BR112016027351B1 - Sistema selante curável com umidade, sistema selante curável reativo e método para formar um selante - Google Patents

Sistema selante curável com umidade, sistema selante curável reativo e método para formar um selante Download PDF

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Abstract

polióis hidrofóbicos para aplicações como selante. é divulgado um sistema selante curável por umidade, compreendendo um pré-polímero que é um produto de reação de um componente de isocianato que inclui pelo menos um poli-isocianato e um componente reativo ao isocianato que inclui pelo menos um poliol de polioxibutileno-polioxipropileno, o poliol tendo uma funcionalidade de 1,6 a 3,5 e um peso molecular médio numérico de 1500 a 8000 em que o poliol de polioxibutileno-polioxipropileno contém 50 a 85 por cento em peso de polioxibutileno.

Description

Campo
[001] As modalidades se referem a pré-polímeros para aplicações como selante resistente à umidade, pré-polímeros que são baseados em polióis hidrofóbicos, e para ambos os sistemas de um componente e de dois componentes que incluem esses pré-polímeros.
Introdução
[002] Há uma demanda crescente para selantes de alto desempenho que apresentam excelente desempenho mecânico sob exposição prolongada à alta umidade. O uso de polióis hidrofóbicos pode ajudar a melhorar a resistência à umidade e a estabilidade hidrolítica de materiais de poliuretano resultantes, enquanto se mantém boas propriedades mecânicas finais em comparação com poliuretanos tradicionais. Polióis hidrofóbicos baseados em estruturas de hidrocarboneto, como resinas de polibutadieno terminadas em hidroxil, estão disponíveis no mercado para a preparação de selantes de poliuretano resistentes à umidade. No entanto, estes polióis de polibutadieno são frequentemente muito viscosos em temperatura ambiente, difíceis de processar e também levam à formação de materiais de poliuretano com baixa resistência aos raios UV. Deste modo, polióis hidrofóbicos alternativos são procurados.
Sumário
[003] Modalidades se referem a uma composição selante curável por umidade compreendendo um pré-polímero que é um produto de reação de um componente de isocianato que inclui pelo menos um poli-isocianato e um componente reativo ao isocianato que inclui pelo menos um poliol de polioxibutileno- polioxipropileno, o poliol tendo uma funcionalidade de 1,6 a 3,5 e um peso molecular médio numérico de 1500 a 8000 em que o poliol de polioxibutileno-polioxipropileno contém 50 a 85 por cento em peso de polioxibutileno.
[004] Em outra modalidade, é proporcionado um método para formar um selante compreendendo as etapas de: a) formar uma primeira mistura de poliol de poliéteres de polioxialquileno tendo um núcleo iniciador ligado a uma pluralidade de oxialquilenos em que os monômeros de oxialquileno compreendem pelo menos 50 a 85 por cento em peso de monômeros de óxido de butileno e o iniciador ou mistura de iniciadores têm uma funcionalidade nominal de 2 a 4 e o poliol final tem um peso molecular de 1500 a 8000; b) misturar a mistura de poliol da etapa a) com um excesso estequiométrico de um poli-isocianato ou mistura de poli- isocianatos para formar um pré-polímero tendo um teor de isocianato livre (NCO) de 1 a 6 por cento em peso do pré- polímero; e c) formar um selante através da aplicação do pré-polímero da etapa a um substrato.
[005] Um sistema selante curável reativo, compreendendo: a) um pré-polímero que é um produto de reação de um componente de isocianato que inclui pelo menos um poli- isocianato e um componente reativo ao isocianato que inclui pelo menos um poliol de polioxibutileno-polioxipropileno, o poliol tendo uma funcionalidade de 1,6 a 3,5 e um peso molecular médio numérico de 1500 a 8000 em que o poliol de polioxibutileno-polioxipropileno contém 50 a 85 por cento em peso de polioxibutileno e b) um extensor de cadeia tendo 2 ou mais grupos reativos de isocianato.
[006] Em outra modalidade, é proporcionado um método para formar um selante compreendendo as etapas de: a) formar uma primeira mistura de poliol de poliéteres de polioxialquileno tendo um núcleo iniciador ligado a uma pluralidade de oxialquilenos em que os monômeros de oxialquileno compreendem pelo menos 50 a 85 por cento em peso de monômeros de óxido de butileno e o iniciador ou mistura de iniciadores têm uma funcionalidade nominal de 2 a 4 e o poliol final tem um peso molecular de 1500 a 8000; b) misturar a mistura de poliol da etapa a) com um excesso estequiométrico de um poli-isocianato ou mistura de poli- isocianatos para formar um pré-polímero tendo um teor de isocianato livre (NCO) de 1 a 6 por cento em peso do pré- polímero; c) formar um selante reagindo o pré-polímero da etapa b) com um extensor de cadeia tendo uma pluralidade de hidrogênio reativo ao isocianato.
Descrição Detalhada
[007] Sistemas baseados em poliuretano hidrofóbico são usados em várias aplicações CASE (revestimentos, adesivos, selantes e elastômeros). Aplicações selantes resistentes à umidade exemplares incluem selantes de construção para conjuntos de fenestração como portas e janelas, selantes para spas comerciais e residenciais, banheiras, piscinas e chuveiros, e selantes em volta de calhas, claraboias e aberturas no telhado. Foi inesperadamente descoberto que embora os polióis baseados em óxido de propileno (PO) sejam menos hidrofóbicos do que os baseados em óxido de butileno (BO), selantes elastoméricos produzidos pelos polióis baseados em PO/BO da presente invenção mantêm uma boa resistência à absorção de água sem uma deterioração das propriedades mecânicas e de resistência à degradação por UV. Pré-polímero baseado em polióis PO/BO têm uma viscosidade relativamente baixa, o que os torna adequados para aplicações de pulverização. Ou seja, o pré-polímero terá geralmente uma viscosidade de 25 a 300 Pa.s a 25°C. Em outras modalidades, o pré-polímero terá uma viscosidade de menos do que 250, menos do que 200, ou menos do que 180 Pa.s a 25°C. As formulações pulverizáveis também apresentam uma alta reatividade quando pulverizadas sobre uma superfície.
[008] O selante pode ser formado utilizando um sistema de um componente ou de dois componentes, cada um dos quais inclui um componente de pré-polímero. O pré-polímero pode ter um teor de grupo isocianato livre (NCO) de 1% em peso a 20% em peso (por exemplo, 2% em peso a 10% em peso, 2% em peso a 8% em peso, 2% em peso a 6% em peso, etc.), com base no peso total do pré-polímero. Por exemplo, o pré-polímero pode ser preparado em um procedimento de um pote.
[009] O sistema de um componente tem um único componente incluindo pelo menos um pré-polímero. O pré-polímero é formado pela reação de um componente de isocianato com um componente reativo ao isocianato, em que o componente de isocianato está presente em uma quantidade de excesso estequiométrico. Quando um poliol contém um grupo hidroxil ativo, a reação do grupo hidroxil ativo com uma fração isocianato resulta na formação de uma ligação de uretano. Consequentemente, o pré-polímero pode incluir uma ligação de uretano e um grupo terminal isocianato.
[010] O componente isocianato inclui pelo menos um poli- isocianato. O componente reativo ao isocianato inclui pelo menos um poliol hidrofóbico diferente de polibutadieno. O poliol hidrofóbico é derivado de óxido de butileno e óxido de propileno (por exemplo, é um produto de reação de pelo menos óxido de butileno, óxido de propileno, e um iniciador como um iniciador que é conhecido na técnica de poliuretano). O poliol hidrofóbico é um poliol de copolímero de óxido de propileno-óxido de butileno (BO/PO) tendo um teor de polioxibutileno de pelo menos 50% em peso, com base no peso total do primeiro poliol de copolímero BO/PO.
[011] O componente reativo ao isocianato pode incluir outros polióis poliéster ou poliéter. Por exemplo, o componente reativo ao isocianato pode incluir um poliol de poliéter baseado em óxido de propileno e/ou óxido de etileno além do poliol de copolímero de óxido de butileno-óxido de propileno (BO/PO). Por exemplo, o componente reativo ao isocianato pode incluir um grupo hidroxil primário contendo álcool, por exemplo, que tem uma funcionalidade de 1,6 a 3,5 e um peso molecular médio numérico de 200 a 10.000 (por exemplo, 1000 a 5000, 1500 a 4000, 2000 a 3000, etc.). O álcool contendo hidroxil primário pode ter uma média de 1,8 a 2,2 grupos hidroxil terminais. Por exemplo, o álcool contendo hidroxil primário é um polibutadieno, um éter glicol de politetrametileno (PTMEG), um polipropileno glicol (PPG), um polioxipropileno, ou um polioxietileno-polioxipropileno.
[012] O único componente pode ser aplicado diretamente a uma superfície como um selante. O componente único pode ser curado por umidade depois da aplicação à superfície.
[013] O sistema de dois componentes inclui um primeiro componente e um segundo componente, em que um dos primeiros e segundos componentes inclui pelo menos um pré-polímero, que é o pré-polímero terminado em isocianato que é formado pela reação do componente de isocianato com o componente reativo ao isocianato que inclui pelo menos o poliol hidrofóbico (ou seja, o poliol de copolímero de óxido de butileno-óxido de propileno (BO/PO)). O outro dos primeiros e segundos componentes podem incluir o poliol hidrofóbico (como um poliol e não como um pré-polímero). Por exemplo, o poliol hidrofóbico é um poliol do outro dos primeiros e segundos componentes pode ser um poliol de copolímero de óxido de butileno-óxido de propileno (BO/PO) que tem um teor de polioxibutileno de pelo menos 50% em peso, com base no peso total do segundo poliol de copolímero BO/PO. O poliol hidrofóbico utilizado no sistema de dois componentes pode ser igual ou diferente do poliol hidrofóbico utilizado para formar o pré-polímero do sistema de dois componentes. Os primeiros e segundos componentes podem ser misturados imediatamente antes de serem aplicados sobre uma superfície como um selante, por exemplo, uma pistola de pulverização de componente plural de mistura de impacto direto pode ser utilizada.
[014] No que se refere ao sistema de um componente e de dois componentes, o copolímero de poliol BO/PO tem uma porcentagem em peso de polioxibutileno maior do que de polioxipropileno. Por exemplo, o primeiro poliol de copolímero BO/PO inclui pelo menos 50% em peso, pelo menos 60% em peso, pelo menos 70% em peso, pelo menos 75% em peso, pelo menos 80% em peso, e/ou pelo menos 85% em peso de unidades de polioxibutileno, dos quais um resto com base em 100% em peso total é contabilizado com unidades de polioxipropileno. O primeiro poliol de copolímero BO/PO pode ter um peso molecular médio numérico de 500 a 3.000 (por exemplo, 750 a 2.500, 1.000 a 2.200, etc.). O primeiro poliol de copolímero BO/PO pode ter uma funcionalidade de hidroxil média nominal de 1,6 a 3,5 (por exemplo, 1,8 a 3,2, 2 a 3, etc.). Assim, para uma modalidade exemplar, o primeiro poliol de copolímero BO/PO pode ser um diol ou um triol, em que um peso molecular médio numérico total de unidades de polioxipropileno é de 350 a 420 e um bloco de peso molecular médio numérico total de unidades de polioxibutileno é de 1500 a 1700. O componente de poliol pode incluir pelo menos outro poliol de poliéster ou poliéter além do primeiro poliol de copolímero BO/PO e o poliol contendo hidroxil primário opcional.
[015] O primeiro poliol de copolímero BO/PO pode ser preparado por uma reação de polimerização que inclui a adição de óxido de propileno e óxido de butileno a um iniciador tendo de 2 a 8 (por exemplo, 2 a 6, 2 a 4, etc.) átomos de hidrogênio ativo. O poliol pode ser um copolímero de óxido misto ou um copolímero em bloco. Em uma modalidade, o copolímero BO/PO é tem um bloco interno de PO com um bloco de BO externo. Um catalisador para a polimerização pode ser aniônico ou catiônico. Catalisadores exemplares incluem, por exemplo, KOH, CsOH, trifluoreto de boro, e catalisadores de complexos de cianeto de metal duplo (DMC) como um hexacianocobaltato de zinco ou um composto fosfazênio quaternário.
[016] O componente de isocianato para formar o pré-polímero (e opcionalmente utilizado no sistema de um componente ou de dois componentes sob a forma de não pré-polímero) inclui pelo menos um poli-isocianato (por exemplo, um di-isocianato). Isocianatos exemplares incluem isocianatos aromáticos, cicloalifáticos, e alifáticos. Por exemplo, isocianatos conhecidos na técnica podem ser utilizados. Isocianatos exemplares incluem os isômeros 4,4’-, 2,4 ‘e 2,2’ de di- isocianato de difenilmetano (MDI), misturas dos mesmos e misturas MDI poliméricas e monoméricas, tolueno-2,4- e 2,6- di-isocianato ( TDI) m- e p-fenilenodi-isocianato, clorofenileno-2,4-di-isocianato, difenileno-4,4’-di- isocianato, 4,4’-di-isocianato-3,3’-dimetildifenil, 3- metildifenil-metano-4,4’-di-isocianato, difenileterdi- isocianato, 2,4,6-tri-isocianatotolueno, 2,4,4’-tri- isocianatodifeniléter, di-isocianato de etileno, di- isocianato de 1,6-hexametileno. Os derivados de qualquer um dos grupos de poli-isocianato anteriores que contêm, por exemplo, grupos biureto, ureia, carbodiimida, alofonato, e/ou isocianurato, podem ser utilizados. De acordo com uma modalidade exemplar, o componente de isocianato inclui MDI, por exemplo, 40 a 99% em peso do isômero 4,4’ de MDI.
[017] O componente reativo de isocianato para formar o pré- polímero (e opcionalmente usado no sistema de dois componentes para a formação de um dos componentes) inclui o poliol de copolímero BO/PO, que tem um teor de polioxibutileno de pelo menos 50% em peso, com base no peso total de do segundo poliol de copolímero BO/PO. O componente reativo de isocianato pode incluir opcionalmente um catalisador, um curativo, um neutralizador de pH, um extensor de cadeia, e/ou um componente de reticulação.
[018] O componente de catalisador opcional pode incluir pelo menos um catalisador baseado em estanho e/ou amina, por exemplo, que representa menos de 5% em peso de um peso total do segundo componente. Por exemplo, um catalisador comercialmente disponível pode ser utilizado. Os catalisadores podem ser usados em pequenas quantidades, como de 0,0015% em peso a 5% em peso (por exemplo, 0,01% em peso a 1,0% em peso, etc.)
[019] Exemplos de catalisadores incluem aminas terciárias, carboxilatos de estanho; compostos orgânicos de estanho; fosfinas terciárias; vários quelatos de metais; sais de metais de ácidos fortes, como cloreto férrico, cloreto estânico, cloreto estanoso, tricloreto de antimônio, nitrato de bismuto e cloreto de bismuto, e afins. Catalisadores de aminas terciárias e de estanho são geralmente preferenciais.
[020] Acredita-se que os catalisadores de amina terciária representativos incluem trimetilamina, trietilamina, N- metilmorfolina, N-etilmorfolina, N,N-dimetilbenzilamina, N,N- dimetiletanolamina, N,N,N’,N’-tetrametil-1,4-butanodiamina, N,N-dimetilpiperazina, 1,4-diazobiciclo-2,2,2-octano, bis(dimetilaminoetil)éter, bis(2-dimetilaminoetil) éter, morfolina,4,4’-(oxidi-2,1-etanodiil)bis, trietilenodiamina, pentametil dietileno triamina, dimetil ciclo-hexil amina, N- cetil N,N-dimetil amina, N-coco-morfolina, N,N-dimetil aminometil N-metil etanol amina, N, N, N’-trimetil-N’- hidroxietil bis(aminoetil) éter, N,N-bis(3- dimetilaminopropil)N-isopropanolamina, (N,N-dimetil) amino- etoxi etanol, N, N, N’, N’-tetrametil hexano diamina, 1,8- diazabiciclo-5,4,0-undeceno-7, N,N-dimorfolinodietil éter, N- metil imidazol, dimetil aminopropil dipropanolamina, bis(dimetilaminopropil)amino-2-propanol, tetrametilamino bis (propilamina), (dimetil(aminoetoxietil))((dimetil amina)etil)éter, tris(dimetilamino propil) amina, diciclo- hexil metil amina, bis(N,N-dimetil-3-aminopropil) amina, 1,2- etileno piperidina e metil-hidroxietil piperazina.
[021] Acredita-se que os catalisadores contendo estanho exemplares incluam octoato de estanho, diacetato de dibutil- estanho, dilaurato de dibutil-estanho, dimercaptida de dibutil-estanho, ácidos dialquilmercapto dialquil estanho, óxido de dibutil-estanho, dimercaptida de dimetil-estanho, diisooctilmercaptoacetato de dimetil-estanho, e afins.
[022] O componente curativo opcional pode incluir pelo menos um agente de cura baseado em amina. Se incluído, o componente curativo opcional pode ser responsável por 5% em peso a 50% em peso (por exemplo, 10% em peso a 45% em peso, 15% em peso a 40% em peso, 20% em peso a 35% em peso, etc.) do peso total do segundo componente. Por exemplo, o agente de cura baseado em amina pode ser um composto de diamina orgânico bifuncional (como uma diamina baseada em tolueno, uma diamina baseada em fenil, uma dianilina baseada em alquil, uma diamina baseada em poliéter, ou uma diamina baseada em isoforona) ou um composto de diamina orgânica trifuncional (como uma triamina baseada em fenil, uma triamina baseada em alquil, ou uma triamina baseada em propileno). Os agentes de cura baseados em amina exemplares estão disponíveis a partir de Albemarle Corporation sob a marca registada Ethacure.
[023] O componente extensor de cadeia opcional pode incluir pelo menos um extensor de cadeia que tem dois grupos reativos ao isocianato por molécula, como os grupos hidroxil ou amina, e pode ter um peso equivalente por grupo reativo ao isocianato menor do que 400. Por exemplo, o extensor de cadeia pode ser misturado com o segundo poliol de copolímero BO/PO ou pode ser fornecido separadamente durante a formação do primeiro componente. Se incluído, o componente extensor de cadeia pode estar presente em uma quantidade de 0,1% em peso a 15% em peso (por exemplo, 0,2% em peso a 10% em peso, etc.), com base no peso total do segundo componente.
[024] Para o sistema de dois componentes, além do componente de isocianato, o outro componente é um extensor de cadeia. O extensor de cadeia pode ser um poliol hidrofóbico contendo BO/PO como aqui descrito em que o poliol tem um peso molecular de até 1000. Outros polióis, dióis ou trióis, como anteriormente aqui descritos e com um peso molecular de até 1000 podem ser utilizados como extensor de cadeia. Em outras modalidades o extensor de cadeia utilizado nos sistemas de dois componentes é um extensor de cadeia como descrito acima. Em outra modalidade, os grupos reativos ao isocianato são grupos hidroxil. A quantidade do extensor de cadeia utilizado no sistema de dois componentes é geralmente utilizado em uma quantidade de 1,5 a 15% em peso do peso total do poli-isocianato e componentes de extensor de cadeia.
[025] Um plastificante pode estar presente. Se presente, o plastificante é preferencialmente misturado com o polímero poli(óxido de 1,2-butileno) para reduzir a sua viscosidade e assim facilitar a mistura com o poli-isocianato, que tem tipicamente uma viscosidade muito mais baixa. Exemplos de plastificantes adequados incluem ésteres líquidos (a 25°C) de ácidos monocarboxílicos e diésteres de ácidos dicarboxílicos tendo pesos moleculares de até cerca de 300. Entre estes estão, por exemplo, ésteres de ftalato de dialquil, ésteres de tereftalato de dialquil, trimelitatos de trialquil, ésteres de adipato de dialquil, ésteres de maleato de dialquil, ésteres sebacato de dialquil, diésteres de ácido alcanólico de alquileno glicóis, diésteres de ácidos alcanoicos de polialquileno glicóis, e afins.
[026] A quantidade de plastificante, se utilizado, pode variar de 1 a 30% do peso total do plastificante e todos os materiais reativos (isocianatos e materiais reativos ao isocianato) fornecidos para a mistura de reação. Uma quantidade exemplar é de 5 a 25%, em algumas modalidades 10 a 25%, e em outras modalidades 15 a 20% em peso, etc. Além disso, pequenas quantidades de plastificante no selante reduzem o risco e gravidade da nebulização devido à lixiviação do plastificante.
[027] Os enchimentos podem estar presentes para proporcionar propriedades reológicas desejadas e reduzir o custo. Exemplos de enchimentos incluem materiais particulados inorgânicos, como talco, dióxido de titânio, carbonato de cálcio, óxido de cálcio, mica, volastonite, cinzas volantes e afins; partículas de metal; negro de fumo; grafite; polímeros orgânicos de alto ponto de fusão, e afins. O tamanho de partículas desses enchimentos (como determinados utilizando métodos de triagem) pode ser de até 50 micra. Quando presente na composição da presente invenção, o enchimento preferencialmente tem um tamanho de partícula de 0,01 a 30 micra. Enchimento podem constituir até 90% em peso da mistura de reação curável (por exemplo, 25% em peso a 80% em peso).
[028] De acordo com modalidades exemplares, uma razão de equivalentes de grupos isocianato para os átomos de hidrogênio ativo para formar o pré-polímero é de 100 a 300 (por exemplo, 120 a 250, 160 a 240, etc.). Como seria entendido por um especialista na técnica, o índice de isocianato é o equivalente molar de grupos isocianato (NCO) dividido pelos equivalentes totais molares de átomos de hidrogênio reativos ao isocianato presentes em uma formulação, multiplicado por 100. Uma razão de equivalentes de grupos isocianato para os átomos de hidrogênio ativo no sistema de dois componentes para formar o selante pode ser de 85 a 150 (por exemplo, 85 a 115, 90 a 110, etc.).
[029] Um selante é formado por formação de uma mistura de reação curável, aplicando o mesmo a uma superfície (como uma interface entre e em contato com o referido vidro e o referido substrato) e então curando a mistura de reação curável para formar um selo elastomérico.
[030] A mistura de reação é formada por mistura dos componentes anteriores necessários e opcionais (se houver). No sistema de dois componentes, o primeiro componente pode incluir os componentes reativos ao isocianato, incluindo o poliol de copolímero BO/PO, qualquer extensor de cadeia opcional, e qualquer agente de reticulação opcional. O segundo componente inclui os compostos de poli-isocianato. Os catalisadores podem ser formulados em qualquer um ou ambos destes componentes, mas geralmente são formulados no primeiro componente. O plastificante e enchimentos, se forem fornecidos, podem ser incorporados no primeiro componente.
[031] A mistura e aplicação pode ser feita de qualquer maneira conveniente. No caso em que os ingredientes são formulados em dois componentes, os componentes podem ser simplesmente combinados em temperatura ambiente ou qualquer temperatura elevada desejável, depositada sobre o substrato, e reagidos. A mistura dos componentes pode ser feita de qualquer maneira conveniente, dependendo da aplicação particular e equipamento disponível. A mistura dos componentes pode ser realizada em lotes, misturando os mesmos à mão ou por meio de vários tipos de dispositivos de mistura em lotes, seguida por aplicação por pincelagem, derramamento, aplicação de um grânulo e/ou de outra maneira adequada. Os dois componentes podem ser embalados em cartuchos separados e simultaneamente dispensados por meio de um dispositivo de mistura estático para misturar e aplicar os mesmos, tipicamente na forma de um grânulo, para a interface.
[032] Vários outros aditivos podem ser adicionados aos sistemas para ajustar as características do selante resultante, por exemplo, os que são conhecidos pelos especialistas na técnica podem ser utilizados. Por exemplo, os pigmentos (como dióxido de titânio e/ou negro de fumo), podem ser utilizados para conferir propriedades de cor. Os pigmentos podem ser na forma de sólidos ou os sólidos podem ser pré-dispersos em um transportador de resina. Reforços (por exemplo, vidro moído ou em flocos e/ou sílica fumada) podem ser utilizados para conferir determinadas propriedades. Outros aditivos incluem, por exemplo, estabilizadores UV, antioxidantes, agentes de liberação de ar, e promotores de adesão, que podem ser utilizados independentemente dependendo das características desejadas do revestimento protetor.
[033] Todas as partes e porcentagens são em peso, salvo se indicado o contrário. Todos os valores de peso molecular são baseados no peso molecular médio numérico, salvo se indicado o contrário.
Exemplos
[034] Uma descrição dos materiais usados nos exemplos é como segue. Poliol BO/PO Um poliol de poliéter incluindo unidades de polioxipropileno (com um peso molecular médio numérico de cerca de 390) e unidades de polioxibutileno (com um peso molecular médio numérico de aproximadamente 1600), tendo uma funcionalidade hidroxil nominal média de 2, um peso molecular médio numérico total de aproximadamente 2000 g/mole, e um teor de óxido de propileno de aproximadamente 20% em peso e um teor de óxido de polibutileno de aproximadamente 80% em peso, com base no peso total do poliol de copolímero. Poliol BO Um poliol de unidades de polioxibutileno, tendo uma funcionalidade hidroxil nominal média de aproximadamente 2, e um peso molecular médio numérico de aproximadamente 2000 g/mole (disponível a partir de The Dow Chemical Company). Poliol PO Um poliol incluindo unidades de polioxipropileno, tendo uma funcionalidade hidroxil nominal média de aproximadamente 2, e um peso molecular médio numérico de aproximadamente 2000 g/mole (disponível a partir de The Dow Chemical Company como VORANOL™ 220-056N). PolyBd Uma resina de polibutadieno terminada com hidroxil, tendo um peso molecular médio numérico de aproximadamente 2100 g/mol (disponível a partir de Cray Valley como Krasol® LBH 2000). H-PolyBd Uma resina de polibutadieno hidrogenada terminada com hidroxil, tendo um peso molecular médio numérico de aproximadamente 2100 g/mole (disponível a partir de Cray Valley como Krasol® HLBH P 2000). ISONATE™ 143L Um MDI modificado que é um di-isocianato de difenilmetano modificado de policarbodiimida (disponível de The Dow Chemical Company). PAPI™ 27 Um MDI polimérico (disponível de The Dow Chemical Company). Aditivo 1 Um plastificante que inclui um ftalato de benzil de alto peso molecular (disponível como Santicizer® 278 de Ferro). Aditivo 2 Um carbonato de cálcio precipitado tratado na superfície com tamanho de partícula fino e estreita distribuição de tamanho de partícula, tamanho de partícula médio de 0,7 mícron (disponível como Super-Pflex® 100 de Minerals Technologies). Aditivo 3 Um carbonato de cálcio precipitado de qualidade superior, tamanho nano com superfície tratada com uma distribuição de tamanho de partícula muito estreita combinado com geometria de partícula aproximadamente esférica e tamanho de partícula médio de 70 nanômetros (disponível como Ultra- Pflex®100 de Minerals Technologies). DMDEE Um catalisador que inclui 2,2’-dimorfolinodietileter (disponível como catalisador Niax™ de DMDEE Momentive). DBTDL Um catalisador que inclui dilaurato de dibutilestanho (disponível como Dabco® T-12 de Air Products).
[035] Como mostrado abaixo, o poliol de copolímero BO/PO pode ser utilizado para aplicações de selantes de um componente e de dois componentes, conduzindo à formação de resinas com boa hidrofobicidade e estabilidade UV. Sistemas de Um Componente
[036] Com referência à Tabela 1, abaixo, uma comparação de sistemas de um componente é realizada utilizando o Poliol BO/PO, o Poliol BO, e o Poliol PO. Exemplo de Trabalho 1 inclui o poliol de copolímero BO/PO. O Exemplo Comparativo A inclui o Poliol BO e Exemplo Comparativo B inclui o Poliol PO. Para o Exemplo de Trabalho 1 e Exemplos Comparativos A e B, um pré-polímero é formado utilizando o poliol designado e ISONATE™ 143L em um índice de isocianato de 181. Em particular, 160 gramas do poliol designado e 40 gramas do ISONATE 143L™ são misturados em um balão de fundo redondo de três bocas com purga de nitrogênio seco. A mistura de reação é agitada utilizando um agitador suspenso a 300 rpm e aquecida a 80°C ao longo de meia hora para facilitar a formação de pré-polímeros. A mistura de reação é mantida a 80°C por 6,5 horas adicionais. Após 7 horas, a mistura de reação é transferida para um frasco de vidro e desgaseificada em uma câmara de vácuo por meia hora. Os pré-polímeros resultantes na mistura de reação têm um teor de grupo isocianato livre (ou seja, NCO) como mostrado na Tabela 1.
Figure img0001
• Tratamento com água se refere a uma submersão em água por 7 dias em temperatura ambiente. Petição 870200021068, de 12/02/2020, pág. 25/46
[037] Os pré-polímeros designados para o Exemplo de Trabalho 1 e Exemplos Comparativos A e B são misturados com o catalisador DMDEE (1 gota de DMDEE por 50 g de pré-polímero) utilizando um misturador FlackTek. A mistura é então desgaseificada em uma câmara de vácuo até todas as bolhas desaparecerem. Um filme é moldado sobre um substrato de polipropileno e deixado curar em temperatura ambiente por 7 dias. O filme é então cuidadosamente removido do substrato depois de 7 dias para análise. Os filmes curados têm uma espessura de aproximadamente 50 mil. Com referência à Tabela 1, os filmes curados são avaliados para o tempo livre de aderência (de acordo com ASTM D5895), resistência à tração (de acordo com ASTM D1708), alongamento % (de acordo com ASTM D1708), e tensão @ 100% (de acordo com ASTM D1708). Um teste de tratamento de água (submersão em água por 7 dias em temperatura ambiente) é também realizado com os filmes curados do Exemplo de Trabalho 1 e Exemplos Comparativos A e B. Com referência à Tabela 1, acima, após submersão em água por 7 dias em temperatura ambiente, os filmes curados são avaliados para absorção de água, resistência à tração, alongamento %, e tensão @ 100%. O teste de submersão em água é realizado colocando as amostras curadas de 2x2 polegadas de cada um dos Exemplo de Trabalho 1 e Exemplos Comparativos A e B em água em temperatura ambiente (aproximadamente 25 °C) por um período de sete dias. Após o período de exposição, as amostras são secas com uma toalha de papel e armazenadas em sacos Ziploc. “Ossos de cão” replicados foram cortados de cada amostra quadrada para análise. O Exemplo de Trabalho 1 leva à formação de filmes curados por umidade com uma menor absorção de água e uma melhor retenção de propriedades mecânicas depois de ser imerso em água em comparação com o Exemplo Comparativo B (Poliol PO) e com retenção equivalente das propriedades mecânicas em comparação com o Exemplo Comparativo A (Poliol BO) depois de ser imerso em água.
[038] Referindo-se às Tabelas 2 e 3, a seguir, as resinas curadas com umidade são preparadas com Poliol BO/PO e o PolyBd. O Exemplo de Trabalho 2 inclui o Poliol BO/PO e Exemplo Comparativo C inclui o PolyBd. Acredita-se que pré- polímeros baseados em H-PolyBd são muito viscosos e não são adequados para a aplicação do selante de um componente. Para o Exemplo de Trabalho 2 e Exemplo Comparativo C, um pré- polímero é formado utilizando o poliol designado e ISONATE™ 143L em um índice de isocianato de 241. Em particular, 150 gramas do poliol designado e 50 gramas do ISONATE™ 143L são misturados em um balão de fundo redondo de três bocas com purga de nitrogênio seco. A mistura de reação é agitada utilizando um agitador suspenso a 300 rpm e aquecida a 80°C ao longo de meia hora para facilitar a formação de pré- polímeros. A mistura de reação é mantida a 80 °C por 6,5 horas adicionais. Após 7 horas, a mistura de reação é transferida para um frasco de vidro e desgaseificada em uma câmara de vácuo por meia hora. Os pré-polímeros resultantes na mistura de reação têm um teor de grupo isocianato livre (ou seja, NCO) como mostrado na Tabela 2.
Figure img0002
[039] O filme curado é preparado através de um processo de cura por umidade. Os pré-polímeros designados para o Exemplo de Trabalho 2 e Exemplos Comparativos C são misturados com o catalisador DMDEE (1 gota de DMDEE por 50 g de pré-polímero) utilizando um misturador FlackTek. A mistura é então desgaseificada em uma câmara de vácuo até todas as bolhas desaparecerem. Um filme é moldado sobre um substrato de polipropileno e deixado curar em temperatura ambiente por 7 dias. O filme é então cuidadosamente removido do substrato depois de 7 dias para análise. Os filmes curados têm uma espessura de aproximadamente 50 mil. Com referência à Tabela 2, os filmes curados são avaliados para o tempo livre de aderência, resistência à tração, alongamento, e tração @ 100%.
Figure img0003
* Tratamento com água se refere a uma submersão em água por 7 dias em temperatura ambiente. * O Envelhecimento com UV e umidade se refere a ciclos repetidos de 4 horas de envelhecimento com UV a 60 °C e 4 horas de ciclo de envelhecimento com umidade a 50 °C por um total de 160 horas.
[040] O teste de tratamento com água (submersão em água por 7 dias em temperatura ambiente) e um teste de envelhecimento com UV e umidade são realizados com os filmes curados do Exemplo de Trabalho 2 e Exemplo Comparativo C. Referindo à Tabela 3, acima, após submersão em água por 7 dias em temperatura ambiente, os filmes curados são avaliados para absorção de água, resistência à tração, alongamento, e tensão @ 100%. Depois de envelhecimento com UV e umidade, os filmes curados são avaliados para resistência à tração, alongamento, e tensão @ 100%.
[041] Comparando o Exemplo de Trabalho 2 e Exemplo Comparativo C, o filme curado do Exemplo Comparativo não manifesta uma maior resistência à tração e módulo, e alongamento semelhante. No entanto, os materiais preparados a partir do Exemplo de Trabalho 2 mostram uma estabilidade melhorada em relação ao envelhecimento com UV e umidade. Em particular, depois de ter sido envelhecido por 160 h, o filme curado do Exemplo de Trabalho 2 retém aproximadamente 65% da resistência à tração original e aproximadamente 75% de alongamento. Em contraste, o filme curado do Exemplo Comparativo C se torna muito quebradiço, com alongamento reduzido de 300% para 30% (possivelmente devido à fraca resistência aos raios UV). Além disso, com referência à Tabela 2, o Exemplo Comparativo C tem uma viscosidade significativamente mais alta, o que pode limitar a sua aplicação para selantes de um componente.
[042] Com referência à Tabela 4, abaixo, o Exemplo de Trabalho 3 e Exemplo Comparativo D são preparados como amostras de selante formuladas com um componente curadas por umidade. Como mostrado abaixo, o tempo livre de aderência, dureza Shore A, resistência à tração, alongamento %, e tensão @ 100% são medidos para o selante curado resultante. O selante de um componente formado com o Poliol BO/PO é paralelo ao que é visto com o Poliol PO convencionalmente utilizado, mas com esperada hidrofobicidade melhorada e estabilidade hidrolítica. Por conseguinte, o poliol BO/PO também é utilizável em aplicações de selantes curados.
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Sistemas de Dois Componentes
[043] Em referência às Tabelas 5 e 6, abaixo, uma comparação dos sistemas de dois componentes é realizada utilizando Poliol BO/PO, o Poliol BO, o Poliol PO, PolyBd, e H-PolyBd, com 1,4 butanodiol (BDO) ou 2-etil hexano diol (EHD) como um agente de reticulação/extensor de cadeia.
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[044] Para o Exemplo de Trabalho 4 e Exemplos Comparativos E e F, um pré-polímero é formado utilizando o poliol designado e ISONATE™ 143L em um índice de isocianato de 181. Em particular, 160 gramas do poliol designado e 40 gramas do ISONATE™ 143L são misturados em um balão de fundo redondo de três bocas com purga de nitrogênio seco. A mistura de reação é agitada utilizando um agitador suspenso a 300 rpm e aquecida a 80°C ao longo de meia hora para facilitar a formação de pré-polímeros na mistura de reação. A mistura de reação é mantida a 80°C por 6,5 horas adicionais. Após 7 horas, a mistura de reação é transferida para um frasco de vidro e desgaseificada em uma câmara de vácuo por meia hora. O pré-polímero resultante é então misturado com BDO. A mistura resultante é colocada entre as folhas revestidas com Teflon com um espaçador de 25 mil de metal para definir a espessura, moldada por compressão por 30-40 min a 50 °C, e então pós-curada em um forno regulado a 80 °C por 20 h. Os filmes curados são cuidadosamente descascados do substrato depois da cura e armazenados em temperatura ambiente por 1 semana antes da análise. Para Exemplos comparativos G a J, os polióis são diretamente misturados com EHD e ISONATE 143L. A mistura é então colocada entre as folhas revestidas com Teflon com um espaçador de 25 mil de metal para definir a espessura, moldada por compressão por 30-40 min a 50 °C, e então pós-curada em um forno regulado a 80 °C por 20 h. Os filmes curados são cuidadosamente descascados do substrato depois da cura e armazenados em temperatura ambiente por 1 semana antes da análise. Os filmes curados têm uma espessura de aproximadamente 25 mil. Com referência à Tabela 4, os filmes curados são avaliados para dureza Shore A (de acordo com ASTM D-2240) tempo livre de aderência (de acordo com ASTM D-5895), resistência à tração, alongamento, e tração @ 100% (de acordo com ASTM D-1708).
[045] Com referência à Tabela 5, acima, com fração de segmento duro semelhante, 22-23%, material curado com menor dureza é obtido no Exemplo de Trabalho 4 e Exemplos Comparativos E & F. Estes materiais também apresentam maior alongamento e menor módulo, que é buscado para aplicações de selantes. Com referência aos Exemplos Comparativos G a J, os materiais curados com menor dureza podem ser obtidos com segmento menos duros introduzidos para a formulação, mas os produtos curados mostraram baixo alongamento <500%.
[046] Com referência à Tabela 6, abaixo, o teste de tratamento de água e o teste de envelhecimento com UV e umidade são também realizados com os filmes curados do Exemplo de Trabalho 4 e Exemplos Comparativos E a J.
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O Envelhecimento com UV e umidade se refere a um ciclo de 4 horas de envelhecimento com UV a 60 °C e 4 horas de envelhecimento com umidade a 50 °C por um total de 72 horas.
[047] Após imersão em água, absorção de água limitada (<1%) e perda de propriedades mecânicas (~10%) foi observada para os materiais baseados em PO/BO, BO e polyBD, indicando a boa hidrofobicidade, enquanto os materiais curados baseados em polióis PO (Exemplo Comparativo E) apresentou maior absorção de água (2,5%) e pior retenção de propriedades de tração (redução de 25-35% de alongamento e resistência à tração).
[048] Os materiais curados também mostraram propriedades muito diferentes após envelhecimento sob UV e umidade. Com referência à Tabela 6, acima, o Exemplo de Trabalho 4 retém aproximadamente 43% da resistência à tração original e mais de 100% de alongamento. O Exemplo Comparativo E mostra estabilidade à umidade comparativamente menor. Os Exemplos Comparativos F a J mostram uma redução significativa do alongamento (por exemplo, >70%). Além disso, os polióis H- PolyBd fornecem o problema adicional de ser muito viscoso em temperatura ambiente (37 Pa.s a 25 °C), difíceis de manusear, e com maior custo.
[049] Com referência à Tabela 7, abaixo, o Exemplo de Trabalho 5 e Exemplos Comparativos K a M são preparados como selantes de dois componentes com enchimento. Para o Exemplo de Trabalho 5 e Exemplos Comparativos K, um pré-polímero é formado primeiro utilizando o poliol designado (um do poliol BO/PO e o poliol PO) e ISONATE™ 143L em um índice de isocianato de 181. Em particular, 160 gramas do poliol designado e 40 gramas do ISONATE™ 143L são misturados em um balão de fundo redondo de três bocas com purga de nitrogênio seco. A mistura de reação é agitada utilizando um agitador suspenso a 300 rpm e aquecida a 80°C ao longo de meia hora para facilitar a formação de pré-polímeros na mistura de reação. A mistura de reação é mantida a 80°C por 6,5 horas adicionais. Após 7 horas, a mistura de reação é transferida para um frasco de vidro e desgaseificada em uma câmara de vácuo por meia hora. Os pré-polímeros resultantes são então misturados com PAP1™ 27 para formar Componente A, enquanto o Componente B é preparado por mistura de BDO, catalisador T-12 e outros aditivos. O componente A é então misturado com o Componente B usando misturador FlackTek, e um filme de espessura de 50 mil é moldado sobre um substrato de polietileno e deixado curar em um forno regulado a 60 °C por 20 h. O filme é cuidadosamente descascado do substrato depois da cura. Para Exemplos Comparativos de Trabalho K e M, ISONATE™ 143L é misturado com PAP1™ 27 para formar o Componente A, enquanto o poliol designado (polióis PolyBd e H-PolyBd) é misturado com EHD, aditivos e T-12 primeiro para formar o Componente B, o Componente A resultante é então misturado com o componente B utilizando um misturador FlackTek sob proteção de nitrogênio. Finalmente, um filme de espessura de 50 mil é moldado sobre um substrato de polietileno e deixado curar em um forno regulado a 60 °C por 20 h. O filme é cuidadosamente descascado do substrato depois da cura e propriedades de tração são medidas.
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[050] Para a aplicação do selante com dois componentes, o Exemplo de Trabalho 5 mostra a formação de selante de módulo médio tendo um bom alongamento de 800% e o módulo 100% de 82 psi. O vedante de dois componentes formado com o Poliol BO/PO é paralelo ao que é visto com o Poliol PO convencionalmente utilizado e polyBD. Por conseguinte, o poliol BO/PO também é utilizável em aplicações de selante de dois componentes.

Claims (15)

1. Sistema selante curável com umidade, caracterizado pelo fato de compreender: - um pré-polímero que é um produto de reação de um componente de isocianato que inclui pelo menos um poli-isocianato e um componente reativo ao isocianato que inclui pelo menos um poliol de polioxibutileno-polioxipropileno, o poliol tendo uma funcionalidade de 1,6 a 3,5 e um peso molecular médio numérico de 1500 a 8000 em que o poliol de polioxibutileno- polioxipropileno contém 50 a 85 por cento em peso de polioxibutileno.
2. Sistema selante curável, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o pré-polímero ter um teor de isocianato livre de 1 a 6 por cento em peso do pré-polímero.
3. Sistema selante curável, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de o poliol ter um peso molecular de 1.700 a 6.000.
4. Sistema selante curável, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de o pré- polímero ter uma viscosidade de 25 a 300 Pa.s a 25°C.
5. Sistema selante curável, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de o poli-isocianato ser um di- isocianato de difenilmetano monomérico, di-isocianato de difenilmetano modificado com policarbodiimida, um di- isocianato de difenilmetano polimérico, ou uma combinação dos mesmos.
6. Sistema selante curável, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o poli-isocianato é um di- isocianato de difenilmetano modificado com policarbodiimida, um di-isocianato de difenilmetano polimérico, ou uma combinação dos mesmos.
7. Método para formar um selante, conforme definido na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de: a) formar uma primeira mistura de poliol de poliéteres de polioxialquileno tendo um núcleo iniciador ligado a uma pluralidade de oxialquilenos em que os monômeros de oxialquileno compreendem pelo menos 50 a 85 por cento em peso de monômeros de óxido de butileno e o iniciador ou mistura de iniciadores têm uma funcionalidade nominal de 2 a 4 e o poliol final tem um peso molecular de 1.500 a 8.000; b) misturar a mistura de poliol da etapa a) com um excesso estequiométrico de um poli-isocianato ou mistura de poli- isocianatos para formar um pré-polímero tendo um teor de isocianato livre (NCO) de 2 a 5 por cento em peso do pré- polímero; c) formar um selante através da aplicação do pré-polímero da etapa a um substrato.
8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de o pré-polímero ter um teor de isocianato livre de 2 a 5 por cento em peso do pré-polímero.
9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 ou 8, caracterizado pelo fato de o poliol ter um peso molecular de 1.700 a 6.000.
10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 7 a 9, caracterizado pelo fato de o pré-polímero ter uma viscosidade de 25 a 300 Pa.s a 25°C.
11. Sistema selante curável reativo, caracterizado pelo fato de compreender: a) um pré-polímero que é um produto de reação de um componente de isocianato que inclui pelo menos um poli- isocianato e um componente reativo ao isocianato que inclui pelo menos um poliol de polioxibutileno-polioxipropileno, o poliol tendo uma funcionalidade de 1,6 a 3,5 e um peso molecular médio numérico de 1500 a 8000 em que o poliol de polioxibutileno-polioxipropileno contém 50 a 85 por cento em peso de polioxibutileno e b) um extensor de cadeia tendo 2 ou mais grupos reativos de isocianato.
12. Método para formar um selante, conforme definido na reivindicação 11, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de: a) formar uma primeira mistura de poliol de poliéteres de polioxialquileno tendo um núcleo iniciador ligado a uma pluralidade de oxialquilenos em que os monômeros de oxialquileno compreendem pelo menos 50 a 85 por cento em peso de monômeros de óxido de butileno e o iniciador ou mistura de iniciadores têm uma funcionalidade nominal de 2 a 4 e o poliol final tem um peso molecular de 1500 a 8000; b) misturar a mistura de poliol da etapa a) com um excesso estequiométrico de um poli-isocianato ou mistura de poli- isocianatos para formar um pré-polímero tendo um teor de isocianato livre (NCO) de 1 a 6 por cento em peso do pré- polímero; c) formar um selante reagindo o pré-polímero da etapa b) com um extensor de cadeia tendo uma pluralidade de hidrogênio reativo ao isocianato.
13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de o pré-polímero ter um teor de isocianato livre de 2 a 5 por cento em peso do pré-polímero.
14. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 ou 13, caracterizado pelo fato de o poliol ter um peso molecular de 1.700 a 6.000.
15. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 12 a 14, caracterizado pelo fato de o pré-polímero ter uma viscosidade de 25 a 300 Pa.s a 25°C.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2952531A1 (de) * 2014-06-02 2015-12-09 Basf Se Kompakte Elastomerformteile auf Basis von Polyurethan
DE102014212999A1 (de) * 2014-07-04 2016-01-07 Henkel Ag & Co. Kgaa Polyurethan-Kaschierklebstoff enthaltend Füllstoffe
EP3303433B1 (en) 2015-06-01 2021-02-17 Dow Global Technologies LLC Hydrophobic polyols
CN109536118A (zh) * 2018-11-24 2019-03-29 红旗集团电力金具有限公司 一种电缆接头灌封胶及其制备方法
JP7436389B2 (ja) * 2018-12-25 2024-02-21 株式会社Adeka ウレタンポリマー及びこれを含む油類組成物

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0136396B1 (de) * 1983-09-20 1987-08-12 Th. Goldschmidt AG Verwendung ausgewählter Polyetherole und Polyisocyanate zur Herstellung von Klebmitteln auf Polyurethanbasis
US4870150A (en) * 1988-05-23 1989-09-26 Tremco Incorporated Polyurethanes made from blends of polypropyleneoxide polyol and polybutyleneoxide polyol intermediates
GB8826702D0 (en) * 1988-11-15 1988-12-21 Bostik Ltd Moisture-curing polyurethane hot-melt compositions
US5102938A (en) * 1990-06-05 1992-04-07 Minnesota Mining And Manufacturing Company Polyurethane prepolymer composition comprising a water-immiscible solvent
DE4104199A1 (de) * 1991-02-12 1992-08-13 Basf Ag Verfahren zur herstellung von polyurethan-elastomeren und hierfuer geeignete mischungen aus polyoxybutylen-polyoxyalkylen-glykolen und glycidylverbindungen
JPH09143240A (ja) * 1995-11-22 1997-06-03 Mitsubishi Kagaku Dow Kk 硬質ポリウレタンフォームの製造法
US6103850A (en) * 1995-12-29 2000-08-15 Basf Corporation Sealants made using low unsaturation polyoxyalkylene polyether polyols
JPH1036472A (ja) * 1996-07-24 1998-02-10 Asahi Glass Co Ltd 二液防水材組成物
JP2002317117A (ja) * 2001-04-23 2002-10-31 Dainippon Ink & Chem Inc 湿気硬化型ウレタン組成物
EP1770107A1 (de) * 2005-09-30 2007-04-04 Sika Technology AG Feuchtigkeitshärtende Polyurethanzusammensetzung
JP5272327B2 (ja) * 2007-05-17 2013-08-28 横浜ゴム株式会社 二液硬化型ポリウレタン系シーリング材組成物
WO2009015149A1 (en) * 2007-07-23 2009-01-29 Dow Global Technologies Inc. Two part polyurethane curable composition having substantially consistent g-modulus across the range of use temperatures
US20090030146A1 (en) * 2007-07-24 2009-01-29 Yuliya Berezkin Polyurethane dispersions for sealants
DE102010001470A1 (de) * 2010-02-02 2011-08-04 Henkel AG & Co. KGaA, 40589 Polyetherblockcopolymere und daraus erhältliche Zusammensetzungen

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