DE10108038C1

DE10108038C1 - Foamable mixture, useful as sprayable foam for filling cavities, e.g. sealing windows or door joints, comprises alkoxysilane-terminated organic prepolymer, reactive diluent with alkoxysilyl groups, blowing agent and cure catalyst

Info

Publication number: DE10108038C1
Application number: DE10108038A
Authority: DE
Inventors: Volker Stanjek; Wolfram Schindler; Bernd Pachaly
Original assignee: Consortium fuer Elektrochemische Industrie GmbH
Current assignee: Consortium fuer Elektrochemische Industrie GmbH
Priority date: 2001-02-20
Filing date: 2001-02-20
Publication date: 2002-01-17
Anticipated expiration: 2021-02-21
Also published as: WO2002068491A1; EP1368398A1

Abstract

The invention relates to isocyanate-free foamable mixtures containing (a) 100 parts by weight C1- C6- alkoxy silane terminated organic prepolymer with a viscosity of at least 20 pas at 20 DEG C, which is made of a branched or unbranched chains of carbon atoms, optionally interrupted by groups which are made of atoms selected from C, N, O, H and S, optionally substituted with halogen atoms, C1- C6 alkyl, alkoxy or acyloxy radicals, (B) 1 - 100 parts by weight reactive dilutant with a viscosity of maximum 5 pas at 20 DEG C, which contains at least two C1- C6 alkoxy silyl groups per molecule, (C) a foaming agent and (D) a hardening catalyst.

Description

Die Erfindung betrifft isocyanatfreie schäumbare Mischungen.The invention relates to isocyanate-free foamable mixtures.

Spraybare Montageschäume dienen zum Ausfüllen von Hohlräumen vor allem im Baubereich. Hier werden sie u. a. zum Abdichten von Fugen, z. B. bei Fenstern und Türen eingesetzt, wobei sie als ausgezeichnet isolierende Materialien zu einer guten Wärmedämmung führen. Weitere Anwendungen sind beispielsweise die Isolierung von Rohrleitungen oder das Ausschäumen von Hohlräumen in technischen Geräten.Sprayable assembly foams are used to fill cavities especially in the construction sector. Here u. a. for sealing Joints, e.g. B. used in windows and doors, being as excellent insulating materials at a good Perform thermal insulation. Other applications are, for example the insulation of pipelines or the foaming of Cavities in technical devices.

Bei sämtlichen herkömmlichen Montageschäumen handelt es sich um sogenannte Polyurethanschäume (PU-Schäume), die im unvernetzten Zustand aus Prepolymeren bestehen, die über eine hohe Konzentration an freien Isocyanatgruppen verfügen. Diese Isocyanatgruppen sind in der Lage, mit geeigneten Reaktionspartnern bereits bei Raumtemperatur Additionsreaktionen einzugehen, wodurch eine Aushärtung des Sprayschaumes nach dem Auftrag erreicht wird. Die Schaumstruktur wird dabei durch das Einmengen eines leichtflüchtigen Treibmittels in das noch unvernetzte Rohmaterial und/oder durch Kohlendioxid erzeugt, wobei letzteres durch eine Reaktion von Isocyanaten mit Wasser gebildet wird. Das Ausbringen des Schaumes geschieht in der Regel aus Druckdosen durch den Eigendruck des Treibmittels.All conventional assembly foams are So-called polyurethane foams (PU foams), which in the uncrosslinked Condition consist of prepolymers that have a high Have concentration of free isocyanate groups. This Isocyanate groups are capable of using suitable Reaction partners already at room temperature To enter addition reactions, thereby curing the Spray foam is achieved after the order. The Foam structure is achieved by adding one volatile blowing agent in the still uncrosslinked Raw material and / or generated by carbon dioxide, wherein the latter by a reaction of isocyanates with water is formed. The foam is applied in the Usually from pressure cans due to the internal pressure of the propellant.

Als Reaktionspartner für die Isocyanate dienen Alkohole mit zwei oder mehr OH-Gruppen - vor allem verzweigte und unverzweigte Polyole - oder aber Wasser. Letzteres reagiert mit Isocyanaten unter der bereits erwähnten Freisetzung von Kohlendioxid zu primären Aminen, die sich dann direkt an eine weitere, noch unverbrauchte Isocyanatgruppe addieren können. Es entstehen Urethan- bzw. Harnstoffeinheiten, die auf Grund ihrer hohen Polarität und ihrer Fähigkeit zur Ausbildung von Wasserstoffbrückenbindungen im ausgehärteten Material teilkristalline Substrukturen ausbilden können und so zu Schäumen mit hoher Härte, Druck- und Reißfestigkeit führen.Alcohols also serve as reactants for the isocyanates two or more OH groups - especially branched and unbranched polyols - or water. The latter reacts with Isocyanates under the release of Carbon dioxide to primary amines, which can then be directly can add further, still unused isocyanate group. It urethane or urea units are formed on the basis of their high polarity and their ability to train Hydrogen bonds in the hardened material can form semi-crystalline substructures and so too Lead foams with high hardness, pressure and tear resistance.

Als Treibmittel werden meist Gase verwendet, die bereits bei relativ geringem Druck kondensierbar sind und somit der Prepolymermischung in flüssigem Zustand beigemischt werden können, ohne daß die Spraydosen übermäßig hohen Drücken ausgesetzt werden müssen. Des weiteren enthalten die Prepolymerabmischungen weitere Additive wie z. B. Schaumstabilisatoren, Emulgatoren, Flammschutzmittel, Weichmacher und Katalysatoren. Bei den letzteren handelt es sich meist um organische Zinn(IV)-Verbindungen oder tertiäre Amine. Geeignet sind hier aber auch Titan(IV) oder Eisen(III)- Komplexe.Gases are used as blowing agents, which are already at relatively low pressure are condensable and thus the Prepolymer mixture can be added in the liquid state can without the spray cans excessively high pressures must be suspended. Furthermore contain the Prepolymer blends other additives such. B. Foam stabilizers, emulsifiers, flame retardants, Plasticizers and catalysts. The latter are mostly organic tin (IV) compounds or tertiary Amines. However, titanium (IV) or iron (III) are also suitable here. Complex.

PU-Sprayschäume werden sowohl als sogenannte einkomponentige (1K-) als auch als zweikomponentige (2K-) Schäume hergestellt. Die 1K-Schäume härten dabei ausschließlich durch den Kontakt der isocyanathaltigen Prepolymermischung mit der Luftfeuchtigkeit aus. Durch das bei den 1K-Schäumen während der Härtungsreaktion freigesetzte Kohlendioxid kann zudem die Schaumbildung unterstützt werden. 2K-Schäume enthalten eine Isocyanat- und eine Polyol-Komponente, die direkt vor dem Verschäumen gut miteinander vermischt werden müssen und durch die Reaktion des Polyols mit den Isocyanaten aushärten. Vorteil der 2K-Systeme ist eine extrem kurze Aushärtdauer von z. T. nur wenigen Minuten bis zu einer vollständigen Härtung. Sie besitzen jedoch den Nachteil, daß sie eine kompliziertere Druckdose mit zwei Kammern benötigen und zudem in der Handhabung deutlich weniger komfortabel sind als die 1K- Systeme.PU spray foams are both known as one-component (1K) as well as two-component (2K) foams. The 1-component foams harden exclusively through contact the isocyanate-containing prepolymer mixture with the Humidity. Because of the 1K foams during the The hardening reaction released carbon dioxide can also Foaming can be supported. 2K foams contain one Isocyanate and a polyol component directly in front of the Foaming must be mixed well and through cure the reaction of the polyol with the isocyanates. advantage The 2K systems have an extremely short curing time of e.g. T. only a few minutes to complete hardening. she have the disadvantage, however, that they are more complicated Require a pressure chamber with two chambers and also in the Handling are significantly less comfortable than the 1K Systems.

Die ausgehärteten PU-Schäume zeichnen sich vor allem durch ihre ausgezeichneten mechanischen und wärmedämmenden Eigenschaften aus. Des weiteren besitzen sie eine sehr gute Haftung auf den meisten Untergründen und sind unter trockenen und UV- geschützten Bedingungen von nahezu beliebiger Beständigkeit. Weitere Vorteile liegen in der toxikologischen Unbedenklichkeit der ausgehärteten Schäume ab dem Zeitpunkt, an dem sämtliche Isocyanateinheiten quantitativ abreagiert sind, sowie in ihrer zügigen Aushärtung und ihrer leichten Handhabbarkeit. Auf Grund dieser Eigenschaften haben sich PU-Schäume in der Praxis sehr bewährt.The cured PU foams are characterized above all by their excellent mechanical and thermal insulation properties out. Furthermore, they have very good adhesion to the most substrates and are under dry and UV protected conditions of almost any resistance. Further advantages are the toxicological harmlessness the cured foams from the point at which all Isocyanate units are reacted quantitatively, as well as in their rapid curing and easy handling. Because of In practice, PU foams have very good properties proven.

Allerdings besitzen die PU-Sprayschäume den kritischen Nachteil, daß die Isocyanatgruppen auf Grund ihrer hohen Reaktivität auch ausgesprochen reizende und toxische Wirkungen entfalten können. Auch stehen die Amine, die sich durch eine Reaktion von monomeren Diisocyanaten mit einem Überschuß an Wasser bilden können, in vielen Fällen im Verdacht, krebserregend zu sein. Derartige monomere Diisocyanate sind in den meisten Sprayschaumabmischungen neben den isocyanatterminierten Prepolymeren ebenfalls enthalten. Daher sind die unvernetzt Sprayschaummassen bis zur vollständigen Aushärtung toxikologisch nicht unbedenklich. Kritisch ist hier neben dem direkten Kontakt der Prepolymermischung mit der Haut vor allem auch eine mögliche Aerosolbildung während des Aufbringen des Schaumes oder das Verdampfen von niedermolekularen Bestandteilen, z. B. von monomeren Isocyanaten. Dadurch besteht die Gefahr, daß toxikologisch bedenkliche Verbindungen über die Atemluft aufgenommen werden. Zudem besitzen Isocyanate ein erhebliches allergenes Potential und können u. a. Asthmaanfälle auslösen. Verschärft werden diese Risiken noch durch die Tatsache, daß die PU-Sprayschäume oftmals nicht von geschulten und geübten Anwendern sondern von Bastlern und Heimwerkern verwendet werden, so daß eine sachgerechte Handhabung nicht immer vorausgesetzt werden kann.However, the PU spray foams have the critical one Disadvantage that the isocyanate groups due to their high Reactivity also very irritating and toxic effects can unfold. Also, the amines stand out for one Reaction of monomeric diisocyanates with an excess of Can form water, in many cases suspected to be carcinogenic. Such monomeric diisocyanates are in most spray foam mixes in addition to Isocyanate-terminated prepolymers also contain. Therefore are the uncrosslinked spray foam materials to the full Curing not toxicologically harmless. Is critical here in addition to the direct contact of the prepolymer mixture with the skin especially a possible formation of aerosols during the Applying the foam or vaporizing low molecular weight components, e.g. B. of monomers Isocyanates. This creates the risk of being toxicological questionable connections can be made via the air we breathe. In addition, isocyanates have considerable allergenic potential and can u. a. Trigger asthma attacks. These are being tightened Risks still come from the fact that the PU spray foams often not by trained and experienced users but by Hobbyists and do-it-yourselfers are used, so that a proper handling cannot always be assumed.

Als Folge des von herkömmlichen PU-Schäumen ausgehenden Gefärdungspotentials und der damit verbundenen Kennzeichnungspflicht hat sich zusätzlich auch noch das Problem einer stark sinkenden Akzeptanz der entsprechenden Produkte beim Anwender ergeben. Zudem gelten ganz oder teilweise entleerte Spraydosen als Sondermüll und müssen entsprechend gekennzeichnet und in einigen Ländern wie z. B. Deutschland sogar mittels eines kostenintensiven Recyclingsystems einer Wiederverwertung zugänglich gemacht werden.As a result of conventional PU foams Hazard potential and the associated The problem also has to be labeled a rapidly declining acceptance of the corresponding products result in the user. In addition, apply in whole or in part emptied spray cans as special waste and must be accordingly labeled and in some countries such as B. Germany even using a costly recycling system Be made available for recycling.

Um diese Nachteile zu überwinden, wurden u. a. in DE-A-43 03 848 bereits Prepolymere für Sprayschäume beschrieben, die keine bzw. nur geringe Konzentrationen an monomeren Isocyanaten enthalten. Nachteilig an solchen Systemen ist jedoch die Tatsache, daß die Prepolymere noch immer über Isocyanatgruppen verfügen, so daß derartige PU-Sprayschäume unter toxikologischen Gesichtspunkten zwar als günstiger als herkömmliche Schäume, nicht aber als unbedenklich zu bezeichnen sind. Auch werden die Akzeptanz- und Abfallprobleme durch derartige Schaumsysteme nicht gelöst.To overcome these disadvantages, u. a. in DE-A-43 03 848 prepolymers for spray foams that do not already have been described or only low concentrations of monomeric isocyanates contain. However, the disadvantage of such systems is that The fact that the prepolymers still have isocyanate groups have so that such PU spray foams under toxicological considerations as cheaper than conventional foams, but not to be described as harmless are. The acceptance and waste problems are also resolved such foam systems are not solved.

Es wäre daher wünschenswert, wenn zur Herstellung von Sprayschäumen Prepolymere zur Verfügung stehen würden, die nicht über Isocyanatgruppen vernetzen und somit toxikologisch unbedenklich sind. Allerdings sollten sich auch mit diesen Prepolymermischungen Sprayschäume herstellen lassen, die im ausgehärteten Zustand ähnlich gute Eigenschaften und vor allem eine vergleichbare Härte aufweisen wie herkömmliche isocyanathaltige PU-Schäume. Zudem sollten sie auch eine vergleichbar problemlose Handhabbarkeit und Verarbeitbarkeit inklusive einer hinreichend hohen Härtungsgeschwindigkeit aufweisen. Und schließlich müssen auch einkomponentige Sprayschaumsysteme möglich sein, die ausschließlich über den Kontakt mit der Luftfeuchtigkeit aushärten.It would therefore be desirable if for the production of Spray foams prepolymers would be available that do not crosslink via isocyanate groups and therefore toxicologically are harmless. However, you should also deal with these Prepolymer mixtures spray foams can be produced in the cured condition similar good properties and most importantly have a hardness comparable to that of conventional ones PU foams containing isocyanate. They should also have one comparable ease of handling and workability including a sufficiently high curing speed exhibit. And finally, one-component Spray foam systems may only be possible through the Cure contact with air humidity.

In der Literatur sind hier z. B. in US-A-6020389 kondensationsvernetzende Siliconschäume beschrieben, die alk oxy-, acyloxy- oder oximoterminierte Siliconprepolymere enthalten. Derartige schäumbare Mischungen sind zwar prinzipiell zur Herstellung von 1K-Schäumen geeignet, die bei Raumtemperatur nur durch die Luftfeuchtigkeit aushärten. Allerdings lassen sich derartige Systeme aus rein siliconhaltigen Prepolymeren nur zur Erzeugung von elastischen weichen bis halbharten Schäumen einsetzen. Zur Herstellung von harten Montageschäumen sind sie nicht geeignet. In the literature here are e.g. In US-A-6020389 condensation-crosslinking silicone foams described, the alk oxy-, acyloxy- or oximo-terminated silicone prepolymers contain. Such foamable mixtures are indeed suitable in principle for the production of 1-component foams Cure the room temperature only through the air humidity. However, such systems can be made from pure prepolymers containing silicone only for the production of elastic Use soft to semi-hard foams. For production of they are not suitable for hard assembly foams.

In der WO 00/04069 werden Prepolymerabmischungen mit alkoxysilanterminierten Polyurethanprepolymeren zur Herstellung von harten Sprayschäumen beschrieben. Dabei handelt es sich um Polymere mit einem herkömmlichen Polyurethanrückgrat, welches durch eine Umsetzung von gängigen Diisocyanaten mit Polyolen gebildet werden kann. Wird bei diesem ersten Reaktionsschritt ein entsprechender Überschuß an Diisocyanaten eingesetzt, so werden isocyanatterminierte Prepolymere erhalten. Diese können dann in einem zweiten Reaktionsschritt mit Aminoalkyltri methoxysilanen zu den gewünschten alkoxysilanterminierten Polyurethanprepolymeren umgesetzt werden. Diese Prepolymere können unter Einwirkung eines geeigneten Katalysators in Gegenwart von Wasser unter Methanolabspaltung miteinander kondensieren und dadurch aushärten. Das Wasser kann dabei als solches zugesetzt werden oder auch aus einem Kontakt mit der Luftfeuchtigkeit stammen. Somit lassen sich mit einem solchen System sowohl 1K- als auch 2K-Schäume herstellen.WO 00/04069 describes prepolymer blends with alkoxysilane-terminated polyurethane prepolymers for production described by hard spray foams. It refers to Polymers with a conventional polyurethane backbone, which by reacting common diisocyanates with polyols can be formed. In this first reaction step a corresponding excess of diisocyanates used, so isocyanate-terminated prepolymers are obtained. these can then in a second reaction step with aminoalkyltri methoxysilanes to the desired alkoxysilane-terminated Polyurethane prepolymers are implemented. These prepolymers can in under the action of a suitable catalyst Presence of water with elimination of methanol condense and thereby harden. The water can be used as such are added or from contact with the Air humidity. Thus, with such System produce both 1K and 2K foams.

Nachteilig an diesem System sind allerdings zum einen die sehr hohen Viskositäten von denjenigen alkoxysilanterminierten Prepolymeren, die über einen hinreichend hohen Gehalt an vernetzbaren Gruppen verfügen, um für die Herstellung von harten Schäumen geeignet zu sein. Denn bei dem beschriebenen Herstellungsverfahren werden die Alkoxysilylgruppen über Harnstoffeinheiten an das Prepolymer gebunden, welche auf Grund ihrer hohen Polarität sowie ihrer Fähigkeit zur Ausbildung von Wasserstoffbrückenbindungen zu einem drastischen Viskositätsanstieg führen. So lassen sich Prepolymere mit einem hinreichend hohen Gehalt an Alkoxysilylgruppen nur noch bei einer Verdünnung durch das Treibmittel handhaben, so daß der letzte Reaktionsschritt, die Terminierung mit Alkoxysilylgruppen, bereits in Gegenwart des Treibmittels durchgeführt werden muß, was technisch jedoch nur mit erheblichem Mehraufwand realisierbar ist. Zum anderen ist auch Herstellung der isocyanatterminierten Prepolymere relativ aufwendig. Sie erfolgt durch die Umsetzung von Polyolen mit einem großen Überschuß an Diisocyanaten und eine anschließende destillative Entfernung des überschüssigen Diisocyanates. Ein geringerer Diisocyanatüberschuß würde hier zu höhermolekularen und damit noch höcherviskosen Produkten führen. Ein Verzicht auf die Entfernung des Diisocyanatüberschusses hingegen würde nach der Umsetzung aller Isocyanatgruppen mit Aminoalkyltri methoxysilan zu einer extrem harnstoffgruppenreichen Prepoly mermischung führen, die ob der Fähigkeit der Harnstoffeinheiten zur Ausbildung von Wasserstoffbrückenbindungen sowie sonstiger polarer Wechselwirkungen ebenfalls deutlich zu hohe Viskositäten aufweisen würde.One disadvantage of this system, however, is the very high viscosities of those alkoxysilane-terminated Prepolymers that have a sufficiently high content of have connectable groups in order for the production of hard foams. Because with the described Manufacturing processes are about the alkoxysilyl groups Urea units bound to the prepolymer, which due to their high polarity and their ability to develop Hydrogen bonds to a drastic Lead to an increase in viscosity. So prepolymers can be used with one sufficiently high content of alkoxysilyl groups only at handle a dilution by the blowing agent so that the last reaction step, the termination with Alkoxysilyl groups, already in the presence of the blowing agent must be carried out, which is technically only with considerable additional effort is realizable. On the other hand, too Production of the isocyanate-terminated prepolymers relatively consuming. It is carried out by the reaction of polyols a large excess of diisocyanates and a subsequent one removal of the excess diisocyanate by distillation. On a smaller excess of diisocyanate would become higher molecular weight here and thus still lead to highly viscous products. A waiver on the other hand, would remove the excess diisocyanate after the reaction of all isocyanate groups with aminoalkyl tri methoxysilane to an extremely urea group-rich prepoly lead blending, depending on the ability of the urea units for the formation of hydrogen bonds and others polar interactions also significantly too high Would have viscosities.

Aus anderen Anwendungsfeldern sind alkoxysilanterminierte Polyurethane z. T. schon lange bekannt, so z. B. aus EP-B-170 856 zur Herstellung von elastischen Kunstharzmassen, z. B. aus WO 97/40103 für Dichtstoffanwendungen, z. B. aus US-A-5118290 zur Herstellung von Abformmassen im Dentalbereich oder z. B. aus DE- A-199 14 884 zur Herstellung von Glasfaserschlichten. Allerdings handelt es sich dabei ausschließlich um hochviskose Prepolymere und/oder um Prepolymere, die nur zu relativ weichen und elastischen Massen aushärten und somit zur Herstellung von spraybaren Hartschäumen gänzlich ungeeignet sind.Alkoxysilane-terminated are from other fields of application Polyurethanes e.g. T. known for a long time, so z. B. from EP-B-170 856 for the production of elastic synthetic resin compositions, e.g. B. from WO 97/40103 for sealant applications, e.g. B. from US-A-5118290 Production of impression materials in the dental field or z. B. from DE- A-199 14 884 for the production of glass fiber sizes. However, it is only highly viscous Prepolymers and / or prepolymers that are only too soft and elastic masses harden and thus for the production of sprayable rigid foams are completely unsuitable.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, isocyanatfreie Prepolymerabmischungen zu Verfügung zu stellen, die zur Herstellung von Sprayschäumen geeignet sind, ohne die Nachteile und Beschränkungen des Standes der Technik aufzuweisen.The object of the present invention was therefore to free from isocyanates To provide prepolymer blends available for Production of spray foams are suitable without the disadvantages and limitations of the prior art.

Gegenstand der Erfindung sind isocyanatfreie schäumbare Mischungen, enthaltend
The invention relates to isocyanate-free foamable mixtures containing

A) 100 Gewichtsteile C₁- bis C₆-alkoxysilanterminiertes organisches Prepolymer mit einer Viskosität von mindestens 20 Pas bei 20°C, das aufgebaut ist aus verzweigten oder unverzweigten Kohlenstoffketten, gegebenenfalls unterbrochen durch Gruppen, die aufgebaut sind aus Atomen, die ausgewählt werden aus C, N, O, H und S, gegebenenfalls substituiert mit Halogenatomen, C₁- bis C₆-Alkyl-, -Alkoxy- oder -Acyloxyresten, A) 100 parts by weight of C ₁ to C ₆ -alkoxysilane-terminated organic prepolymer with a viscosity of at least 20 Pas at 20 ° C., which is composed of branched or unbranched carbon chains, optionally interrupted by groups which are composed of atoms which are selected from C, N, O, H and S, optionally substituted by halogen atoms, C ₁ to C ₆ alkyl, alkoxy or acyloxy radicals,
B) 1 bis 100 Gewichtsteile Reaktivverdünner mit einer Viskosität von höchstens 5 Pas bei 20°C, der mindestens zwei C₁- bis C₆-Alkoxysilylgruppen pro Molekül aufweist,B) 1 to 100 parts by weight of reactive diluent with a viscosity of at most 5 Pas at 20 ° C., which has at least two C ₁ to C ₆ alkoxysilyl groups per molecule,
C) Treibmittel undC) blowing agents and
D) Härtungskatalysator.D) curing catalyst.

Der niederviskose Reaktivverdünner (B) wird über die reaktiven Alkoxysilylgruppen während der Aushärtung des Schaumes mit in das entstehende dreidimensionale Netzwerk eingebaut.The low-viscosity reactive thinner (B) is the reactive Alkoxysilyl groups during the curing of the foam with in the resulting three-dimensional network built.

Der Reaktivverdünner (B) ist hinreichend niederviskos, um die Viskosität der schäumbaren Mischung merklich zu erniedrigen. Vorzugsweise besitzt der Reaktivverdünner eine Viskosität von höchstens 3, insbesondere höchstens 2 Pas bei 20°C.The reactive thinner (B) is sufficiently low-viscosity to achieve the Noticeably reduce the viscosity of the foamable mixture. The reactive diluent preferably has a viscosity of at most 3, especially at most 2 Pas at 20 ° C.

Vorzugsweise verfügt der niederviskose Reaktivverdünner (B) über eine hinreichend hohe Dichte an reaktiven Gruppen, so daß er während der Härtung in das entstehende Netzwerk eingebaut werden kann, ohne die Netzwerkdichte zu erniedrigen.The low-viscosity reactive diluent (B) preferably has have a sufficiently high density of reactive groups so that he built into the resulting network during hardening can be achieved without lowering the network density.

Vorzugsweise verfügt der niederviskose Reaktivverdünner (B) nur über vernetzbare C₁- bis C₆-Alkoxysilylgruppen, die gleiche oder geringere Reaktivität gegenüber Wasser aufweisen, als die Alkoxysilylgruppen der Prepolymere (A). Höhere Reaktivitäten würden dazu führen, daß der Reaktivverdünner durch das Abfangen der Luftfeuchtigkeit die Kondensation der Prepolymere zunächst verhindern würde.The low-viscosity reactive diluent (B) preferably has only crosslinkable C ₁ -C ₆ -alkoxysilyl groups which have the same or less reactivity to water than the alkoxysilyl groups of the prepolymers (A). Higher reactivities would mean that the reactive thinner would initially prevent the condensation of the prepolymers by trapping the atmospheric moisture.

Vorzugsweise ist der niederviskose Reaktivverdünner (B) so reaktiv, dass er die Aushärtungsgeschwindigkeit nicht merklich verlangsamt.The low-viscosity reactive diluent (B) is preferably so reactive that the cure speed is not noticeable slowed down.

Vorzugsweise enthalten die schäumbaren Mischungen mindestens 5, insbesondere mindestens 10 Gewichtsteile Reaktivverdünner (B) und höchstens 80, besonders bevorzugt höchstens 60 Gewichtsteile Reaktivverdünner (B). The foamable mixtures preferably contain at least 5, in particular at least 10 parts by weight of reactive diluent (B) and at most 80, particularly preferably at most 60 Parts by weight of reactive thinner (B).

Vorzugsweise ist der Reaktivverdünner (B) mit den Prepolymeren (A) beliebig mischbar.The reactive diluent (B) with the prepolymers is preferred (A) can be mixed as required.

Als Reaktivverdünner (B) werden bevorzugt Verbindungen eingesetzt, die über mindestens zwei reaktive Methoxysilanfunktionen verfügen, wobei es sich bevorzugt sowohl um Trimethoxysily- als auch um C₁- bis C₆-Alklydimethoxy silylgruppen handeln kann. Vorzugsweise entspricht der Reaktivverdünner der allgemeinen Formel I
As reactive diluents (B), preference is given to using compounds which have at least two reactive methoxysilane functions, which may preferably be both trimethoxysilyl and C ₁ -C ₆ -alkydimethoxy silyl groups. The reactive diluent preferably corresponds to the general formula I.

Q(SiR_X(OCH₃)_3-X)_y I,
Q (SiR _X (OCH ₃ ) _3-X ) _y I,

in der
Q einen y-funktionellen organischen Rest aus verzweigten, unverzweigten oder cyclischen Kohlenstoffketten, gegebenenfalls unterbrochen durch Gruppen, die aufgebaut sind aus Atomen, die ausgewählt werden aus C, N, O, H und S, gegebenenfalls substituiert mit Halogenatomen, C₁- bis C₆-Alkyl-, -Alkoxy- oder -Acyloxyresten,
R einen C₁- bis C₁₀-Alkyl-, -Alkenyl- oder, -Arylrest,
x die Werte 0 oder 1 und
y eine ganze Zahl ≧ 2 bedeuten.in the
Q is a y-functional organic radical consisting of branched, unbranched or cyclic carbon chains, optionally interrupted by groups which are composed of atoms which are selected from C, N, O, H and S, optionally substituted by halogen atoms, C ₁ - to C. ₆ alkyl, alkoxy or acyloxy radicals,
R is a C ₁ to C ₁₀ alkyl, alkenyl or aryl radical,
x the values 0 or 1 and
y is an integer ≧ 2.

Als Reste R werden bevorzugt C₁- bis C₆-Alkyl- oder - Alkenylreste, insbesondere Methyl- und/oder Vinylgruppen eingesetzt.The radicals R used are preferably C ₁ -C ₆ -alkyl or - alkenyl radicals, in particular methyl and / or vinyl groups.

Als funktionelle Reste Q werden bevorzugt tri- oder quatrofunktionelle Reste eingesetzt, d. h. y ist bevorzugt 3 oder 4. Bevorzugt ist y höchstens 10. Besonders bevorzugt werden Reste Q eingesetzt, die einer der allgemeinen Formeln II oder III entsprechen:
The functional radicals Q used are preferably trifunctional or quatrofunctional radicals, ie y is preferably 3 or 4. Preferably y is at most 10. Particularly preferred radicals Q are used which correspond to one of the general formulas II or III:

in denen
z eine ganze Zahl von 1-10, bevorzugt von 1-6, besonders bevorzugt 1 oder 3 bedeuten.in which
z is an integer from 1-10, preferably from 1-6, particularly preferably 1 or 3.

Ebenfalls bevorzugt sind Reaktivverdünner (B) der allgemeinen Formel IV
Reactive diluents (B) of the general formula IV are also preferred

in der
W C₁- bis C₁₀-Alkyl-, -Alkenyl-, -Aryl-, Alkoxy- oder - Aryloxygruppen und
n eine ganze Zahl bedeuten, wobei n so gewählt wird, daß der Reaktivverdünner (B) eine Viskosität von höchstens 5 Pas bei 20°C aufweistin the
WC ₁ - to C ₁₀ alkyl, alkenyl, aryl, alkoxy or aryloxy groups and
n is an integer, n being chosen so that the reactive diluent (B) has a viscosity of at most 5 Pas at 20 ° C

Vorzugsweise werden dabei Mischungen von Verbindungen der allgemeinen Formel IV eingesetzt, deren mittleres n 0 bis 100, vorzugsweise 1 bis 20 beträgt.Mixtures of compounds of general formula IV used, the average n of which is 0 to 100, is preferably 1 to 20.

Bei den Resten W handelt es sich bevorzugt um Methyl-, Vinyl- oder Methoxygruppen, besonders bevorzugt um Methyl- oder Vinylgruppen.The radicals W are preferably methyl, vinyl or methoxy groups, particularly preferably around methyl or Vinyl groups.

Verbindungen mit nur einer reaktiven Alkoxysilylgruppe wie z. B. Methyl- oder Vinyltrimethoxysilan sind als Reaktivverdünner (B) nicht geeignet. Zwar können auch solche Verbindungen bei einer Reaktion mit Luftfeuchtigkeit in das sich bildendes Netzwerk eingebaut werden, sie führen aber nur dann zu zusätzlichen Netzpunkten, wenn alle drei Alkoxygruppen abgespalten werden und alle drei resultierenden OH-Gruppen an Kondensationsreaktionen teilnehmen. Dies ist jedoch nur bei einer geringen Anzahl der Trialkoxysilylgruppen der Fall, da mit jeder Kondensationsreaktion die Reaktivität der übrigen Alkoxy- bzw. OH-Gruppen abnimmt. Zudem führt bei einem nur monofunktionellen Reaktivverdünner die Reaktion der ersten Alkoxygruppe (deren Abspaltung sowie die Kondensation der resultierenden SiOH-Gruppe) nicht zu einem Kettenwachstum sondern nur zu einer Kettenverlängerung um lediglich ein Glied. Erst durch die Reaktion der zweiten Alkoxygruppe, die aber aus sterischen Gründen bereits deutlich weniger reaktiv als die erste Alkoxygruppe ist, kann es hier zu einer signifikanten Kettenverlängerung kommen. So werden bereits erhebliche Mengen an Wasser aus der Luftfeuchtigkeit verbraucht und entsprechende Methanolmengen freigesetzt, bevor es zum merklichen Aufbau eines dreidimensionalen Netzwerkes und damit zu einer Fixierung der Schaumstruktur kommt.Compounds with only one reactive alkoxysilyl group such as. B. Methyl or vinyl trimethoxysilane are reactive thinners (B) not suitable. Such connections can also be used in a Reaction with humidity in the network that forms be installed, but they only lead to additional ones Network points when all three alkoxy groups are split off and all three resulting OH groups Participate in condensation reactions. However, this is only for a small number of trialkoxysilyl groups because with each condensation reaction the reactivity of the others Alkoxy or OH groups decrease. In addition, only one leads monofunctional reactive diluent the reaction of the first Alkoxy group (its elimination and the condensation of the resulting SiOH group) does not lead to chain growth but only for a chain extension by just one link. Only through the reaction of the second alkoxy group, but from steric reasons already significantly less reactive than that first alkoxy group, it can become significant here Chain extension come. So there are already considerable quantities of water from the air humidity and corresponding Amounts of methanol released before it started to build up a three-dimensional network and thus a fixation the foam structure comes.

Daher können Reaktivverdünner mit nur einer reaktiven Alkoxysilylgruppe zwar neben den Reaktivverdünnern (B) mit mindestens zwei reaktiven Alkoxysilylgruppen in den erfindungsgemäßen isocyanatfreien schäumbaren Mischungen enthalten sein. Ihr maximaler Anteil beträgt jedoch 5, insbesondere 1 Gewichtsteil.Therefore, reactive thinners can be used with only one reactive Alkoxysilyl group in addition to the reactive diluents (B) at least two reactive alkoxysilyl groups in the isocyanate-free foamable mixtures according to the invention be included. However, your maximum share is 5, especially 1 part by weight.

Als Prepolymere (A) sind prinzipiell alle isocyanatfreien alkoxysilanterminierten Polymere geeignet, insbesondere solche, die Einheiten enthalten, die ausgewählt werden aus Urethan-, Harnstoff-, Ether-, Carbonyl-, Estereinheiten, aromatischen, linear aliphatischen und cycloaliphatischen Einheiten.In principle, all isocyanate-free prepolymers (A) are suitable alkoxysilane-terminated polymers, in particular those contain the units that are selected from urethane, Urea, ether, carbonyl, ester units, aromatic, linear aliphatic and cycloaliphatic units.

Insbesondere sind Polyurethanprepolymere geeignet. Sie lassen sich beispielsweise durch die bereits in WO 00/04069 beschriebene Reaktionen aus NCO-terminierten Prepolymeren mit geeigneten Amino- oder Mercaptoalkytrialkoxysilanen herstellen. Eine weitere Möglichkeit besteht in einer Umsetzung von Amino- oder Mercaptoalkyltrialkoxysilanen mit einem Überschuß an Di- oder Polyisocyanaten gefolgt von einer Reaktion der überschüssigen NCO-Gruppen mit geeigneten OH-terminierten Prepolymeren, z. B. mit OH-terminierten Polyolen oder Polyurethanen. Des weiteren können bei den oben beschriebenen Reaktionen als funktionelle Silane anstelle der Trialkoxysilylverbindungen auch die entsprechenden Alkyldialkoxysilyverbindungen eingesetzt werden. Man erhält dann alkyldialkoxysilanterminierte Prepolymere (A).Polyurethane prepolymers are particularly suitable. You leave themselves, for example, by the ones already described in WO 00/04069 described reactions from NCO-terminated prepolymers produce suitable amino or mercaptoalkytrialkoxysilanes. Another option is to implement amino or mercaptoalkyltrialkoxysilanes with an excess of di- or polyisocyanates followed by a reaction of the excess NCO groups with suitable OH-terminated Prepolymers, e.g. B. with OH-terminated polyols or Polyurethanes. Furthermore, those described above Reactions as functional silanes instead of Trialkoxysilylverbindungen also the corresponding Alkyl dialkoxysily compounds are used. You get then alkyl dialkoxysilane-terminated prepolymers (A).

Bevorzugt werden Prepolymere (A) eingesetzt, die über Methoxysilylgruppen als vernetzbare Einheiten verfügen. Besonders bevorzugt werden dabei Prepolymere (A), die sich unter Einsatz der Silane der allgemeinen Formeln V, VI und VII
Prepolymers (A) which have methoxysilyl groups as crosslinkable units are preferably used. Prepolymers (A) which are obtained using the silanes of the general formulas V, VI and VII are particularly preferred

in denen R und z die oben angegebenen Bedeutungen aufweisen, herstellen lassen.in which R and z have the meanings given above, have it made.

Bei der Synthese der Prepolymere (A) kann von allen gängigen Di- oder Polyisocyanaten ausgegangen werden, wie z. B. von Diisocyanatodiphenylmethan (MDI), sowohl in Form von rohem oder technischem MDI als auch in Form reiner 4,4' bzw. 2,4' Isomeren oder deren Mischungen, von Tolylendiisocyanat (TDI) in Form seiner verschiedenen Isomere bzw. Isomermischungen, Diisocyanatonaphthalin (NDI), Isophorondiisocyanat (IPDI) oder auch von Hexamethylendiisocyanat (HDI). Zu MDI existieren zudem noch mehrkernige Produkte (P-MDI), die ebenfalls zur Prepolymersynthese geeignet sind. In the synthesis of the prepolymers (A) can be used by all common Di- or polyisocyanates are assumed, such as. B. from Diisocyanatodiphenylmethane (MDI), both in the form of raw or technical MDI as well as pure 4,4 'or 2,4' isomers or their mixtures, of tolylene diisocyanate (TDI) in the form its various isomers or isomer mixtures, Diisocyanatonaphthalene (NDI), isophorone diisocyanate (IPDI) or also of hexamethylene diisocyanate (HDI). MDI also exist multi-core products (P-MDI), which are also used for Prepolymer synthesis are suitable.

Als Polyole eignen sich besonders Polyesterpolyole und Polyetherpolyole, wie sie in der Literatur vielfach beschrieben sind. Prinzipiell können aber sämtliche polymeren, oligomeren oder auch monomeren Alkohole mit zwei oder mehr OH-Funktionen eingesetzt werden.Polyester polyols and are particularly suitable as polyols Polyether polyols as often described in the literature are. In principle, however, all polymeric, oligomeric or also monomeric alcohols with two or more OH functions be used.

Bei einem anderen Weg zur Herstellung von isocyanatfreien alkoxysilanterminierten Polyurethanprepolymeren werden NH₂- oder von OH-terminierte Prepolymere, z. B. OH-terminierte Polyole NH₂-terminierte Polyamine oder OH- oder NH₂-terminierte Polyurethane, mit geeigneten isocyanato- oder epoxyfunktionellen Alkoxysilanen umgesetzt. Auch hier eignen sich prinzipiell alle polymeren oder oligomeren Polyole sowie monomere Alkohole mit mehr als einer OH-Gruppe bzw. Mischungen aus diesen Substanzen. Bevorzugt werden Polyester- und Polyetherpolyole eingesetzt. Des weiteren können diese auch zunächst mit einem Unterschuß der oben beschriebenen Di- oder Polyisocyanate zu OH-terminierten Polyurethanprepolymeren umgesetzt werden. Als Silankomponente werden bevorzugt Isocyanatoalkyltrimethoxysilane oder Isocyanatoalkyldimethoxyalkylsilane eingesetzt.Another way of producing isocyanate-free alkoxysilane-terminated polyurethane prepolymers is NH ₂ - or of OH-terminated prepolymers, e.g. B. OH-terminated polyols NH ₂ -terminated polyamines or OH- or NH ₂ -terminated polyurethanes, with suitable isocyanato- or epoxy-functional alkoxysilanes. In principle, all polymeric or oligomeric polyols as well as monomeric alcohols with more than one OH group or mixtures of these substances are also suitable here. Polyester and polyether polyols are preferably used. Furthermore, these can also first be converted to OH-terminated polyurethane prepolymers with a deficit of the di- or polyisocyanates described above. Isocyanatoalkyltrimethoxysilane or isocyanatoalkyldimethoxyalkylsilanes are preferably used as the silane component.

Die isocyanatfreien schäumbaren Mischungen werden bevorzugt so hergestellt, daß der Zusatz des Reaktivverdünners (B) bereits vor oder während der Synthese der alkoxysilanterminierten Prepolymere (A) erfolgt.The isocyanate-free foamable mixtures are preferably so prepared that the addition of the reactive diluent (B) already before or during the synthesis of the alkoxysilane-terminated Prepolymers (A) takes place.

Auf diese Weise wird besonders gut bereits während der Prepolymerherstellung die Entstehung von hochviskosen und damit nur schwer zu handhabenden Zwischenproduktmischungen verhindert. Dabei muß der Reaktivverdünner (B) unreaktiv gegenüber Isocyanaten sein, da er bereits anwesend ist, bevor sämtliche Isocyanatgruppen abreagiert sind. Vorzugsweise ist der Reaktivverdünner (B) mit allen Edukten und Zwischenprodukten beliebig mischbar.In this way, it becomes particularly good during the Prepolymer production the emergence of highly viscous and therefore difficult to handle intermediate mixtures prevented. The reactive diluent (B) must be unreactive towards isocyanates since it is already present before all isocyanate groups have reacted. Preferably the reactive diluent (B) with all starting materials and Intermediate products can be mixed.

Als Treibmittel (C) sind dieselben bereits bei relativ geringen Drücken kondensierbaren Gase geeignet, die auch zur Herstellung herkömmlicher isocyanathaltiger Sprayschäume verwendet werden. As blowing agents (C) they are already relatively small Pressurized condensable gases that are also suitable for manufacturing conventional isocyanate-containing spray foams can be used.

Gängige Treibmittel sind beispielsweise Kohlenwasserstoffe oder Fluorkohlenwasserstoffe mit jeweils 1-5, insbesondere 3-5 Kohlenstoffatomen oder Dimethylether sowie deren Mischungen.Common blowing agents are, for example, hydrocarbons or Fluorocarbons with 1-5, especially 3-5 Carbon atoms or dimethyl ether and mixtures thereof.

Zur Erzielung einer hinreichend schnellen Aushärtung des Schaumes bei Raumtemperatur ist zudem der Zusatz von einem Härtungskatalysator (D) in der Regel zwingend erforderlich. Hier kommen vor allem die zu diesem Zwecke üblicherweise verwendeten organischen Zinnverbindungen, wie z. B. Dibutylzinndilaurat, in Frage. Aber auch organische Titanate sowie zahlreiche organische und anorganische Schwermetallverbindungen können hier eingesetzt werden. Zudem kann die Vernetzungsgeschwindigkeit durch den Zusatz von Cokatalysatoren weiter gesteigert werden. Hier wären vor allem die verschiedensten Aminoverbindungen, vor allem die Aminosilane wie Aminopropyltrialkoxysilan oder N- Aminoethylaminopropyltrialkoxysilan zu nennen. Diese Verbindungen können zudem gleichzeitig als Haftvermittler dienen.To achieve a sufficiently fast curing of the Foam at room temperature is also the addition of one Hardening catalyst (D) is generally mandatory. This is where the usual ones come for this purpose used organic tin compounds, such as. B. Dibutyltin dilaurate, in question. But also organic titanates as well as numerous organic and inorganic Heavy metal compounds can be used here. moreover the crosslinking rate can be increased by adding Cocatalysts can be further increased. Here would be above all the most diverse amino compounds, especially the Aminosilanes such as aminopropyltrialkoxysilane or N- Aminoethylaminopropyltrialkoxysilan to name. This Connections can also act as adhesion promoters at the same time serve.

Die isocyanatfreien schäumbaren Mischungen enthalten des weiteren die üblichen Zusätze, wie beispielsweise Schaumstabilisatoren und sonstige Zellregulantien, Flammschutzmittel, Thixotropiermittel und/oder Weichmacher. Bei den Schaumstabilisatoren können vor allem die handelsüblichen durch Polyetherseitenketten modifizierten Siliconoligomeren eingesetzt werden. Als Flammschutzmittel eignen sich u. a. die bekannten phosphorhaltigen Verbindungen, vor allem Phosphate und Phosphonate, sowie auch halogenierte Polyester und Polyole oder Chlorparaffine.The isocyanate-free foamable mixtures contain the further the usual additives, such as Foam stabilizers and other cell regulators, Flame retardants, thixotropic agents and / or plasticizers. at the foam stabilizers can especially the commercially available silicone oligomers modified by polyether side chains be used. As flame retardants are u. a. the known phosphorus-containing compounds, especially phosphates and phosphonates, as well as halogenated polyesters and polyols or chlorinated paraffins.

Die erfindungsgemäßen isocyanatfreien schäumbaren Mischungen können direkt als einkomponentige isocyanatfreie Sprayschäume eingesetzt werden.The isocyanate-free foamable mixtures according to the invention can be used directly as one-component isocyanate-free spray foams be used.

Die erfindungsgemäßen isocyanatfreien schäumbaren Mischungen können aber auch erst nach dem Vermischen der Vorstufen für das Prepolymer (A) mit den Komponenten Reaktivverdünner (B) Treibgaskomponente (C) und Härtungskatalysator(D) gebildet werden.The isocyanate-free foamable mixtures according to the invention can also only after mixing the precursors for the Prepolymer (A) with the components reactive thinner (B) Propellant gas component (C) and curing catalyst (D) are formed become.

Alle vorstehenden Symbole der vorstehenden Formeln weisen ihre Bedeutungen jeweils unabhängig voneinander auf.All symbols above of the formulas above have theirs Meanings each independently.

In den folgenden Beispielen sind, falls jeweils nicht anders angegeben, alle Mengen- und Prozentangaben auf das Gewicht bezogen, alle Drücke 0,10 MPa (abs.) und alle Temperaturen 20°C.In the following examples are, unless otherwise different indicated, all quantities and percentages by weight related, all pressures 0.10 MPa (abs.) and all temperatures 20 ° C.

Beispiel 1example 1

In einem 250 ml Reaktionsgefäß mit Rühr-, Kühl und Heizmöglichkeiten werden 30 g (70,6 mmol) eines Polypropylenglycols mit einer mittleren Molmasse von 425 g/mol vorgelegt und durch 1-stündiges Erwärmen auf 100°C im Membranpumpenvakuum entwässert. Anschließend wird auf ca. 50°C abgekühlt und bei dieser Temperatur werden unter Stickstoff 0,15 g Dibutylzinndilaurat und 24,6 g (141,2 mmol) Toluen-2,4- diisocyanat (TDI) so zugegeben, daß die Temperatur dabei nicht auf über 80°C steigt. Nach Beendigung der Zugabe wird für weitere 15 min bei dieser Temperatur gerührt.In a 250 ml reaction vessel with stirring, cooling and Heating options are 30 g (70.6 mmol) of one Polypropylene glycols with an average molecular weight of 425 g / mol submitted and by heating for 1 hour at 100 ° C in Diaphragm pump vacuum dewatered. Then the temperature is raised to approx. 50 ° C cooled and at this temperature are under nitrogen 0.15 g dibutyltin dilaurate and 24.6 g (141.2 mmol) toluene-2,4- diisocyanate (TDI) added so that the temperature is not rises to over 80 ° C. After the addition is complete for stirred for a further 15 min at this temperature.

Man kühlt erneut auf etwa 50°C ab und gibt 20 ml Tris-(-tri methoxysilylpropyl)-isocyanurat als Reaktivverdünner hinzu. Danach tropft man 44,8 g (131,2 mmol) Bis-(-trimethoxysilyl propyl)-amin hinzu und rührt anschließend für 60 min bei 80°C. In der resultierenden Prepolymermischung lassen sich IR- spektroskopisch keine Isocyanatgruppen mehr nachweisen. Man erhält auf diese Weise eine klare, durchsichtige Prepolymermischung, die sich bei 50°C mit einer Viskosität von 16,4 Pas problemlos gießen und weiterverarbeiten läßt.It is cooled again to about 50 ° C. and 20 ml of Tris - (- tri methoxysilylpropyl) isocyanurate added as a reactive diluent. 44.8 g (131.2 mmol) of bis - (- trimethoxysilyl) are then added dropwise propyl) amine and then stirred for 60 min at 80 ° C. In the resulting prepolymer mixture, IR no longer detect isocyanate groups spectroscopically. you gets a clear, see-through this way Prepolymer mixture, which is at 50 ° C with a viscosity of 16.4 Pas can be poured and processed without any problems.

Beispiel 2Example 2

50 g der Prepolymermischung aus Beispiel 1 werden mit 1,2 g Schaumstabilisator PC STAB EP 05 (Wacker Chemie GmbH, Germany), 0,25 g COTIN® 222 (Cosan Chemical Corporation, Carlstadt, USA) als Katalysator und 1,5 g AMS 70 (Wacker Chemie GmbH, Germany) als CoKatalysator vermengt. Anschließend wird diese Mischung in ein Druckglas mit Ventil gefüllt und mit 12 ml 1,1,1,2-Tetra fluorethan (R 134) als Treibmittel beaufschlagt.50 g of the prepolymer mixture from Example 1 are mixed with 1.2 g Foam stabilizer PC STAB EP 05 (Wacker Chemie GmbH, Germany), 0.25 g COTIN® 222 (Cosan Chemical Corporation, Carlstadt, USA) as catalyst and 1.5 g AMS 70 (Wacker Chemie GmbH, Germany) mixed as co-catalyst. Then this mixture is in a pressure glass filled with valve and with 12 ml 1,1,1,2-tetra fluoroethane (R 134) acted as a blowing agent.

Beim Ausbringen dieser Mischung wird ein standfester, weißer Schaum erhalten, der nach ca. 7 min eine Haut bildet und nach ca. 20 min klebfrei wird. Die Zeit bis zur vollständigen Härtung beträgt ungefähr 8 h. (Die Klebfreizeit sowie die Härtungsdauer kann dabei durch höhere Katalysatorkonzen trationen noch deutlich verringert werden.) Der ausgehärtete Schaum zeichnet sich durch eine hohe Härte aus und besitzt eine gute Porenstruktur.When this mixture is applied, it becomes a stable, white Obtain foam that forms a skin after about 7 minutes and after becomes tack-free for approx. 20 min. The time to complete Hardening takes approximately 8 hours. (The tack free time as well as the Curing time can be increased by higher catalyst concentrations trations can be significantly reduced.) The cured Foam is characterized by high hardness and has one good pore structure.

Vergleichsbeispiel 1Comparative Example 1

Man geht vor wie in Beispiel 1 beschrieben, verzichtet jedoch im zweiten Reaktionsschritt auf den Zusatz von Tris-(-tri methoxysilylpropyl)-isocyanurat als Reaktivverdünner. Man erhält ein hochviskoses Material, das bei 50°C nicht mehr gießfähig ist. Eine Vermischung mit dem Treibmittel im Druckglas (vgl. Beispiel 2) ist mit diesem Material nicht mehr möglich.The procedure is as described in Example 1, but is omitted in the second reaction step to the addition of Tris - (- tri methoxysilylpropyl) isocyanurate as a reactive diluent. you receives a highly viscous material that no longer at 50 ° C is pourable. A mixture with the blowing agent in the Printing glass (see Example 2) is no longer with this material possible.

Vergleichsbeispiel 2Comparative Example 2

Man geht vor wie in Beispiel 1 beschrieben, verwendet im zweiten Reaktionsschritt jedoch anstelle der 20 ml Tris-(-tri methoxysilylpropyl)-isocyanurat als Reaktivverdünner 15 ml Vinyltrimethoxysilan. Auch hier lassen sich in der resultierenden Prepolymermischung IR-spektroskopisch keine Isocyanatgruppen mehr nachweisen. Man erhält eine klare, durchsichtige Prepolymermischung, die sich bei 50°C mit einer Viskosität von 9,6 Pas problemlos gießen und weiterverarbeiten läßt.The procedure is as described in Example 1, used in second reaction step instead of the 20 ml Tris - (- tri methoxysilylpropyl) isocyanurate as reactive diluent 15 ml Vinyltrimethoxysilane. Here too, the resulting prepolymer mixture by IR spectroscopy none Detect more isocyanate groups. You get a clear, transparent prepolymer mixture, which mixes at 50 ° C with a Pour viscosity of 9.6 Pas without problems and process further leaves.

Allerdings ist es nicht möglich, diese Mischung entsprechend Beispiel 2 zu verschäumen. Die dabei erhaltenen Schäume sind nicht hinreichend standfest, sondern fallen vor ihrer Aushärtung weitgehend in sich zusammen. Nach der vollständigen Durchhärtung wird ein grobporiges, halbhartes Material erhalten.However, it is not possible to mix this appropriately Example 2 to foam. The foams obtained are not sufficiently stable, but fall in front of it Hardening largely in itself. After the full Through hardening becomes a coarse-pored, semi-hard material receive.

Claims

1. Isocyanatfreie schäumbare Mischungen, enthaltend

A) 100 Gewichtsteile C₁- bis C₆-alkoxysilanterminiertes organisches Prepolymer mit einer Viskosität von mindestens 20 Pas bei 20°C, das aufgebaut ist aus verzweigten oder unverzweigten Kohlenstoffketten, gegebenenfalls unterbrochen durch Gruppen, die aufgebaut sind aus Atomen, die ausgewählt werden aus C, N, O, H und S, gegebenenfalls substituiert mit Halogenatomen, C₁- bis C₆-Alkyl-, -Alkoxy- oder -Acyloxyresten,
B) 1 bis 100 Gewichtsteile Reaktivverdünner mit einer Viskosität von höchstens 5 Pas bei 20°C, der mindestens zwei C₁- bis C₆-Alkoxysilylgruppen pro Molekül aufweist,
C) Treibmittel und
D) Härtungskatalysator.

1. Isocyanate-free foamable mixtures containing

A) 100 parts by weight of C ₁ to C ₆ -alkoxysilane-terminated organic prepolymer with a viscosity of at least 20 Pas at 20 ° C., which is composed of branched or unbranched carbon chains, optionally interrupted by groups which are composed of atoms which are selected from C, N, O, H and S, optionally substituted by halogen atoms, C ₁ to C ₆ alkyl, alkoxy or acyloxy radicals,
B) 1 to 100 parts by weight of reactive diluent with a viscosity of at most 5 Pas at 20 ° C., which has at least two C ₁ to C ₆ alkoxysilyl groups per molecule,
C) blowing agents and
D) curing catalyst.

2. Schäumbare Mischungen nach Anspruch 1, bei denen die Prepolymere (A) isocyanatfreie C₁- bis C₆- alkoxysilanterminierte Polymere sind, die Einheiten enthalten, die ausgewählt werden aus Urethan-, Harnstoff-, Ether-, Carbonyl-, Estereinheiten, aromatischen, linear aliphatischen und cycloaliphatischen Einheiten.2. Foamable mixtures according to Claim 1, in which the prepolymers (A) are isocyanate-free C ₁ - to C ₆ - alkoxysilane-terminated polymers which contain units which are selected from urethane, urea, ether, carbonyl, ester units, aromatic , linear aliphatic and cycloaliphatic units.

3. Schäumbare Mischungen nach Anspruch 1 oder 2, bei denen der Reaktivverdünner (B) eine Viskosität von höchstens 2 Pas bei 20°C aufweist.3. Foamable mixtures according to claim 1 or 2, in which the Reactive thinner (B) has a viscosity of at most 2 Pas at 20 ° C.

4. Schäumbare Mischungen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die mindestens 10 und höchstens 60 Gewichtsteile Reaktivverdünner (B) enthalten.4. foamable mixtures according to any one of claims 1 to 3, the at least 10 and at most 60 parts by weight of reactive diluent (B) contain.

5. Schäumbare Mischungen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei denen die C₁- bis C₆-Alkoxysilylgruppen des Reaktivverdünners (B) ausgewählt werden aus Trimethoxysily- und C₁- bis C₆- Alklydimethoxysilylgruppen. 5. Foamable mixtures according to one of claims 1 to 4, in which the C ₁ - to C ₆ -alkoxysilyl groups of the reactive diluent (B) are selected from trimethoxysily and C ₁ - to C ₆ -alkydimethoxysilyl groups.

6. Schäumbare Mischungen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei denen der Reaktivverdünner (B) die allgemeine Formel I
Q(SiR_X(OCH₃)_3-X)_y I,
aufweist, in der
Q einen y-funktionellen organischen Rest aus verzweigten, unverzweigten oder cyclischen Kohlenstoffketten, gegebenenfalls unterbrochen durch Gruppen, die aufgebaut sind aus Atomen, die ausgewählt werden aus C, N, O, H und S, gegebenenfalls substituiert mit Halogenatomen, C₁- bis C₆-Alkyl-, -Alkoxy- oder -Acyloxyresten,
R einen C₁- bis C₁₀-Alkyl-, -Alkenyl- oder, -Arylrest,
x die Werte 0 oder 1 und
y eine ganze Zahl 2 bedeuten.6. Foamable mixtures according to one of claims 1 to 5, in which the reactive diluent (B) has the general formula I
Q (SiR _X (OCH ₃ ) _3-X ) _y I,
has in which
Q is a y-functional organic radical consisting of branched, unbranched or cyclic carbon chains, optionally interrupted by groups which are composed of atoms which are selected from C, N, O, H and S, optionally substituted by halogen atoms, C ₁ - to C. ₆ alkyl, alkoxy or acyloxy radicals,
R is a C ₁ to C ₁₀ alkyl, alkenyl or aryl radical,
x the values 0 or 1 and
y is an integer 2.

7. Schäumbare Mischungen nach Anspruch 6, bei denen Q einer der allgemeinen Formeln II oder III entspricht:
in denen
z eine ganze Zahl von 1-10 bedeutet.7. Foamable mixtures according to claim 6, in which Q corresponds to one of the general formulas II or III:
in which
z means an integer from 1-10.

8. Schäumbare Mischungen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei denen der Reaktivverdünner (B) der allgemeinen Formel IV
entspricht, in der
W C₁- bis C₁₀-Alkyl-, -Alkenyl-, -Aryl-, Alkoxy- oder -Aryloxygruppen und
n eine ganze Zahl bedeuten, wobei n so gewählt wird, daß der Reaktivverdünner (B) eine Viskosität von höchstens 5 Pas bei 20°C aufweist.8. Foamable mixtures according to one of claims 1 to 5, in which the reactive diluent (B) of the general formula IV
corresponds in which
WC ₁ - to C ₁₀ alkyl, alkenyl, aryl, alkoxy or aryloxy groups and
n is an integer, n being chosen so that the reactive diluent (B) has a viscosity of at most 5 Pas at 20 ° C.

9. Schäumbare Mischungen nach Anspruch 8, bei denen W Methyl-, Vinyl- oder Methoxygruppe bedeutet.9. foamable mixtures according to claim 8, in which W is methyl, Means vinyl or methoxy group.

10. Verfahren zur Herstellung der isocyanatfreien schäumbaren Mischungen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem der Zusatz des Reaktivverdünners (B) bereits vor oder wahrend der Synthese der alkoxysilanterminierten Prepolymere (A) erfolgt.10. Process for the preparation of the isocyanate-free foamable Mixtures according to one of claims 1 to 9, wherein the addition of Reactive diluent (B) before or during the synthesis the alkoxysilane-terminated prepolymers (A).