DE1900784A1 - Haertbare Form-,Impraegnierungs- und UEberzugsmassen - Google Patents

Description

Härtbare Form-, Imprägnierungs- und Überzugsmassen

Die Erfindung betrifft härtbare Form-, Imprägnierungsund Überzugsmassen aus einem Lacton, einem organischen PoIyisocyanat und einem anionischen Initiator, wobei das Verhältnis zwischen der Anzahl lactongruppen und der Zahl der Isocyanatgruppen zwischen 1:10 und 10:1 liegt. Dieses Verhältnis zwischen der Zahl der Lactongruppen und der Isocyanatgruppen soll im folgenden als Äq.uivalenzverhältnis bezeichnet werden«

Unter dem Begriff "organisches Polyisocyanat" soll eine organische Verbindung verstanden werden, die in dem Lacton löslich ist und zv/ei oder mehr G-ruOOen -H=O=O enthält.

Es ist bekannt, dass ein organisches Polyisocyanat mit ß-Pro.piolacton in Gegenwart eines tertiären Amins umgesetzt werden kann. Da3 erhaltene Produkt ist jedoch nicht stabil und es wird Kohlendioxid entwickelt. Wenn ß-Propiolacton mit T-3utyrclacton oder o-Vaüerolacton unter den gleichen Bedingungen copolymerisiert wird, werden viskose Copolymere mit niedrigem Molekulargewicht erhalten.

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Es wurde auch bereits vorgeschlagen, ß-Lactone, insbesondere Pivalolacton mit bis zu 10 Gew.-^ eines organischen Iszcyanats, vorzugsweise in Gegenwart einer Metallverbindung, die ein Katalysator zur Herstellung von Polyurethanen ist,-wie Wismutjlfnitrat., zu reinigen. Das von Verbindungen mit aktiven Wasserstoff, wie Wasser, befreite Lacton kann im wesentlichen ohne Polymerisationsverluste destilliert werden.

Überraschenderweise wurde nun gefunden, dass in Gegenwart einer bestimmten Gruppe von Initiatoren Gemische aus. Pivalolacrcn. und,Polyisocyanaten zu harten zähen Formkörpern polymerisiert und ausgehärtet werden können, die ausserdem noch andere wünschenswerte Eigenschaften besitzen, die im folgenden näher beschrieben werden. Die erfindungsgemässen Form-, Imprägnierur.gs- und Überzugsmassen aus Pivalolacton und Polyisocyanaten können daher vorteilhaft bei Anwendungsgebieten, wie z.3. beim Formen von Behältern und bei der Herstellung von Gießlingen, .bei der Herstellung von Bauelementen, Bodenbelägen, Packpappe, Hartfaserplatten, zur Imprägnierung und Verfestigung des Bodens, für Strassenbauzwecke und dgl. verwendet werden.

Die erfindungsgemässen härtbaren Form-, Imprägnierungs- und Überzugsmassen sind gekennzeichnet durch einen Gehalt an einem c^ec-Dialkyl-ß-lacton und einem organischen Polyisocyanat im Äquivalenzverhältnis 1 : 10 bis 10:1 und zusätzlich einen anionischen Initiator, der eine Verbindung eines Elements der Gruppen V A oder VI A des Periodensystems einer Oxydationszahl von höchstens 4, einer Slektronegativität von höchstens 3,2 uiii einer Ordnungszahl zwischen 7 und 52 ist, wobei wenigstens zwei getrennte Bindungen zwischen dem Atom dieses Elements und je einem Kohlenstoffatom eines organischen Restes vorhanden sind. Hinsichtlich der in Frage kommenden Elemente der Gruppe V A oder VI A des Periodensystems wird auf das Handbook of Chemistry ami Physics, Herausgeber Chemical Rubber Publishing Co. verwiesen (die Gruppe V A enthält die Elemente IT, P, A3, Sb und Bi und c.te Gruppe VI A die Elemente 0, S, Se, !De und Po). Hinsichtlich der Blektronegativität wird auf das Buch von L.Pauling, The llature

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of the Chemical Bond, Ausgabe 1960, Seite 93 verwiesen. Ss nuss festgestellt werden, dass Sauerstoff hierbei ausgeschlossen ist, da er eine Elektronegativität von 3>5 besitzt. Äther, wie Diäthyläther, sind als Initiator ungeeignet, während Sulfide gut arbeiten. Z.B. ist Dibutylsulfid ein hervorragender Initiator.

Vorzugsweise enthält der Initiator ein Atom des dreiwertigen Stickstoffs oder Phosphors oder des zweiwertigen Schwefels. Geeignete Initiatoren sind z.B. Sriphenylphosphin, Di-isopropylamin, Tributylamin, a-Kethylbensyldimethylamin, Triphenylarsin, Triphenylstibin, Dibutylsulfid, Di-isopropylselenid, Diäthyltellurid, Dimethylsulfoxid, Dimethylformamid, Morpholin, Pyridin, iT-Äthylpiperidin, 1-Butyl-2-phospholidin, 9-Phenyl-9-phosphabicyclo^4,2,1_/nonan, Tetrahydrothiophen und Pentamethylensulfid.

Eine bevorzugte Gruppe von Initiatoren gemäss der Erfindung wird von den Verbindungen gebildet, die keine aktiven Wasserstoff atome enthalten. Geeignete Initiatoren dieser Gruppe, die ein Element der Gruppe V A enthalten, können die allgemeinen Formeln

/ X₁ = CH

.,-Χ., oder weniger bevorzugt ν •

\r₅ ^a

besitzen, in denen X₁ das Element der Grippe V A bedeutet und vorzugsweise Stickstoff oder Phosuhor ist, R₁, R₀ und R„ einpii an X₁ über eine Bindung C-X₁ gebundener organischer Rest ist, wobei E₁ und Rp zusammen auch einen zweiwertigen organischen Rest bilden können und' A einen zweiwertigen organischen Rest bedeutet, z.B. ein Butadienylenrest. Geeignete Initiatoren dieser Gruppe, die ein Element der Gruppe VI A des Periodensystems enthalten, können die allgemeine Formel

^R1~?2~^R2

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besitzen, in der X2 das Element der Gruppe VI A, vorzugsweise Schwefel ist, IL und Rp ^ie genannte Bedeutung haben und η =

1 oder O, vorzugsweise 0 ist. " . ■

Die organischen Reste R₁, R₂ und R^ enthalten, falls sis vorhanden sind, vorzugsweise lediglich 7/asserstoff und Kohlenstoff, wie in den Phenyl-, !DoIy 1-, Xylyl-, Benzyl-, Methyl-, Äthyl- oder Butylgruppen. Zweiwertige organische Reste, die dursh R₁ und Rp zusammen gebildet werden,, sind beispielsweise der Tetra- oder Pentamethylenrest oder der Rest der Formel -CH₂-CH₂-O-CH₂-CH₂-.

Bevorzugte Initiatorgruppen sind:

(a) Tertiäre Phosphine, wie Triphenylphosphin und 1-Pher.ylphospholidin;

(b) ₂ aliphatische tertiäre Amine, insbesondere solche mit wenig st ens/Alky lgruppen mit nicht mehr als 4 Kohlenstoffatomen, wie Tributylamin und oc-Methylbenzyl-dimethylamin;

(c) aliphatische Sulfide und Sulfoxide, wie pibutylsulfid ur.i Dimethylsulfoxid. Ein besonders brauchbarer Initiator in dieser Gruppe ist Tetrahydrothiophen.

Geeignete οςα-Dialkyl-ß-propiolactone sind solche, vrocei die Wasserstoffatome des ß-Kohlenstoffatoms nicht durch ar.iere Atome oder Gruppen ersetzt sind und wobei die Alleylgruppeii je ' bis 4 Kohlenstoff atome besitzen, wie Of-lIethyl-Of-äthyl-iS-prcpi:- lacton, otjOC-Diäthyl-ß-propiolacton und bevorzugt «,d-Dinetr-jlß-propiolacton oder Pivalolacton. Das lacton v/ird vorzugsweise gereinigt, bevor es nit dem Polyisocyanat gemischt wird, ζ.Ξ. durch Destillation über Kalziumhydrid, Phosphorsäure oder eine~ Isocyanat oder durch azeotrope Destillation mit Toluol zur 3r.~- fernung von vorhandenem Wasser. Es ist wünschenswert, dass die Reinigung unmittelbar vor der Verwendung des Lactons durchgeführt v/ird.

Das verwendete organische Polyisocyanat ist vorzugsweise ein aromatisches Diisocyanat, wie 2,4- und 2,6-G?oluoldiisocyar:=-,

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Diphenylmethan-4»4'-diisocyanat, Dianisidindiisocyanat, Metaphenylendiisocyanat und Ioluidindiisoeyanat. Hervorragende Ergebnisse wurden mit den 2,4- und 2,6-Ioluoldiisocyanaten erhalten, insbesondere mit Gemischen im Verhältnis 85/15 bis 60/40· Wenn aliphatisohe Polyisocyanate verwendet werden, sollen sie vorzugsweise im Gemisch mit einem aromatischen Polyisocyanat angewendet werden. Geeignete Gewichtsverhältnisse des aliphatischen zum aromatischen Polyisocyanat liegen unter 10 : 1, z.B. bei 3 : 1. ■

Das organische Polyisocyanat kann auch ein Derivat mit höherem Molekulargewicht eines Polyisocyanate mit niedrigem Molekulargewicht sein, z.B. die Polytrimerisationsprodukte von Toluoldiisocyanat oder Diphenylmethandiisocyanat, die noch eine Reihe von Isocyanatgruppen enthalten, vgl. Journal of Applied Polymer Science 1967, Seite 811 - 815. Andere geeignete Derivate sind solche, die durch Umsetzen eines Polyols mit einem Diisocyanat, z.B. von Toluoldiisocyanat mit Trimethylolpropan im Mengenverhältnis entsprechend 1,3 - 1,7 Isocyanatgruppen je Hydroxylgruppe des Polyols, z.B. gemäss der USA-Patentschrift 2 855 421 erhalten werden können. Die Entfernung flüchtiger Bestandteile aus den Reaktionsprodukten kann nach dem Verfahren gemäss der britischen Patentschrift 930 458 durchgeführt v/erden.

Vor oder während dem Vermischen der Komponenten der erfindungsgemässen Form-, Imprägnierungs- und Überzugsmassen oder sobald wie möglich danach, ist es erwünscht, die Masse von flüchtigen Bestandteilen zu befreien, z.B. durch Anlegen eines Vakuums unter 30 cm Hg. Es ist bevorzugt, dass in jedem Pall vor dem Vermischen nit dem Lacton das Polyisocyanat von flüchtigen Bestandteilen befreit wird.

Das Lacton und das Polyisocyanat liegen in den erfindungsgemässen Hassen in Äquivalenzverhältnissen zwischen 1 : 10 und 10:1 vor. Je nach diesem Verhältnis besitzen die gehärteten Produkte verschiedene Eigenschaften· Bei Verhältnissen zwischen 1 : 10 und 2 : 1 konnten klare Gießlinge erhalten werden, deren Härte' und Erweichungstemperaturen mit ansteigenden Äqui-

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Valenzverhältnissen abfielen· Bei Verhältnissen zwischen 2,5 : 1 und 10·: 1 werden die G-ießlinge trübe· Je höherdas Verhältnis in diesem Bereich liegt, desto höher sind die Kristallinität, die Schrumpfung und die Erweichungstemperaturen, Es hängt daher von dem Verwendungszweck ab, welches Verhältnis bevorzugt sein soll. In hoch gefüllten Massen, wobei die Schrumpfung nicht von grosser Bedeutung ist, können daher Verhältnisse oberhalb 2,5:1, vorzugsweise zwischen 3 : 1 und 5 : 1 verwendet werden. Wenn klare Gießlinge und insbesondere Produkte mit geringer Schrumpfung und hoher Erweichungstemperatur- erwünscht sind, werden Äquivalenzverhältnisse zwischen 1:2 und 1,5 : 1 bevorzugt.

Die Initiatormenge liegt gewöhnlich im Bereich von 0,001 bis 10 "tw.-So, bezogen auf Lacton plus Polyisocyanat, y/obei die bevori e Menge zwischen 0,005 und 3 Gew.-$ liegt.

.,asser den genannten drei Kompor^nten, nämlich dem Lacton, dem Polyisocyanat und dem Initiator, können die Massen weitere Bestandteile wie Sandy Litumen, Kohlenteer, Pigmente, Farbstoffe, zerhackt j Fasern, Polymere, wie Polyvinylchlorid, Polystyrol und Äthylen-Propylen-Copolymere enthalten. Solche Füllstoffe können vorzugsweise zur Erhöhung der Viskosität der Massen verwendet werden, wenn dies gewünscht ist. Als solche, d.h. ohne Füllstoffe, haben die Massen sehr niedrige Viskositäten, wodurch sie besonders brauchbar sind zur Herstellung komplizierter Gießlinge, zur Imprägnierung und Festigung des Bodens und dgl.

Es ist von Interesse, dass die erfindungsgemässen Massen in richtiger Weise gehärtet werden. Sowohl das Polyisocyanat als das lacton ergeben bein Härten eine exotherme Reaktion. Das Polyisocyanat beginnt mit der Härtung, bevor das Lacton härtet. Während dem Aushärten sollte durch die entwickelte Wärme die Temperatur nicht oberhalb des Siedepunktes des Lactons ( 15O⁰C ) ansteigen, wenn keine Überdrücke verwendet werden sollen und solange noch freies Lacton in der Kasse vorliegt. "In einem typischen Härtungsplan für eine ungefüllte Formmasse mit Pivalolacton - Toluoldiisocyanat = 1:1 und einem Katalysator, wie 1 Gew.-$ -Triphenylphos-nhin, ist es wünschenswert, dass

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innerhalb der ersten 2 Stunden, besonders innerhalb der erster 3 bis 24 Stunden die Härtungstemperatur nicht oberhalb 6O⁰O, vorzugsweise nicht oberhalb 3O⁰C ansteigt, Während dieser Zet~ setzt die Härtung ein, ;jedoch bleibt das Gemisch gewöhnlich flüssig. Die Temperatur kann dann allmählich auf 70 bis SCO angehoben werden· Mevoa. die Masse hoch gefüllt ist, z.B. 50 G-e"··".-Sand enthält, kann die Härtung bei höheren [Temperaturen, wie ";ei 60 bis 8O⁰C eingeleitet werden. Sine Ilachhärtung bei erhöhter Temperatur kann anschliessend erforderlich sein, um die Eigenschaften der gehärteten Masse voll zu entwickeln. Zu diesen Z'.'ro wird die Temperatur der halb gehärteten Masse auf 100 bis 20CT über eine Zeitspanne von 30 Min. bis 10 Std, oder darüber erhöht. Mit Tetrahydrothiophen als Initiator kann der Vorteil niedrigerer Härtungstemperaturen erzielt werden. Z.B. kann "bei Verwendung von 0,5 Gew,-$£ Tetrahydrothiophen d^e volle "Aushärtung bei Raumtemperatur innerhalb 16 Std. erzieht werden ur.d ni~ 0,1 Gew.-S» reicht z.B. eine Härtung von 16 Std. bei Rauntenper=- tur und 2 Std, bei 50°C aus, während in einer Menge von 1 Gev/.-.-j dieser Initiator in einer ungefüllten Hasse zu sieden anfangen kann, aufgrund der schnellen Härtungsgeschwindigkeit.

Die Härtung der Massen genäss der Erfindung kann dadurc-j; beschleunigt werden, dass 0,Cf bis 5 Gew.-^ί (bezogen auf Lactcr. plus Isocyanat), vorzugsweise 0,1 bis 1 Gew.-$ einer hydrorcylgruppenhaltigen Verbindung, vorzugsweise einer Verbindung nit phenolischen Hydroxylgruppen, wie Diphenylolpropan, zugegeben wird.

Beispiele 1 bis 6

In den meisten der folgenden Beispiele wurde als IsccyanatToluoldiisocyanat (TDI) als Gemisch von 2,4- und 2,6-Toluoldiisocyanat im Isomerenverhältnis 80/20 verwendet. Das '. wurde bei 75°C und einem Vakuum von 5 mm Hg von flüchtigen Bestandteilen befreit. Als Lacton wurde Pivalolacton verwendet, das vorher durch Destillation über 3 $> TDI getrocknet worden ·.

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Die Massen wurden durch Aufbringen eines Vakuums von 15 cm Hg 10 Min. bei Raumtemperatur von flüchtigen Bestandteilen befreit. Eine Reihe von Massen wurden bereitet, Formkörper daraus hergestellt und die Eigenschaften der gehärteten blasenfreien Grieß- ■ linge gemessen. In der folgenden Tabelle sind die wichtigsten Eigenschaften aufgeführt.

Tabelle Beispiel

lacton/TDI Äquivalenzverhältnis Initiator, 1 G-ew-j« Härtung

Eigenschaften der Gfießlinge:

Kristallinität, # Barcol-Härte Shore D-Härte

Vicat-Teinp.
0,1 mm

bei 1 mm

'C bei

Izod-Kerbs chlagfestigkeit . kg cm/cm^

1:2 1:1

IiBDIiA. . TPP

16 h ET + 1 h 5O⁰G ■· 1 h 100⁰C-. 3 h 15O⁰C

klar

33

135 220

klar 0

30 90

115 215

4,1

2:1

TPP

3:1

TPP

h 50°0 +

4:1

TPP
h 75

h 100°0 +3h 15O⁰O

klar	trüb	trüb
0	30	40
15	12	12
-	- ■	85
61	80	118
145	177	190
-	-	6,0 1

6:1

TPP

trüb

12

13S 200

RT = Raumtemperatur

MBDMA = OC-Methylbenzyl-dimethylamin

TPP = Triphenylphosphin

Von dem Gießling nach Beispiel 3 wurden folgende elektrische Eigenschaften bestimmt:

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Messtemperatur

On

Dielektrizitats- Verlustfaktor spez. Widerstand konstante bei , · _ΛΓ3

10⁵ Hz.

bei 10-

Ohm-cm., _o Cx 10¹²)

20
60
100
140
180
220

3,4 3,5 3,9 4,0 4,0 3,9

1700
650
40
1,6 0,7 0,4

Zu Vergleichszwecken wurde eine Reihe v/eiterer Massen hergestellt:

(a) Unter" Verwendung von TDI und 1 Gew.-^ MBDMA ohne Pivalolacton wurde nach der Härtung gemäss Beispiel 1 kein Giei3-ling erhalten. Das Produkt blieb flüssig.

(b) Es wurde eine Masse aus TDI und ß-Propiolacton oder Dihydropyranyl-ß-propiolacton (Äquivalenzverhältnisse 1:1) hergestellt, die mit 1 Gew.-fa LIBDM initiiert wurde und eine weitere Masse aus TDI und i-Trichlormethyl-ß-propiolacton, die mit 1 Gew.-j'b TPP initiiert wurde. Alle Massen zeigten eine starke und andauernde Gasentwicklung sowohl bei Raumtemperatur wie bei höheren Temperaturen.

(c) JIs wurden Massen aus TDl/Pivalolacton (1:1) hergestellt ur.:. mit 1 Gew.-/j Cetyltrimethylammoniumbromid, Triphenylbutylphosphoniurabromid oder Tetrabutylphosphoniumbromid initiier-Auch hier wurde eine starke Gasbildung selbst bei Raumtemperatur beobachtet.

(d) Es wurden Massen aus TDl/Pivalolacton (1:1) mit 1 Triphenylwismutjdin, Triphenylphosphinoxid, Dibutylzinnoxid oder Dibutylsinndilaurat hergestellt, die bei Raumtemperatur oder bei höheren Temperaturen keine Neigung zur Aushärtung ■ ' oder nur eine geringe Härtungsneigung zeigten.

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- ίο -

Beispiele 7 "bis 9

Es wurden Formmassen aus Pivalolacton/TDI (1:1) mit 1 Gew.-?£ Dibutylsulfid, Triphenylarsin oder Triphenylstibin hergestellt und gernäss Beispiel 1 gehärtet. Es wurden harte und klare Gießlinge erhalten.

Beispiele 10 "bis 13

• Es'wurden Formmassen aus Pivalolacton/TDI (1:1), -1 Gew.-$ TPP und entweder 90 Gew.-'/i Sand oder 30 Gew.-$ Bitumen oder 10 Gew.-io Polyvinylchlorid (K-Wert 61) oder 30 Gew.-^c/o eines Viny^chlorid/Vinylacetat-Copolymeren (87/13, K-v.^rert 33) hergestellt, lach der Härtung gemäss Beispiel 1 wurden harte Gießlinge erhalten.

Beispiel 14

Ein Gemisch aus Pivalolacton und TDI im Äquivalenzverliältnis 1:1 mit 1 Gew.-76 MBDHA und 2 Gew.-^ Isopropanol härtete in 30 Min., bei 45⁰C zu einer gelartigen Masse. Ohne Isopropanol dauerte die Gelierung 2 bis 3 Std.

Beispiel 15

Zu Gemischen aus Pivalolacton und TDI im Äquivalenz verhältnis 1:1 wurden 0,5 bzw. 0,1 Gew.-$ Tetrahydrothiophen zugesetzt _t und harte, klare und farblose Gießlinge mit den folgenden Eigenschaften erhalten: .

1 Gew. -fo +2h 50⁰C

Tetrahydrothiophenzusatz	0,	5 Gew.-%	o,
Härtungsbedingungen	16	h Raumtemp.	■ dito
Bafcol-Härte	28		15
Vicat-Erweichungstemp.,0C
bei 0,1 mm	74		65
bei 0,2 mm	.90		78

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Fortsetzung:
Vicat-Erweichungstemp. ⁰C

bei 0,5 mm 120 120

bei 1,0 mm 162 178

Wenn die Gießlinge 3 Std. auf 18O⁰C erwärmt wurden, entwickelte sich keine Färbung, was eine gute ühermostabiiität anzeigte, während die Härte und die Schlagfestigkeit verbessert wurde.

Beispiel 16

Es wurde eine Foramasse hergestellt aus 85 Gew.-$ trocken* Sand und 15 Gew.-$ eines Gemisches aus Pivalolacton und ¹IDI (1:1) mit einem Gehalt von 1 Gew.-;j Tetrahydrothiophen. Bein Härten bei Raumtemperatur über !lacht wurde ein harter zu sam er haftender Gießling erhalten. Bei Raumtemperatur hatte das Gemisch mit 1 Gew.-^ Tetrahydrothiophen eine formbare Konsis^en: vor dem Gelieren von etwa 20 bis 30 Kin. Dauer.

Beispiel 17

Ein ähnliches Genisch (40 Gew.-^) wie es in Beispiel 16 wendet wurde, wurde sun Imprägnieren von 60 Gew.-$ Glasfaser: benutzt. Das imprägnierte Glasfasergewebe wurde in einer Süai form 10 Std. bei Raumtemperatur gehalten und ein hartes Lanir erhalten. Anstelle von Glasfasern kann auch ein Gewebe aus Fasern von Polypivalolacton verwendet werden.

Beispiel 18

Es wurde eine Überzugsmasse hergestellt aus 30 Gew,->i eine = Vinylacetat/Vinylchlorid-Copolymeren (13/87; K-Wert 33; in wesentlichen ohne OH-Gruppen) und 70 Gew.-;ä eines Gemisches av.= ι Pivalolacton/TDI (1:1) mit 0,5 Gew.-^ Setrahydrothiophen. Die

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Überzugsmasse hatte eine Viskosität von 10 Poisen. Beim Aufstreichen auf Stahlbleche wurden harte Überzüge nach 1 Tag bei Raumtemperatur erhalten.

Beispiel, 19

Es wurde ein Brett 1 Std. unter Vakuum bei Raumtemperatur mit einer Imprägnierungsinas se aus Pivalolacton und TDI in Äquivalenzverhältnis 4 : 1 mit einem Gehalt von 0,1 Gew.-?a Tetrahydrothiophen imprägniert· Das Brett wurde anschliessend eine weitere Stunde bei Atmpsphärendruck mit dem Gemisch getränkt und anschliessend 2 Std. bei 5O⁰C gehärtet. Das Holz besass eine sehr geringe Wasserabsorption und war nach dem Einweichen in Wasser während eines Zeitraumes von 2 Tagen völlig dimensions-, stabil.

Das gleiche Gemisch und die gleichen Härtungsbedingungen können auch zum Imprägnieren oder Herstellen von Pappe oder Hart- bzw. Weichfaserplatten verwendet werden·'

Beispiel 20

Ein Gemisch aus Pivalolacton und TDI im Äquivalenzverhältnis 1 : 1 mit 1 Gew.-^o Dimethylsulfoxid wurde zum Imprägnieren eines Baumwollstoffes verwendet· ITach den Abzentrifugieren der überschüssigen Flüssigkeit wurde der Stoff 10 Hin· auf 10O⁰C,und weitere 10 Kin. auf 160⁰C erhitzt. Es v/urde ein knitterfreier Stoff erhalten.

Beispiele 21 a -· d

In den folgenden Beispielen wurden verschiedene Gemische aus TDI und Hexamethylendiisocyanat (HDI) als organisches Polyisocyanat verwendet. Die v/eiteren Bedingungen und Eigenschaften der erhaltenen Gießlinge sind in der· folgenden Tabelle aufgeführt.

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Beispiel 21 (a) (b) (c) (I]

TDI, Mol 1 1 1 · 1

EDI, Mol 3 1 0,5 0,5

Pivalolacton, Mol 8 2 2 2

Katalysator TPP, Gev-^l;o 11 11

Härtungsbedingungen f 4 h RT + 16 h 45⁰C + 1 h 100⁰C +

3 h 15O⁰C >

Eigenschaften des GieiSlings;

Aussehen gel^s etv/as klar

trübe trübe

Barcol-Härte 0 0

Shore D-Härte 60 82

Vicat-Erweichungsteap.⁰C

Eindringtiefe 0,1 mm 50 44

0,2 mm 75 51

0,5 mm 110 73

1,0 mm 150 95 Kristallinität sehr hoch -

3	57
86	SI
51	135
64	H5
110	1 30
150	'-ze
keine

Beispiel 22

Es wurden G-ießlinge aus Pivalolacton und TDI (2:1) :nit 0,'. Gew.-^S TetramethylthioHarnstoff oder 1 Gevf.-)'o Tetramethyl::arr.-stoff oder 1 Gev^.-^ Tetramethj^lthiurara-monosulfid hergestellt, 24 Std. bei Raumtemperatur gehärtet und anschliessend 5 2age bei 50⁰C nachgehärtet, v/Obei harte und klare Gießlinge er'r.s.l'zei vrurden.

. PatentansOiücl-.e

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Claims (1)

1qn η η ο/

DR. ING. F. WUESTIIOFF .- 8 MÜNCHEN 9Ο I O U U / O H

DIPL. ING. G. PTJLS SCHWEIGEHSTHASSE a

DRJLv-PKCIIMANN JU t»m«w 22 OS 31

DR. ING. D. BEHRENS ' ^C nueuHMADunii

PATENTANWÄLTE MOI1OWATMT «Ojrorar

1A-35 268 Patentansprüche . "

1, Härtbare Form-, Imprägnierungs- und Überzugsmassen, g ekennzeichnet durch einen Gehalt an einem OCjCf-Dlalkyl-ß-lacton und einem organischen Polyisocyanat im Äquivalenzverhältnis 1 : 10 bis 10 : 1 und zusätzlich einem anionischen Initiator, der eine Verbindung eines Elements der -.Gruppe V A oder VI A des Periodensystems einer Oxydat ions zahl von höchstens 4, einer Elektronegativität von höchstens 3,2 und einer Ordnungszahl zwischen 7 und 52 ist, wobei wenigstens zwei getrennte Bindungen zwischen dem Atom dieses Elements und je einem Kohlenstoffatom eines organischen Restes vorhanden sind.

2, Form-, Imprägnierungs- und Überzugsmassen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Initiator als Atom eines Elements der Gruppen V A oder VI A des Periodensystems dreiwertigen Stickstoff oder Phosphor oder zweiwertigen Schwefel enthält.

3. Form-, Imprägnierungs- und Überzugsmassen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Initiator keine aktiven Wasserstoffatome enthält.

4. Form-, Imprägnierungs- und Überzugsmassen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Initiator die

2
allgemeine Formel R₁-X₁"^ besitzt, in der X₁ ein Element

der Gruppe V A des Periodensystems ist und R₁, Ep und R₇ ein organischer Rest ist, der an X₁ durch eine Bindung C-X₁ gebunden ist, während Rj und R₂ zusammen auch einen zweiwertigen organischen Rest bedeuten können.

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5. Form-, Imprägnierungs- und Überzugsmassen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Initiator die

R₁-Xp-Rp
allgemeine Formel „ besitzt, in der Xp ein Element der

Gruppe YI A des Periodensystems "bedeutet, R₁ und Rp organische Reste sind, die an X₂ durch eine Bindung C-X₂ gebunden sind, während R-, und Rp zusammen auch einen zweiwertigen organischen Rest bedeuten können und η 1 oder 0 ist.

6. Form-, Imprägnierungs- und Überzugsmassen nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Reste R₁ und R₂ sowie gegebenenfalls R₇. in den allgemeinen Formeln des Initiators ausschliesslich aus Kohlenstoff und -,iasserstoff zusammengesetzt sind.

7. Form-, Inprägnierungs- und Überzugsmassen nach Anspruch 5 und 6, .lri.lv.rch gekennzeichnet, dass der Initiator Tetrahycirothiophen ist.

S. Form-, Irrprägnie rungs- und Überzugsmassen nach Anspruch 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Initiator ein aliphatisches tertiäres Amin mit wenigstens zwei Alkylgruppen mit nicht mehr als jeweils 4 Kohlenstoffatomen ist.

9. Form-, iEiprägnierungs- und Überzugsmassen nach Anspruch 1

bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Lacton

R
t

die allgemeine Formel -R-C -C=O besitzt, in der die Alkyl-

I I

CH₂-O
gruppe R jeweilo 1 bis 4 Kohlenstoffatome besitzt.

10. Form-, Inprägnierungs- und Überzugsmassen nach Anspruch 9, dadurch gekennze ichnet, dass das Lacton Pivalolacton ist.

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11. Form-, Imprägnierungs- und Überzugsmassen nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Lacton ein wasserfreies Lacton ist.

12« Form-, Imrpägnierungs- und Überzugsmassen nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyisocyanat ein aromatisches Diisocyanat ist.

13· Form-, Imprägnierungs- und Überzugsmassen nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Diisocyanat ein Toluoldiisocyanat ist, wobei2,4- und 2,6-Toluoldiisocyanat im Verhältnis 85/15 bis 60/40 vorliegen.

14· Form-, Imprägnierungs- und Überzugsmassen nach Anspruch oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyisocyanat ein Gemisch aus einem aromatischen und einem aliphatischen Polyisocyanat ist.

15· Form-, Imprägnierungs- und Überzugsmassen nach Anspruch 14, dadurch gekennze ichnet, dass das Gewichtsverhältnis des aliphatischen zum aromatischen Polyisocyanat unterhalb 10 : 1 liegt.

16. Form-, Imprägnierungs- und Überzugsmassen nach Anspruch 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Massen und/oder deren Komponenten vor der Härtung von flüchtigen Bestandteilen befreit worden sind,

17. Form-, Imprägnierungs- und Überzugsmassen nach Anspruch 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Äquivalenzverhältnis zwischen dem Lacton und dem Polyisocyanat zwischen 1 : 2 und 1,5:1 liegt.

18. Form-, Imprägnierungs- und Überzugsmassen nach Anspruch 1 .bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Füllstoff in grösserer Henge enthalten und das Äquivalenzverhältnis zwischen dem Lacton und dem Polyisocyanat zwischen 3 ': 1 und 5 : 1 liegt. . ■

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19· Form-, Imprägnierungs- und Überzugsmassen nach Anspruch 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Initiatormenge zwischen 0,005 und 3 Gew.-$6, bezogen auf Lacton plus PoIyisocyanat, beträgt.

20, Form-, ImprägnJa?ungs- und Überzugsmassen nach Anspruch 1 bis 19, dadurch- gekennzeichnet, dass sie zusätzlich 0,01 bis 5 Gew.-$, bezogen auf Lacton plus Isocyanat, einer hydroxylgruppenhaltigen Verbindung als Beschleuniger enthalten.

21· Form-, Imprägnierungs- und Überzugsmassen nach Anspruch 20, dadurch gekennze ichnet, dass die Menge des Beschleunigers 0,1 bis 1 G-ew.-^ beträgt.

22, Form-, Imprägnierungs- und Überzugsmassen nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschleuniger eine phenolisohe Hydroxylgruppe enthält.

78XXVI

909832/1460