203380. lajstromszámú szabadalom • Eljárás vízzel keményedő poliuretán-bázisú készítmények előállítására és alkalmazásuk konstrukciós elemek vagy rögzítőkötések előállítására
3 HU 203 380 B 4 lyeknél poliizocianátokat, illetve szabad izocianát-csoportokat tartalmazó prepolimereket alkalmazunk. Vízzel keményedé poliizocianátként, illetve poliuretánként bármely ismert szerves poliizocianát vegyület alkalmazható, azaz olyan vegyület, amely molekulánként legalább két szerves kötésű izocianát-csoportot tartalmaz, ilyenek például a 400 alatti molekulatömegű poliizocianátok, valamint az ezek módosításával nyert, például 400-10 000, előnyösen 600-8000 közötti molekulatömegű (a funkciós csoportok alapján számítható) termékek. Az alkalmas kis molekulatömegű poliizocianátokat például a Q (NCOXi általános képlettel íijuk le, amely képletben n jelentése 2-4, előnyösen 2-3 közötti szám és Q jelentése 2-18, előnyösen 6-10 szénatomos alifás szénhidrogén-csoport, 4-15, előnyösen 5-10 szénatomos cikloalifás szénhidrogén-csoport, 6-15 szénatomos, előnyösen 6-13 szénatomos aromás szénhidrogén-csoport vagy 8-15 szénatomos, előnyösen 8-13 szénatomos aralifás szénhidrogéncsoport Ilyen vegyületek például a következők; hexametilén-diizocianát, 1,12-dodekán-diizocianát, ciklobután-1,3- -diizocianát, ciklohexán-1,3- és 1,4-diizocianát, valamint az izomerek tetszés szerinti keveréke, 1-izocianáto-3,3,5-trimetil-5-izocianáto-metil-ciklohexán, 2,4- és 2,6-hexahidrotoluilén-diizocianát valamint az izomerek tetszés szerinti keveréke, hexahidro-1,3- és/vagy -1,4-fenildiizocianát, perhidro-2,4’- és/vagy -4,4’-difenil-metán-diizocianát, 13- és 1,4-fenilén-diizocianát, 2,4- és 2,6-toluilén-diizocianát, valamint az izomerek tetszés szerinti keveréke, difenil-metán-2,4- és/vagy -4,4’-diizocianát naftáién-1,5-diizocianát, trifenil-metán-4,4’-4”-triizocianát vagy polifenil-polimetilén-poliizocionátok, amelyeket anilin-formaldehid kondenzációval és azt követően foszgénezéssel állítunk elő. Nagy molekulatömegű poliizocianátokként általában a fentiek szerinti egyszerű poliizocianátok módosított termékei, azaz például izocianuret-, karbodiimid-, allofát-, biuret- vagy uretdion-csoportokkal módosított termékeit alkalmazzuk, amelyek előállítását ismert eljárások szerint végezzük. Különösen előnyösek ezek közül a polikarbamid-kémiából ismert izocianát végcsoportot tartalmazó prepolimerek, amelyek molekulatömege 400-10 000, előnyösen 600-8000, különösen 800-5000 közötti érték. Ezeket a vegyületeket ismert módon úgy állítjuk elő, hogy valamely fentiekben megnevezett, feleslegben alkalmazott, egyszerű poliizocianátot legalább két, az izocianátcsoportokkal szemben reakcióképes csoportot tartalmazó szerves vegyülettel, előnyösen polihidroxi-vegyülettel reagáltatunk. Polihidroxi-vegyületként például egyszerű, többértékű alkoholokat, például etilénglikolt, trimetilol-propánt, propán-diol-1,2 vagy bután-diol-13-t alkalmazunk, de előnyösen nagy molekulatömegű poliéter-poliolt és/vagy poliészter-poliolt alkalmazunk, amelyek molekulatömege 600- 80(X), előnyösen 800-4000 közötti érték és legalább 2-8, előnyösen 2-4 primer és/vagy szekunder hidroxilcsoportot tartalmaznak. Természetesen olyan NCO-prepolimerek is alkalmazhatók, amelyeket kis molekulatömegű poliizocianátokból és kevésbé előnyös, de az izocianátcsoportokkal szemben reakcióképes csoportokat tartalmazó vegyületekkel, így például politioéter-poliolokkal, hidroxilcsoportot tartalmazó poliacetálokkal, polihidroxi-karbonátokkal, hidroxilcsoportot tartalmazó poliészter-amidokkal vagy hidroxilcsoportot és olefinkötést tartalmazó kopolimerizátumokkal végzett reakcióval állítjuk elő. Az izocianátcsoportokkal szemben reakcióképes csoportokat tartalmazó, az NCO-prepolimerek előállításához alkalmas vegy ületeket ismertetnek például a 4 218 543 számú egyesült államokbeli szabadalmi leírásban (7. oszlop 9. sortól 9. oszlop 25. sorig). Az NCO prepolimerek előállításánál ezeket a vegyületeket egyszerű, például a fentiekben felsorolt poliizocianátokkal reagálhatjuk úgy, hogy az NCO/OH-ekvivalens arány 1 legyen. Az így nyert NCO-polimerek NCO- tartalma általában 2,5-30, előnyösen 6-25 tömeg%. A találmány értelmében az „NCO-prepolimer” és „végállású izocianát-csoportot tartalmazó prcpolimer” megjelölés alatt azokat a vegyületeket is értjük, amelyek a reakcióterméken kívül, nem átalakult kiindulási poliizocianátot is tartalmaznak és amelyeket gyakran „szemi-prepolimemek” is nevezünk. A találmány értelmében előnyös poliizocianát komponensek például a polikarbamidok kémiájából ismert poliizocianátok, így például a következők: hexametilén-diizocianát, l-izocianáto-3,3,5-trimetil-5-izocianáto-metil-ciklohexán (izoforon-diizocianát, IPDI), 4,4’-diizocianáto-diciklohexil-metán, 4,4’-diizocianáto-difenil-metán, ezek keveréke a megfelelő 2,4’- és 2,2’-izomerekkel, difenil-metán-sor poliizocianát-keverékei, amelyeket anilin/formaldehid kondenzátumok foszgénezésével állítunk elő, ezen poliizocianátok biuret- vagy izocianátcsoportot tartalmazó módosított termékei, és különösen az NCO-prepolimerek, amelyeket e poliizocianátokból és az említett poliolokból és/vagy poliéter-poliolokból és/vagy poliészter-poliolokból nyerünk. Az aromásán kötött NCO-csoportokat tartalmazó izocianátok különösen előnyösek. A találmány értelmében különösen előnyösen alkalmazható poliizocianát-komponens a részlegesen karbodiimidált diizocianáto-difenil-metán, amely a monomer diizocianát csoportoknak a karbodiimid-szerkezethez való kapcsolódása révén ureton-imincsoportokat is tartalmaz. A vízzel keményedő poliuretánok önmagában ismert katalizátorokat tartalmazhatnak. Ezek lehetnek terc- am inok, amelyek az izocianát/víz reakciót és nem az önreakciót (trimerizálódás, allofanát-képződés) katalizálják (pl. 23 57 931 számú NSZK-beli szabadalmi leírás). Példaképpen megemlítjük a terc-amin-tartalmú poliétert (26 51 089 számú NSZK-beli szabadalmi leírás), a kis molekulatömegű terc-aminokat, így például az (1) képletnek megfelelő amint vagy dimorfolin-dietil-étert, vagy a bisz(2,6-dimetil-morfolino)-dietil-étert (WO 86/01397). A terc-nitrogén alapján számított katalizátor-mennyiség általában 0,05-0,51% a polimergyantára vonatkoztatva. A vízzel keményedő polimerkészítmények ismert adalékanyagokat is tartalmazhatnak, így például a reakció lefutását elősegítő anyagokat, tixotróposságot elősegítő anyagokat, habzásgátlókat vagy csúsztatóanyagokat. A műanyaggyantákat tovább színezhetjük is és a kívánt esetben UV-stabilizátorokat is tartalmazhatnak. Adalékanyagként például a következőket alkalmazhatjuk: polidimetil-sziloxán, aeroszol-típusú kalcium-sziükát, poliviaszok (polietilénglikol), ionol-típusú UV-stabilizátorok (pl. 29 21 163 számú NSZK-beli sza5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
