DE68913798T2

DE68913798T2 - Härtbare Polymerzusammensetzung.

Info

Publication number: DE68913798T2
Application number: DE1989613798
Authority: DE
Inventors: Toshifumi Hirose; Katsuhiko Isayama; Hiroshi Wakabayashi
Original assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1988-05-06
Filing date: 1989-05-05
Publication date: 1994-07-28
Anticipated expiration: 2009-05-06
Also published as: ES2052805T3; JP2651196B2; DE68913798D1; EP0340797A3; EP0340797B1; JPH01279913A; EP0340797A2

Description

Diese Erfindung betrifft eine härtbare Polymerzusammensetzung. Genauer ausgedrückt betrifft diese Erfindung eine härtbare Polymerzusammensetzung mit einer guten Transparenz und Kompatibilität der Komponentenpolymeren, wobei die Zusammensetzung ein ausgehärtetes Material mit guter Witterungsresistenz ergibt.
Eine härtbare Polymerzusammensetzung kann als Dichtmittel für Gebäude oder als ein elastisches Adhäsiv zum Binden von Platten bzw. Fliesen oder Seitenbrettern dienen. Bei derartigen Anwendungen muß das ausgehärtete Material der härtbaren Polymerzusammensetzung eine elastische Eigenschaft aufweisen, die eine Expansion und Kontraktion entsprechend der thermischen Dimensionsänderung von Konstruktionsmaterialien erlaubt. Zusätzlich umfaßt die härtbare Polymerzusammensetzung vorzugsweise kein Material, das in die Luft entweicht, beispielsweise Wasser oder organische Lösungsmittel.
Als eine derartige härtbare Polymerzusammensetzung wird eine Zusammensetzung verwendet, umfassend ein Prepolymer, das durch Reaktion von Polyoxyalkylenpolyol mit einem organischen Diisocyanat erhalten wird und das eine terminale Isocyanatgruppe enthält, als eine primäre Komponente und Polyoxyalkylenpolyol oder ein Polyamin als ein Aushärtmittel.
Jedoch schafft eine solche Zusammensetzung auf Polyurethanbasis ein ausgehärtetes Material mit einer unzureichenden Witterungsresistenz, so daß die Oberfläche des gehärteten Materials reißt, wenn dieses für eine lange Zeitdauer einer äußeren Atmosphäre ausgesetzt wird.
Eine härtbare Zusammensetzung auf Polyacrylbasis kann ein gehärtetes Material mit guter Witterungsresistenz, Farbeigenschaften und Haltbarkeit schaffen, während eine solche Zusammensetzung eine hohe Viskosität aufweist und das gehärtete Material davon keine Elastizität hat. Daher ist die härtbare Zusammensetzung auf Polyacrylbasis in der Form einer Emulsion oder einer Lösung in einem organischen Lösungsmittel verfügbar. Wenn eine derartige härtbare Zusammensetzung auf Polyacrylbasis in Verbindungen gefüllt wird oder zum Binden der Konstruktionsmaterialien verwendet wird, kann das ausgehärtete Material nicht der Änderung der Verbindungsbreite folgen, so daß das ausgehärtete Material zum Reissen neigt oder daß während des Zeitverlaufes Abstände gebildet werden können. Zusätzlich vermindert sich das Volumen des ausgehärteten Materials im Verlaufe der Zeit. Dann funktioniert diese Zusammensetzung nicht ausreichend, wie beabsichtigt. Demgemäß findet die härtbare Zusammensetzung auf Polyacrylbasis nur begrenzte Anwendbarkeit wie zum Binden von ALC-Brettern bzw. -platten.
Die bereits vorgeschlagenen härtbaren Zusammensetzungen enthalten eine Zusammensetzung, umfassend Polyoxyalkylenpolyol und Polyacrylpolyol, oder eine Zusammensetzung, umfassend eine Isocyanatkomponente auf Polyoxyalkylenbasis mit einer terminalen Isocyanatgruppe, die durch Reaktion von Polyoxyalkylenpolyol mit einer organischen Diisocyanatverbindung und einem niedermolekularen copolymeren Isocyanat mit zumindest einer Isocyanatgruppe in einem Molekül hergestellt ist. Jedoch weist die Zusammensetzung, umfassend das Komponentenpolymer mit einem Molekulargewicht, das groß genug ist, um eine gummiartige Elastizität zu erhalten, eine unzureichende Kompatibilität auf.
EP-A-0 010 758 offenbart eine Polymerzusammensetzung mit einem verbesserten 180ºC Haftvermögen ohne Verschlechterung der UV-Stabilität. Diese Zusammensetzung umfaßt (A) zumindest ein flüssiges Alkylacrylatpolymer, umfassend sowohl terminale als auch statistische hydroxyle Funktionalität, ebenso wie Sulfidbindungen , (B) zumindest ein Prepolymer aus einem Polyesterglycol oder einem Polyalkylenetherglycol mit einer überschüssigen Menge eines aromatischen Diisocyanates, und (C) zumindest ein Alkandiol mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen. Diese Zusammensetzung kann als ein selbstklebendes Adhäsiv verwendet werden.
Ein Ziel dieser Erfindung liegt darin, eine härtbare Polymerzusammensetzung anzugeben, wobei ein gehärtetes Material davon eine ausreichende Elastizität aufweist, so daß es als ein Verbindungsdichtmittel oder ein Adhäsiv in den Konstruktionen verwendet werden kann.
Ein anderes Ziel dieser Erfindung liegt darin, eine härtbare Polymerzusammensetzung anzugeben, wobei ein gehärtetes Material davon eine verbesserte Witterungsresistenz hat.
Erfindungsgemäß wird eine durch Feuchtigkeit härtbare Polymerzusammensetzung vom Einpacktyp zur Verfügung gestellt, umfassend: (A) eine Isocyanatverbindung auf Polyoxyalkylenbasis mit einer terminalen Isocyanatgruppe, wobei die Verbindung durch Reaktion von Polyoxyalkylenpolyol mit einem organischen Diisocyanat erhältlich ist, und (B) ein Copolymer mit zumindest einer Isocyanatgruppe in einem Molekül im Durchschnitt, wobei das Rückgrat des Copolymers (1) Wiederholungseinheiten, die sich von zumindest einem Monomer ableiten, ausgewählt aus Alkylacrylaten und Alkylmethacrylaten, dargestellt durch die Formel:
worin R1 eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen ist und worin R2 ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe ist, und (2) Wiederholungseinheiten, die sich von zumindest einem Monomer ableiten, ausgewählt aus Alkylacrylaten und Alkylmethacrylaten, dargestellt durch die Formel:
worin R2 die gleiche Bedeutung wie oben hat und worin R3 eine Alkylgruppe mit wenigstens 10 Kohlenstoffatomen ist; und (3) wahlweise Wiederholungseinheiten umfaßt, die sich von zumindest einem Monomer ableiten, das mit den Wiederholungseinheiten (1) und (2) copolymerisierbar ist, worin zumindest 50 Gew.% der Wiederholungseinheiten (I) und (II), bezogen auf das Gesamtgewicht des Copolymers, enthalten sind, und worin das Gewichtsverhältnis der Wiederholungseinheiten (I) zu den Wiederholungseinheiten (II) von 95:5 bis 40:60 ist, worin das Gewichtsverhältnis der Verbindung (A) zu der Verbindung (B) von 5:95 bis 95:5 ist.
In einem bevorzugten Ausführungsbeipsiel dieser Erfindung umfaßt die Zusammensetzung zusätzlich (C) ein Härtmittel, umfassend (i) Polyoxyalkylenpolyol mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von wenigstens 1000 und (ii) ein Copolymer, das zumindest eine funktionelle Gruppe, die mit einer Isocyanatgruppe reaktiv ist, in einem Molekül im Durchschnitt hat und das ein durchschnittliches Molekulargewicht von wenigstens 1000 und ein Rückgrat hat, das die Wiederholungseinheiten (1) und (2) wie in Anspruch 1 definiert, umfaßt.
Die Isocyanatverbindung (A) auf Polyoxyalkylenbasis kann durch Reaktion von Polyoxyalkylenpolyol mit der organischen Diisocyanatverbindung hergestellt werden. Polyoxyalkylenpolyol kann durch Polymerisieren eines mehrwertigen Alkohols und eines Alkylenoxids hergestellt werden und weist vorzugsweise ein durchschnittliches Molekulargewicht von 500 bis 10000 auf.
Spezifische Beispiele des mehrwertigen Alkohols sind Ethylenglycol, Propylenglycol, Glycerin, Pentaerythritol oder Trimethylolpropan. Unter diesen sind Diole wie Ethylenglycol und Propylenglycol und Triole wie Glycerin bevorzugt. Die mehrwertigen Alkohole können unabhängig oder als eine Mischung davon verwendet werden.
Spezifische Beispiele des Alkylenoxids sind Ethylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxid. Sie können unabhängig oder als eine Mischung davon verwendet werden.
Als das organische Diisocyanat, das zum Einführen der terminalen Isocyanatgruppe in das Polyoxyalkylenpolyol verwendet wird, kann irgendeines der bekannten organischen Diisocyanate verwendet werden. Bevorzugte Beispiele des Diisocyanates sind 2,4-Tolylendiisocyanat, 2,6- Tolylendiisocyanat, 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat, Xylylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat oder Isophorondiisocyanat. Sie können unabhängig oder als eine Mischung davon verwendet werden.
Das Copolymer (B), nämlich die acrylische Isocyanatkomponente kann durch Polymerisieren eines ungesättigten Monomers mit einer funktionellen Gruppe, die mit der Isocyanatgruppe reaktiv ist, zumindest eines Monomers, ausgewählt aus Alkylacrylaten mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe und Alkylmethacrylaten mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe und zumindest eines Monomers, ausgewählt aus Alkylacrylaten mit wenigstens 10 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe und Alkylmethacrylaten mit wenigstens 10 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe, zur Herstellung eines acrylischen Copolymers mit wenigstens einer funktionellen Gruppe, die mit der Isocyanatgruppe reaktiv ist, in einem Molekül im Durchschnitt (nachfolgend mit "Copolymer (b)" bezeichnet) und durch anschließende Reaktion des organischen Diisocyanats mit dem acrylischen Copolymer (b) hergestellt werden.
Als ein Polymerisationsinitiator können üblicherweise verwendete Peroxidinitiatoren und Azoverbindungsinitiatoren verwendet werden.
Alternativ ist es möglich, einen Polymerisationsinitiator mit einer funktionellen Gruppe, die mit der Isocyanatgruppe reaktiv ist, oder ein Kettenübertragungsmittel mit einer funktionellen Gruppe, die mit der Isocyanatgruppe reaktiv ist, anstelle der Verwendung des ungesättigten Monomers mit der funktionellen Gruppe, die mit der Isocyanatgruppe reaktiv ist, zu verwenden. Weiterhin kann es möglich sein, das ungesättigte Monomer mit der funktionellen Gruppe, die mit der Isocyanatgruppe reaktiv ist, in Kombination mit dem Polymerisationsinitiator mit der funktionellen Gruppe, die mit der Isocyanatgruppe reaktiv ist, und/oder dem Kettenübertragungsmittel mit der funktionellen Gruppe, die mit der Isocyanatgruppe reaktiv ist, zu verwenden.
Beispiele des Polymerisationsinitators mit der funktionellen Gruppe, die mit der Isocyanatgruppe reaktiv ist, sind solche mit einer Carboxylgruppe oder einer Hydroxylgruppe. Bevorzugte Beispiele eines derartigen Polymerisationsinitiators sind Azobiscyanovaleriansäure, Peroxyoxalsäure oder Azobiscyanopentanol.
Beispiele des Kettenübertragungsmittels mit der funktionellen Gruppe, die mit der Isocyanatgruppe reaktiv ist, sind solche mit einer Carboxylgruppe, einer Hydroxylgruppe oder einer Aminogruppe. Bevorzugte Beispiele eines derartigen Kettenübertragungsmittel sind Thioglycolsäure, 2- Mercaptoessigsäure oder 2-Aminoethanthiol.
Beispiele des ungesättigten Monomers mit der funktionellen Gruppe, die mit der Isocyanatgruppe reaktiv ist, sind solche mit einer Gruppe, die aktiven Wasserstoff enthält, wie eine Carboxylgruppe, eine Hydroxylgruppe oder eine Aminogruppe.
Bevorzugte Beispiele eines derartigen Monomers sind Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure, 2- Hydroxyethylacrylat, 2-Hydroxyethylmethacrylat, 2- Hydroxypropylacrylat, 2-Hydroxypropylmethacrylat, N- Methylolacrylamid, N-Methylolmethacrylamid oder Aminoethylvinylether.
Die Wiederholungseinheit, die sich von dem Alkyl(meth)acrylat mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe ableitet, die das Rückgrat des Copolymers (b) ausmacht, wird durch die Formel dargestellt:
worin R1 eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen ist und worin R2 ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe ist.
Die Wiederholungseinheit, die sich von dem Alkyl(meth)acrylat mit zumindest 10 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe ableitet, die das Rückgrat des Copolymers (b) darstellt, wird durch die Formel dargestellt:
worin R2 die gleiche Bedeutung wie oben aufweist und worin R3 eine Alkylgruppe mit zumindest 10 Kohlenstoffatomen ist.
R1 in der Formel (I) weist vorzugsweise 1 bis 4 Kohlenstoffatome, mehr bevorzugt 1 oder 2 Kohlenstoffatome auf. Bevorzugte Beispiele von R1 sind Methyl, Ethyl, Propyl, n-Butyl, tert.-Butyl und 2-Ethylhexyl. Die Alkylgruppen R1 in den Wiederholungseinheiten (I) können eine Art der Alkylgruppe oder zwei oder mehr verschiedene Arten der Alkylgruppen sein.
R3 in der Formel (II) weist vorzugsweise 10 bis 30 Kohlenstoffatome, mehr bevorzugt 10 bis 20 Kohlenstoffatome auf. Bevorzugte Beispiele von R3 sind Lauryl, Tridecyl, Cetyl, stearyl, Alkyl mit 22 Kohlenstoffatomen und Behenyl. Wie in dem Fall von R1 können die Alkylgruppen R3 in der Formel (II) eine Art der Alkylgruppe oder zwei oder mehrere verschiedene Arten der Alkylgruppen sein, beispielsweise eine Kombination der C&sub1;&sub2;-Alkylgruppen und der C&sub1;&sub3;-Alkylgruppen.
Das Rückgrat des Copolymers (b) umfaßt die Wiederholungseinheiten (I) und (II). Erfindungsgemäß umfaßt das Rückgrat des Copolymers (b) zumindest 50 Gew.%, vorzugsweise zumindest 70 Gew.% der Wiederholungseinheiten (I) und (II), bezogen auf das Gesamtgewicht des Copolymers (b).
Das Gewichtsverhältnis der Wiederholungseinheiten (I) zu den Wiederholungseinheiten (II) ist von 95:5 bis 40:60, vorzugsweise von 90:10 bis 60:40. Wenn dieses Gewicthsverhältnis weniger als die obige untere Grenze oder höher als die obige obere Grenze ist, neigt die Kompatibilität des Copolymers (b) mit dem Polyoxyalkylenketten zur Verschlechterung.
Das Copolymer (b) kann Wiederholungseinheiten umfassen, die sich von zumindest einem Monomer ableiten, die mit den Wiederholungseinheiten (I) und (II) copolymerisierbar sind. Spezifische Beipsiele derartiger copolymerisierbarer Monomere sind Monomere mit einer Amidgruppe (beispielsweise Acrylamid, Methacrylamid, N-Methylolacrylamid oder N- Methylolmethycrylamid), Monomere mit einer Epoxygruppe (beispielsweise Glycidylacrylat oder Glycidylmethacrylat), Monomere mit einer Aminogruppe (beispielsweise Diethylaminoethylacrylat oder Diethylaminoethylmethacrylat), Acrylnitril, Styrol, alpha-Methylstyryl, Alkylvinylether, Vinylchlorid, Vinylacetat, Vinylpropionat oder Ethylen.
Das Copolymer (b) weist ein Molekulargewicht im Zahlenmittel von 500 bis 100.000, vorzugsweise 1000 bis 10.000 im Hinblick auf die leichte Handhabbarkeit auf.
Durch Reaktion eines solchen Copolymers (b) mit dem organischen Diisocyanat kann die acrylische Isocyanatkomponente (B) hergestellt werden. Als das organische Diisocyanat können solche, die in Verbindung mit der Isocyanatverbindung (A) auf Polyoxyalkylenbasis veranschaulicht sind, verwendet werden.
Das Gewichtsverhältnis der Verbindung (A) zu dem Copolymer (B) ist von 5:95 bis 95:5, vorzugsweise von 30:70 bis 90:10, mehr bevorzugt von 40:60 bis 85:15 im Hinblick auf das Gleichgewicht zwischen der Witterungsresistenz und der gummiartigen Elastizität des ausgehärteten Materials.
Als das Aushärtmittel (C) kann eine Mischung des oben beschriebenen Polyoxyalkylenpolyols mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von wenigstens 1000 und des Copolymers (b) mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von wenigstens 1000 verwendet werden. Das Gewichtsverhältnis des Polyoxyalkylenpolyols und des Copolymers (b) ist von 5:95 bis 95:5, vorzugsweise von 30:70 bis 90:10, mehr bevorzugt von 40:60 bis 85:15 im Hinblick auf das Gleichgewicht zwischen der Witterungsresistenz und der gummiartigen Elastizität des ausgehärteten Materials.
Die erfindungsgemäße härtbare Polymerzusammensetzung kann einen üblicherweise verwendeten Füllstoff, plastifizierer und/oder Härtkatalysator enthälten, die in dem Dichtmittel oder Adhäsiv notwendig sind. Falls erwünscht, kann die härtbare Polymerzusammensetzung ein Pigment, einen Stabilisator, ein Fungizid, ein Antixodisans, einen UV- Lichtabsorber, ein Antiozonmittel oder ein thioxotropes Mittel umfassen.
Der Füllstoff kann irgendeiner der üblicherweise verwendeten sein, die die Stärke des gehärteten Materials verbessern, und umfaßt Silica wie feines Silicapulver, Calciumcarbonat (beispielsweise schweres oder leichtes Calciumcarbonat oder ausgefälltes Calciumcarbonat), Lehm, Talkum, Titanoxid, Zinkweiß, Diatomeenerde, Bariumsulfat, Kaolin, Aluminiumsilicat, Magnesiumoxid oder Ruß. Unter diesen ist feines Silicapulver, vorzugsweise eines mit einer Teilchengröße von 7 bis 50 nm (eine spezifische BET- Oberfläche von 50 bis 380 m²/g) bevorzugt. Insbesondere bevorzugt ist hydrophobes Silica, dessen Teilchenoberflächen behandelt sind, da es vorteilhafterweise die mechanische Stärke des gehärteten Materials verbessert.
Spezifische Beispiele des Plastifizierers sind Dioctylphthalat, Butylbenzylphthalat, chloriertes Paraffin, epoxidiertes Sojabohnenöl oder niedermolekulares flüssiges Polybutadien.
Spzeifische Beispiele des Härtkatalysators sind organische Metallverbindungen (z .B. Dibutylzinndilaurat, Monobutylzinnoxid oder Dioctylzinndilaurat), Aminderivate (zum Beispiel Triethylendiamin, Triethylentetraamin oder Diaminodiphenylmethan). Die Menge des Härtkatalysators ist von 0,01 bis 5 Gew.Teile pro 100 Gew.Teile der Isocyanatverbindung.
Die erfindungsgemäße härtbare Polymerzusammensetzung kann als ein Adhäsiv, ein Beschichtungsmittel, ein wasserabweisendes Material, ein Dichtmittel, ein Formmaterial, ein gießbares Gummimaterial oder ein Schaummaterial verwendet werden.
Wenn beispielsweise die erfindungsgemäße härtbare Polymerzusammensetzung als das Dichtmittel verwendet wird, werden die Komponenten (A) und (B) vermischt und mit dem Härtkatalysator und anderen wahlweisen Komponenten geknetet und in abgedichtetem Zustand in der Abwesenheit von Feuchtigkeit gelagert, unter Erhalt eines elastomeren Dichtmaterials vom Einpacktyp, das stabil für eine lange Zeit gelagert werden kann, und das schnell gehärtet werden kann, wenn es Feuchtigkeit ausgesetzt wird, unter Erhalt eines gummiartigen gehärteten Materials mit guter Witterungsresistenz, Transparenz und Zugdehnung.
Wenn die erfindungsgemäße härtbare Zusammensetzung in der Form eines elastomeren Dichtmaterials vom Zweipacktyp hergestellt wird, werden die Komponenten (A) und/oder (B) als die primäre Komponente verwendet und die Komponente (C) wird als das Härtmittel verwendet. Üblicherweise wird das Härtmittel in einer solchen Menge verwendet, daß 0,7 bis 1,1 Äquivalente der funktionellen Gruppe, die mit der Isocyanatgruppe reaktiv ist, pro 2 Äquivalente der Isocyanatgruppe in den primären Komponenten vorhanden ist. Beim Gebrauch werden die primäre Komponente und das Härtmitel wahlweise mit dem Härtkatalysator und anderen Komponenten vermischt und als Abdichtmittel verwendet, das gute Eigenschaften wie das Mittel vom Einpacktyp aufweist.
Wenn die erfindunsgemäße härtbare Zusammensetzung als Beschichtung verwendet wird, weist es eine weit größere Zugdehnung und bessere Witterungsresistenz auf als die übliche Zusammensetzung, so daß sie als eine Hochmodulbeschichtung für Gebäude, ein Primer für Betonkonstruktionen oder ein wasserabweisendes Material gute Leistungen aufweist.
Wenn die erfindunsgemäße härtbare Zusammensetzung als wasserabweisende Beschichtung verwendet wird, ergibt sie die wasserabweisende Beschichtung mit einem guten Gleichgewicht zwischen Stärke beim Bruch und Dehnung. Zusätzlich leidet sie weniger an Blasenbildungen oder dem Abschälen, da sie eine gute Haltbarkeit und Wasserresistenz hat.
Wenn die erfindunsgemäße härtbare Zusammensetzung als Adhäsiv verwendet wird, weist sie eine ausgezeichnete Bindungsstärke auf, insbesondere ein gutes Gleichgewicht zwischen der Abschälstärke und der Adhäsionsstärke unter Belastung, so daß sie als ein strukturelles Adhäsiv nützlich sein kann.
Diese Erfindung wird unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele detailliert erläutert, worin Teile sich auf das Gewicht beziehen, wenn nichts anderes angegeben ist.

Referenzbeispiel

In eine Mischung aus Butylacrylat (61 Teile), Methylmethacrylat (14,5 Teile), Stearylmethacrylat (20 Teile) und 2-Hydroxyethylmethacrylat (2,5 Teile) wurde Azobisisobutyronitril (2,0 Teile) aufgelöst. Dann wurde die resultierende Lösung tropfenweise über 6 Stunden zu Xylol, das bei 110ºC gehalten wurde, unter Rühren gegeben, mit anschließender Nachpolymerisierung für 2 Stunden, unter Erhalt des Copolymers (b).
Die Polymerisationsrate des Copolymers war 98%, und das Copolymer hatte ein Molekulargewicht in Zahlenmittel durch GPC (in Polystyrol umgewandelt) von 8500 und 1,6 Hydroxylgruppen pro Molekül im Druchschnitt.
Zu dem Copolymer (b) (30 Teile des festen Gehaltes), wurde Polypropylenglycol mit dem Molekulargewicht von 5000 (70 Teile) zugegeben und homogen vermischt, und dann wurde Xylol mit einem Rotationsverdampfer abgezogen, unter Erhalt eines lösungsmittelfreien, homogenen, viskosen Copolymers.
Mit dem Copolymer wurden Calciumcarbonat (150 Teile), Titandioxid (30 Teile), Dioctylphthalat (40 Teile), Disbalon 3600 N (Hauptbestandteile: oberflächenaktive Mittel vom Polyether-ester-Typ, hergestellt von Kusumoto Chemical) (3 Teile) und Dibutylzinndilaurat (0,2 Teile) mit Hilfe einer Dreiwalzenmühle geknetet, zur Herstellung einer Härtmittelzusammensetzung.
Dann wurde die Härtmittelzusammensetzung (500 Teile) mit der Isocyanatkomponente auf Polyoxyalkylenbasis (100 Teile) vermischt, die durch Reaktion von Polyoxyalkylenpolyol mit dem organischen Diisocyanat (Colonat 4095, hergestellt von Nippon Polyurethane Industries, Gehalt der Isocyanatgruppe 6%) hergestellt war, zur Herstellung der härtbaren Polymerzusammensetzung, aus der ein Blatt aus dem ausgehärteten Material mit einer Dicke von 3 mm hergestellt wurde.
Entsprechend dem Zugtest hatte das Blatt eine Bruchstärke von 17 kg/cm² und eine Zerreißdehnung von 570%.
Das gleiche Blatt von dem ausgehärteten Material wurde einem beschleunigten Witterungstest mit dem Sunshine Weather-O- Meter unterworfen. Nach 1000 Stunden wurde auf der Oberfläche des Blattes kein Riß gebildet.

Referenzvergleichsbeispiel

Auf gleiche Weise wie in Beispiel 1, aber unter Verwendung von Butylacrylat (71 Teile), Methylmethacrylat (24,5 Teile), 2-Hydroxyethylmethacrylat (2,5 Teile) und Azobisisobutyronitril (2,0 Teile), wurde ein Copolymer hergestellt.
Die Polymerisationsrate dieses Copolymers war 98% und das Copolymer hatte ein Molekulargewicht im Zahlenmittel durch GPC (umgewandelt in Polystyrol) von 8200.
Zu dem Copolymer (30 Teile des festen Gehaltes) wurde Polypropylenglycol mit dem Molekulargewicht von 5000 (70 Teile) zugegeben und vermischt, und dann wurde Xylol mit einem Rotationsverdampfer abgezogen. Das Copolymer wurde in zwei Phasen getrennt.

Beispiel

Zu dem Copolymer, erhalten in dem Referenzbeispiel (40 Teile) des festen Gehaltes), wurde Polypropylenglycol mit dem Molekulargewicht von 5000 (60 Teile) zugegeben und homogen vermischt. Dann wurden zu der Mischung 2,4-Tolylendiisocyanat (5 Teile) und Dibutylzinndilaurat (0,2 Teile) zugegeben und 2 Stunden lang bei 60ºC reagiert. Danach wurde Xylol mit dem Rotationsverdampfer abgezogen, unter Erhalt einer lösungsmittelfreien, homogenen, viskosen Copolymerzusammensetzung. Die Zusammensetzung wurde gegossen, zur Bildung eines Blattes mit einer Dicke von 3 mm und bei Raumtemperatur 7 Tage lang stehengelassen, um die Zusammensetzung mit Feuchtigkeit in der Luft auszuhärten. Dadurch wurde ein transparentes Blatt gebildet.
Mit dem Blatt wurde ein beschleunigter Witterungstest mit dem Sunshine-Weather-O-Meter durchgeführt. Nach 500 Stunden wurde kein Schmelzen beobachtet.
Zum Vergleich wurde Polypropylenglycol mit einem Molekulargewicht von 5000 alleine mit 2,4-Tolylendiisocyanat zur Herstellung eines gehärteten Blattes reagiert, und mit dem Blatt wurde der gleiche beschleunigte Witterungstest durchgeführt. Nach 250 Stunden schmolz es.

Claims

1. Durch Feuchtigkeit härtbare Polymerzusammensetzung vom Einzel-Packungstyp, umfassend:

(A) eine Isocyanatverbindung auf Polyoxyalkylenbasis mit einer terminalen Isocyanatgruppe, wobei die Verbindung durch Reaktion von Polyoxyalkylenpolyol mit einem organischen Diisocyanat erhältlich ist; und

(B) ein Copolymer mit zumindest einer Isocyanatgruppe im Durchschnitt in einem Molekül, wobei das Rückgrat des Copolymers (1) Wiederholungseinheiten, die sich von zumindest einem Monomer ableiten, ausgewählt aus Alkylacrylaten und Alkylmethacrylaten, dargestellt durch die Formel:

worin R1 eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen ist und worin R2 ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe ist; und

(2) Wiederholungseinheiten, die sich von zumindest einem Monomer ableiten, ausgewählt aus Alkylacrylaten und Alkylmethacrylaten, dargestellt durch die Formel

worin R2 die gleiche Bedeutung hat wie oben definiert und worin R3 eine Alkylgruppe mit wenigstens 10 Kohlenstoffatomen ist; und

(3) wahlweise Wiederholungseinheiten umfasst, die sich von zumindest einem Monomer ableiten, die mit den Wiederholungseinheiten (1) und (2) copolymerisierbar sind, worin zumindest 50 Gew.% der Wiederholungseinheiten (I) und (II), bezogen auf das Gesamtgewicht des Copolymers, enthalten sind und worin das Gewichtsverhältnis der Wiederholungseinheiten (I) zu den Wiederholungseinheiten (II) von 95:5 bis 40:60 ist, worin das Gewichtsverhältnis der Verbindung (A) zu der Verbindung (B) von 5:95 bis 95:5 ist.

2. Polymerzusammensetzung nach Anspruch 1, die zusätzlich umfaßt:

(C) ein Aushärtmittel, umfassend:

(i) Polyoxyalkylenpolyol mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von wenigstens 1000; und

(ii) ein Copolymer, das zumindest eine funktionelle Gruppe, die mit einer Isocyanatgruppe reaktiv ist, im Durchschnitt in einem Molekül hat und das ein durchschnittliches Molekulargewicht von wenigstens 1000 und ein Rückgrat hat, das die Wiederholungseinheiten (1) und (2), wie in Anspruch 1 definiert, umfaßt.