Die Erfindung ,betrifft neue Beschichtungsmassen auf der Basis einer IPolyisocyanatkormponente, einer Polyolkomponente und eines Härtungskatalysators, die sich zur Herstellung von Oberflächenbelägen, insbesondere von Bodenbelägen, eignen.
Polyurethane auf Basis von Polyäthern, die aus lösungsmittelfreien Reaktionsmischungen unter Verwendung eines Katalysators hergestellt werden, sind bekannt.
Polyurethane auf Basis von Polyäthern sind in vielen Fällen Polyurethanen auf Basis von Polyestern überlegen, besitzen jedoch nicht die grosse Härte, die bei vielen Bodenbelägen erwünscht ist. Versuche, die Härte von Polyurethanen auf Polyätherbasis durch Einbau von Polyaikylenätherpolyolen mit relativ niedrigem Molekulargewicht und einem llydroxyläquivalentgewicht von
130 bis 400 zu erhöhen, führen zu unerwünschter Blasenbildung und sogar zum Schäumen, wenn das Reaktionsgemisch bei relativ hoher Luftfeuchte bei Raumtemperatur (z.;B. bei 40 bis 90kr, relativer Luftfeuchte u.
25 bis 350C) gehärtet wird. Dies rührt von den hygro sk opi schen Eigenschaften der niedermolekularen Polyalkylenätherpolyole her, die aus der Luft oder vom Untergrund in ,beträchtlichem Ausmass Feuchtigkeit aufnehmen. Die Isocyanatkomponente reagiert dann mit der Feuchtigkeit unter Bildung von Harnstoffbindungen anstelle von Urethanbindungen, und das hierbei entstehende Kohlendioxid führt zur Blasenbildung an der Ober- fläche des gehärteten Bodenbelags. Dies kann selbst bei grösster Sorgfaft in der Wahl feuchtigkeitsempfindlicher Katalysatoren und wasserfreier Reaktionskomponenten nicht vermieden werden.
Aufgabe der Erfindung war deshalb, die vorgenannten Nachteile zu überwinden und Polyurethanbeschich- tungsmassen zu entwickeln, die sich auch bei relativ ho her Luftfeuchtigkeit bei Raumtemperatur zu blasenfreien Oberflächenbelägen, insbesondere Fussbodenbelägen, mit insbesondere guter Härte, aushärten lassen. Diese Auf gabe wird durch die IErfindung gelöst.
Somit betrifft die Erfindung im wesentlichen wasserfreie, weniger als 5 Gewichtsprozent flüchtige organische Lösungsmittel enthaltende flüssige Beschichtungsmassen auf der 'Basis einer Polyisocyanatkomponente, einer Po lyolkomponente und eines Härtungskatalysators, die dadurch gekennzeichnet sind, dass die tPolyolkomponente ein Hydroxyläquivalentgewicht von 130 bis 400 besitzt, mindestens 10 Gewichtsprozent eines Polyalkylenäther po]yols und mindestens 5 Gewichtsprozent eines Polyhydroxypolyesters einer IFettsäure enthält und bei 250C bei der Zugabe von weniger als 15 Gewichtsprozent Wasser, bezogen auf die Polyolkomponente, eine deutliche Trübungsaunahme erfährt.
Die erfind ungsgemässen Beschichtungsmassen lassen sich innerhalb von 48 Stunden bei Temperaturen von 0 bis 70"C auch bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von iiber 40 O blasenfrei zu harten, zähen, steifen, rückfedernden, nichtzelligen oder nichtporösen Oberflächenbelägen mit einer Shore-D Härte bei Raumtemperatur von etwa 30 bis 90, hoher Schneid- und Kratzbeständigkeit, sowie anderen, für Fussbodenbeläge vorteilhaften Eigenschaften aushärten.
Die mit den 'Beschichtungsmassen der Erfindung hergestellten Oberflächen- bzw. Fussbodenbeläge sind hart und relativ steif, jedoch elastisch genug, um eine Expansion, Kontraktion oder ein Verschieben des Untergrundes rissfrei aufnehmen zu können. Die Oberflächenbeläge besitzen einen guten Glanz, sind abriebfest und schmutzabweisend. Sie sind chemikalienund korrosionsbestänig und unempfindlich gegenüber Temperaturänderungen. ;Die erfindu ngsgemässen IBeschichtungsmassen gehen beim Aushärten mit einer Vielzahl von Untergründen, wie Holz, Beton oder alten Fuss- bodenplatten, eine feste Verbindung ein.
Durch die feste Haftung in Verbindung mit der Elastizität treten in weit geringerem Masse iRisse oder Abhebungen vom Untergrund auf, als z.B. bei den spröderen Epoxybelägen.
Durch die Abriebfestigkeit in Verbindung mit der Wasserbeständigkeit sind die mit den erfindungsgemässen ,Beschichtungsmassen hergestellten Oberflächenbeläge für die Verwendung innen und aussen sogar in der nördlichen Klimazone geeignet. Die Anwendung erstreckt sich nicht nur auf den Wohnungsbau und auf Wirtschaftsgebäude sondern z.B. auch auf Sonnenterrassen, Innenhöfe oder Sockel. Die Beschichtungsmassen sind feuchtigkeitsunempfindlich. Zur leichten Verarbeitung mittels Spachtel oder Sprühen werden die Beschichtungs- massen auf Viskositäten von 100 bis 5000 cPs eingestellt. Die Oberflächenbeläge lassen sich aus den Beschichtungsmassen mit einmaligem Auftrag in der gewünschten Stärke, im allgemeinen etwa 0,5 bis 6 mm, herstellen.
Die erfindungsgemässen Beschichtungsmassen lassen sich auch als Giessharze zur Herstellung von harten, elastischen IFormteilen, wie Röhren, Lenkrädern oder Kraftfahrzeuggläsern, verwenden.
Die Polyolkomponente in den erfindungsgemässen Beschichtungsmassen besitzt ein Hydroxyläquivalentge- wicht von 130 bis 400 (das bedeutet eine OH-Gruppe pro 130 bis 400 Atomgewichtseinheiten des Polyols). Die Polyolkomponente besitzt vorzugsweise ein mittleres Mo lekulargewicht von etwa 250 bis 3000. Die Polyolkomponente enthält mindestens 10 Gewichtsprozent eines Polyalkylenätherpolyols. Beispiele für Polyalkylenätherpolyole sind Addukte aus Propylenoxid bzw.
Butylenoxid und niedermolekularen Polyolen, wie Pentaerythrit, Glycerin, Sorbit, Rohrzucker, iMethylglycosid, iPropylen- glykol, Tri-, Tetra-, Penta- oder Hexamethylenglykol, 1,3^Butylenglykol, 2-Äthylhexandiol-1,3, 2,2,4-Trimethyl- pentandiol-1,3, Trimethylolpropan, 1,2,6-Hexantriol oder Phenyldiisopropanolamin.
Bevorzugt werden die Addukte aus Trmmethylolpro- pan und Propylenoxid bzw. Butylenoxid.
Beispiele für IPolyhydroxypolyester von Fettsäuren sind z.'B. Rizinusöl, wie Rizinusöl für Polyurethanzwecke, oder Rizinusöldervate, wie Polyhydroxyrizinusöl, das durchschnittlich mehr als 4 Hydroxylgruppen pro Molekül besitzt, z.B. folycin S?F .
Durch den iPolyhydroxypolyester, z.B. durch das bevorzugt verwendete 'Rizinusöl bzw. Polyhydroxyrizinus öl, der mindestens in einer Menge von 5 Gewichtsprozent in der Ipolyolkomponente enthalten ist, wird die feuchtigkeitsanziehende Eigenschaft Iydrophilität) des Poly alkylenatherpolyols wesentlich erniedrigt. Hieraus resultiert eine geringere Feuchtigkeitsempfindlichkeit der Po lyurethan-Beschichtungsmasse. Darüber hinaus kann die Polyolkomponente auch einen Anteil an den vorgenannten niedermolekularen Polyolen enthalten.
Diese Ge mische müssen mindestens 10 Gewichtsprozent, vorzugsweise mindestens 25 Çichtsprozent, des Polyalkylen- ätherpolyols enthalten, um die guten Eigenschaften der ausgehärteten Beschichtungsmassen, insbesondere die physikalischen Eigenschaften bei niedrigen Temperaturen, zu gewährleisten.
Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass bereits 5 Gewichtsprozent des Polyhydroxypolyesters der Fettsäure ausreichen, um die Hydrophilität der Polyalkylenäther polyole so weit zu erniedrigen, dass sie als Hauptbestandteil der Polyolkomponente verwendet werden können.
Die Polyolkomponente ist vorzugsweise eine niedrigviskose Flüssigkeit. Es können auch Lösungen aus festen Polyolen in flüssigen Polyolen verwendet werden, wenn die Viskosität der Beschichtungsmasse nach Zugabe der Polyisocyanatkomponente ausreichend niedrig ist.
Die relativ geringe Hydrophilität der den Polyhydroxypolyester einer IFettsäure enthaltenden 'Polyolkomponente gibt sich in einem niedrigen Trübungspunkt zu erkennen. Bei der 'Bestimmung des Trübungspunktes wird der Polyolkomponente allmählich so viel Wasser zugesetzt, bis sich dieses in der Polyolkomponente nicht mehr löst, was sich in einem bestimmten Anstieg der Trübung des Gemisches zu erkennen gibt Diese Zunahme der Trübung lässt sich im Fall von im allgemeinen klaren (durchsichtigen, gewöhnlich farblosen oder bernsteinfarbenen) Polyol,komponenten, die dann trüb oder durchscheinend werden, leicht bestimmen.
Bei Polyolkomponenten, die von Anfang an nicht optisch klar sind, bedient man sich geeigneter Messgeräte, die dem Fachmann bekannt sind und die einen Wechsel ,in der Lichtdurchlässigkeit und in der Lichtstreuung der 'Flüssigkeit beim 1Auftreten einer getrennten wässrigen IPhase in Form von unlöslichen Tröpfchen in der Flüssigkeit erkennen lassen. Der TriMbungspunkt liefert also ein gutes Mass für die Wassermenge, die von der Polyolkomponente aufgenommen wird, wenn man sie der Luftfeuchtigkeit aussetzt oder auf einen Untergrund mit einem Restfeuchtegehalt aufbringt.
Für die Funktionstüchtigkeit der erfindungsgemässen Beschichtungsmassen hat sich als wesentliches 'Merkmal herausgestellt, dass das Gemisch aus lPolyolkomponente und allen anderen Bestandteilen der ;Beschichtungsmassen, mit Ausnahme der Polyiso- cyanatkomponente und Voraddukten mit endständigen rIsocyanatgruppen, der Trübungspunkt bei 250C bei einer Zugabe von weniger als 3 Gewichtsteilen Wasser auf 20 Gewichtsteile der Polyolkomponente erreicht sein muss.
Polyolkomponenten, die diese Bedingung erfüllen, besitzen eine ausreichend geringe Hydrophilität, um eine blasenfreie Aushärtung der erfindungsgemässen Beschichtungsmassen zu ermöglichen. Durch die Bestimmung des Trübungspunktes lässt sich das geeignete Mischungsverhältnis von niedermolekularem Polyalkylen ätherpolyol zu Rizinusöl bzw. Polyhydroxyrizinusöl ermitteln, das notwendig ist, um eine blasenfreie Aushärtung zu erzielen. IAuch Polyole, die die RPedingun- gen des Trübungstests nicht erfüllen, lassen sich verwenden, wenn das Gemisch mit einem anderen Polyol den Trübungstest erfüllt.
Die Polyisocyanatkomponente in den erfindungsgemässen Beschichtungsmassen besitzt vorzugsweise ein mittleres Molekulargewicht von 1 110 bis 3000 und be- steht insbesondere aus einem aromatischen, aliphatischen, cycloaliphatischen oder heterocyclischen Polyisocyanat, oder Gemischen der vorgenannten Polyisocyanate. Aromatische :Polyisocyanate, wie Toluylendiisocyanat, Diphenylmethandiisocyanat oder Xylylendiisocyanat, werden bevorzugt. Besonders bevorzugt ist Toluylendiisocyanat, insbesondere Gemische des 2,4- und 2,6-Isomeren, da dieses Gemisch schnell mit den bevorzugten Polyolen zu produkten mit den gewünschten Eigenschaften reagiert und preiswert im Handel erhältlich ist.
Weiter geeignete Diisocyanate sind zlB. m- oder p-Phenylendiisocyanat, 1 ,5-Naphthylendiisocyanat, 4,4'-Methylen-bis -l(cyclohexylisocyanat), Hexamethylendiisocyanat, 3,3,- -Dimethyl-4,4'iphenylendiisocyanat oder Diisocyanate dimerer Säuren (36 rC-Atome, Molekulargewicht 600).
Weitere Beispiele für geeignete tPolyisocyanate sind flüssige Polyisocyanatverbindungen, die durch Phosgenie mag der bei der IKondensation von Formaldehyd mit aromatischen Aminen entstehenden tPolyam,ine hergestellt werden. Beispiele für Polyisocyanate, die in dieser Weise hergestellt werden, sind iPolymethylen-polyphenyl- -isocyanate.
Die Polyisocyanatkomponente kann auch einen Teil des Polyalkylenätherpolyols in IForm eines Isocyanat Voraddukts enthalten. Auf diese Weise kann das Mischungsverhältnis von Polyisocyanatkomponente zu Polyolkomponente derart verändert werden, dass gleiche oder nahezu gleiche Mengen der beiden Komponenten zusammen gemischt werden. Auf ,diese Weise ist eine bessere Durchmischung gewährleistet. Die Herstellung des Voraddukts kann bereits in der Fabrik unter sorgfältig kontrollierten Bedingungen erfolgen.
Da bei dem Voraddukt die Hydroxylgruppen des Polyalkylenätherpolyols mit Isocyanatgruppen blockiert sind, ist es nicht unbedingt erforderlich, dass der in dem Voraddukt enthaltene Teil der Polyolkomponente den vorgenannten Wassertest erfüllt. So kann z.B. ein ausserordentlich hydrophiles Polypropylenäthertriol mit einem'Molekulargewicht von 400 in kleinen Mengen der Polyisocyanatkomponente der wBeschichtungsmasse zugegeben werden, Hierbei entsteht ein Voraddukt mit endständigen Isocyanatgruppen, das der Beschichtungsmasse keine Hydrophilität verleiht. IDie Menge der Polyolkomponente, die mit der 1Polyisocyanatkomponente zu einem Voraddukt umgesetzt wird, darf jedoch nicht zu hoch sein, da sonst die Viskosität der Beschichtungsmasse zu hoch wird.
Die ausgehärteten IBeschichtungsmassen besitzen vorzugsweise eine ShorewD-Härte bei Raumtemperatur von 30 bis 90. Die bevorzugten Beschichtungsmassen behalten sowohl ihre Härte Ibei erhöhten Temperaturen, z.'B.
bei 660C, als auch ihre elastischen Eigenschaften bei niedrigen Temperaturen. Um diese Eigenschaften zu erreichen, müssen die ausgehärteten Beschichtungsmassen hochvernetzt sein, obwohl die Bigenschaften auch in gewissem Ausmass von der Konzentration ,der Urethanbindungen und von aromatischen Ringen oder cyclischen Strukturen mitbestimmt werden. Zu diesem Zweck enthält die Beschichtungsmasse durchschnittlich mindestens 2,1 reaktive Gruppen pro Molekül der reaktiven IKom- ponenten.
Im Gegensatz zu den herkömmlichen Polyurethanbeschichtungsmassen, die einen grossen Isocyanat überschuss verwenden, beträgt das Verhältnis von INCO Gruppen zu OH-!Gruppen in den erfindungsgemässen Beschichtungsmassen bevorzugt 0,9 : 1 bis 1,3 : 1, insbesondere 1 : 1. Abweichungen von den vorgenannten Verhältnissen sind jedoch in bestimmten Fällen möglich.
Das niedrige NCO/OH-Verhältnis dient dem Zweck, Reaktionen zwischen Isocyanatgruppen und Wasser soweit wie möglich auszuschliessen.
Die erfindungsgemässen Beschichtungsmassen enthalten weniger als 5% flüchtige organische ILösungsmittel und besitzen vorzugsweise eine Viskosität von 100 bis 5000 cPs.
Es hat sich gezeigt, dass Polyole, die den Beschichtungsmassen sowohl die erforderliche Vernetzungsdichte als auch die notwendigen Eigenschaften hinsichtlich der Hydrophilität verleihen, im allgemeinen ein Verhältnis von Kohlenstoffatomen zu Sauerstoffatomen von mindestens 3, vorzugsweise grösser als 4, besitzen. Einzelne Bestandteile der folyolkomponente können zwar ein Ver hältnis von unter 3 aufweisen, jedoch darf bei der Summe der Bestandteile der lPolyolkomponente das Verhältnis von 3 nicht unterschritten werden.
Die erfindungsgemässen 'Beschichtungsmassen müssen bei der Aushärtung in einem solchen Ausmass vernetzen, dass eine iberechnete'Vernetzung,sdichte von 3 bis 25 Vernetzungen, vorzugsweise 10 bis 20 Vernetzungen, pro 10000 Atomgewichtseinheiten gewährleistet ist (dies entspricht 3 bis 25 Garmmäquivalent Vernetzungen pro 10000 g Polymerisat). 'Bei der Berechnung der Vernetzungsdichte werden Füllstoffe, Weichmacher und andere Zusatzstoffe nicht berücksichtigt. Ausserdem wird angenommen, dass die 'Polyurethan-bildende Reaktion vollständig verläuft, d.h., 10W0iger Umsatz eintritt. Diese Annahme erscheint gerechtfertigt, da sowohl di Härte als auch andere 'Eigenschaften in direktem Verhältnis zur Konzentration der vernetzenden Gruppen im Reaktionsgemisch ansteigen.
Es hat sich gezeigt, dass ausgehärtete Beschichtungsmassen mit einer berechneten Vernetzungsdichte von weniger als 3 Vernetzungsstellen pro 10000 Atomgewichtseinheiten für Fussbodenbeläge zu thermoplastisch sind, während solche Beläge mit einer Vernetzungsdichte von huber 25 zu spröde sind und leicht abplatzen.
Die Vernetzung wird durch solche Verbindungen hervorgerufen, deren Funktionalität grösser als 2 ist, d.h., durch Polyisocyanate mit mehr als 2,Isocyanatgruppen pro Molekül und/oder durch Hydroxylgruppen-enthal- tende Verbindungen mit mehr als 2 Hydroxylgruppen pro Molekül. Eine Funktionalität von 2 der Verbindungen bedingt eine Bildung von linearen Polymeren oder eine Kettenverlängerung, während die Anzahl der funktionellen Gruppen über 2 die reaktiven Zentren für die Vernetzung oder für die Verknüpfung zweier gegenüberliegender (Polymerketten liefert. IBei der Aushärtung der erfindungsgemässen Beschichtungsmassen finden Kettenverlängerung und Vernetzung gleichzeitig nach demselben IReaktionsmechanismus statt.
'Im allgemeinen wird die Vernetzungszahl vorzugsweise auf 10000 g Polymerisat 'berechnet. Die durch die Polyolkomponente bedingte Vernetzungsdichte ist gegeben durch das Produkt aus der Molzahl Polyol pro 10000 g IPolyolkomponente plus Polyisocyanatkomponente und der Anzahl der in den Polyolmolekälen enthaltenen Hydroxylgruppen minus 2. In ähnlicher Weise ergibt das produkt der 'Molzahl Polyisocyanat pro 10000 g Polyolkomponente plus ePolyisocyanatkompo- nente und der Anzahl der in den Polyisocyanatmolekülen enthaltenen Isocyanatgruppen minus 2 die durch die PolyisocyanatkomPponente gegebene Vernetzungsdichte.
Die Summe der aus allen reaktiven eKomponenten berechneten Vernetzungszahlen repräsentiert die Gesamtzahl der Vernetnungsstellen. Diese Berechnungen sind im einzelnen in Beispiel 1 ausgeführt. Um die m.indesterfor- derliche Vernetzungsdichte zu gewährleisten, besitzen die erfindungsgemässen Beschichtungsmassen vorzugsweise im Mittel mindestens 2,1 reaktive Gruppen pro Molekül.
Die erfindungsgemässen Beschichtungsmassen enthalten weniger als 5 Gewichtsprozent flüchtige organische tösungsmittel, die als Trägermaterial für die Zugabe von Vernetzungskatalysatoren oder anderen Zusatzstoffen dienen.
Als Vernetzungskatalysatoren zur Aushärtung der Beschichtungsmassen bei tRaumtemperatur werden vorzugsweise Polyol -lösliche organische Verbindungen bestimmter mehrwertiger Metalle, wie Zinn, < Blei oder Quecksilber, verwendet. In derlPraxis werden organische Quecksilberverbindungen allein oder in Kombination mit organischen Bleisalzen verwendet, da diese die Reaktion des Polyols mit dem ;Polyisocyanat selbst in Gegenwart geringer Feuchtigkeitsmengen katalysieren, ohne dass unzulässige Nebenreaktionen eintreten. Auf diese wird die Blasenbildung verhindert.
'Beispiele für gbevorzugte Katalysatoren sind Phenylquecksilberoleat, fhenylquecksilberacetat, Quecksilberoctoat, -naphthenat oder -oleat, Bleioctoat, -oleat oder -naphthenat. Vorzugsweise werden die Katalysatoren in einer Menge von 0,01 bis 2 Gewichtsprozent, bezogen auf die Reaktionsmischung, verwendet.
Die katalytische Aktivität der vorgenannten Katalysatoren lässt sich noch steigern durch Verwendung kleiner Mengen basischer Verbindungen, wie Bleioxid oder Calciumoctoat, die für sich allein keine merkliche Katalyse der Isocvanat-Hvdrnxyl-Reaktion bewirken. Es können auch nichtmetallische Katalysatoren, wie tertiäre Amine, z.B. Triäthylendiamin, verwendet werden. In Gegenwart solcher Katalysatoren tritt nach demselben Reaktionsmechanismus gleichzeitig Kettenverlängerung u.
Vernetzung des ,niedrigviskosen, relativ niedermolekula- ren Reaktionsgemisches ein.
lEs hat sich gezeigt, dass sich gleichzeitig mit der erwünschten Härte, die durch eine entsprechende Vernetzungsdichte und durch eine entsprechende Konzentra- tion an Urethanbindungen in der ausgehärteten íBeschich- tungsmasse erreicht wird, auch die Korrosions- und Ver gilbungsbeständigkeit erzielen lässt, wenn in der Be schichtungsmasse Amine als Ursache von Harnstoffbindungen vermieden werden.
Die Beschichtungsmassen der Erfindung können verschiedene Füllstoffe, Pigmente, antischäumende Zusätze, wie oberflächenaktive Stoffe, oder Weichmacher. enthalten. Ein besonders bevorzugter Weichmacher ist Rohr zuckeracetatisobutyrat, der sowohl die Feuchtigkeitsempfindlichkeit des Reaktionsgemisches heralbsetzt als auch die Fliessfähigkeit der Mischung erhöht. Der vorgenannte Wassertest zur Feststellung der Hydrophilität der Polyolkomponente wird hierbei mit der Polyolkomponente durchgeführt, die bereits alle Polyol-löslichen Zusatzstoffe, z.'B. den Weichmacher, enthält.
IBei der Beschichtung von feuchten Untergründen wird in manchen Fällen vorzugsweise zuerst ein Primer oder ein Versieglungsmittel aufgebracht, um bei dem nachfolgenden Aufbringen der Beschichtungsmassen das Eindringen von Feuchtigkeit vom Untergrund her zu vermeiden. Hierzu eignet sich ziB. eine dünne Schicht eines in der USA2Patentschrift 3201136 beschriebenen elastomeren Polyurethanmaterials. fiAuf diese Schicht werden dann die erfindungsgemässen Beschichtungsmassen aufgebracht.
AttraktiveiFussbienbeläge lassen sich durch Verwendung von Pigmenten oder'Füllstoffen herstellen. Zum Beispiel kann Dman grobes ZiegelmehFI, SteinsDlitt- oder Plastlkschnitzel entweder den Eieschichtungsmassen einverleiben, oder auf bzw. in die Oberfläche der frischen Beschichtung auf- bzw. einbringen. Des weiteren lassen sich die Beläge z.B. durch Eidbetten von körnigem, fe stem Material in die Oberfläche rutschfest ausrüsten.
Die Beispiele erläutern die Erfindung. Teile- und Pro- zentangaben beziehen sich auf das Gewicht, falls nicht anders angegeben.
Beispiel 1
Nach folgender Rezeptur wird eine Polyolkomponente (A) durch Vermischen der Komponenten und einstündiges Rühren bei 100 bis 105 0C unter einem Druck von 8 bis 12 Torr zur Entfernung von Feuchtigkeit hergestellt: Komponente Teile Triol aTiP 740 (Addukt aus Trimethylolpropan und ?ropylenoxid, Molekulargewicht 732) 40,8 Polycin 99F)y (hydroxyliertes Rizinusöl, mitt lerer tHydroxylgruppengehalt 5,1 OH-Grup- pen pro Molekül,
Molekulargewicht 1040, OH-Zahl 290) 46,0 Pigmentpaste (40 Teile Triol TP 740 ,
60 Teile Titandioxid 10,7 Wach dem Abkühlen des Gemisches auf 400C werden 1 Teil eines oberflächenaktiven Silicon und 1,5 Teile einer 30%igen Lösung aus Phenylquecksilberoleat in Petroläther vom Kp. 150 bis 1900C, die 10,8% Quecksilber enthält, unter vermindertem Druck eingemischt Das so erhaltene Gemisch hat bei 25 C eine Viskosität von 650 cPs und eine Dichte von 1,08. Das nichtpigmentierte Polyolgemisch (ohne das Silicon) besitzt einen Trü,bungs- punkt von 1,6 Teilen Wasser pro 20 Teile iPolyol (8%).
Eine Polyisocyanatkomponente (B) wird durch Vermischen von 71,5 Teilen Toluylendiisocyanat (Gemisch aus 80% des 2,4- und 20% des 2,6-Isomeren) mit 11,5 Teilen Triol TP 440 (Addukt aus Trimethylolpropan und Propylenoxid, Molekulargewicht 426) hergestellt.
Die Vernetzungsdichte wird wie folgt berechnet: Hierbei wird die Temperatur durch Rühren und äusseres Kühlen unter 650C gehalten. Nach 30 Minuten werden nochmals 17,0 Teile Triol eTP 440 > > zugegeben. Die Mischung wird 1 Stunde unter 8 bis 12 Torr bei 60 bis 650C gehalten und dann auf 50 C abgekühlt. Das so erhaltene Gemisch besitzt bei 25 C eine Viskosität von 2600 aPs, eine Dichte von 1,20 und eine Isocyanatzahl von 163.
40,5 Teile der iPolyisocyanatkomponente l(B) werden mit 59,5 Teilen der Polyolkomponente (A) vermischt und auf einen hölzernen Fussbodenuntergrund unter Verwendung einer Schabkelle in einer Stärke von 3 mm aufgebracht. Die Beschichtungsmasse hat eine Viskosität von etwa 1200 cPs.Nach 6 Stunden ist der Belag so weit ausgehärtet, dass er begehbar ist. Nach 2wöchigem Aushärten unter gewöhnlichen Umweltbedingungen bei 250C und 30 bis 50% relativer Luftfeuchtigkeit besitzt der Belag die in Tabelle I zusammengestellten Eigenschaften.
TABELLE I Shore D-Härte bei 240C 72 bei 660C 28 Zugfestigkeit (kg/cm2) bei 240C, 5 cm/min. 337 Dehnung (%) bei 24 C, 5 cm/min. 15 Gelzeit (min.), 100 g Ansatz 7 Vernetzungen pro 10000 Atomgewichtsein- heiten (ber.) 15,3 Urethanbindungen pro 10 000 Atomgewichtsein heiten (ber.) 35,0 Funktio- Vernetzungs- Molekular
Komponente nalität stellen gewicht g Mol Vernetzungen TP 740 3,0 1,0 732 26,8 0,0366 0,0366 TP 440 3,0 1,0 426 11,5 0,0270 0,0270 Polycin 99 F 5,1 3,1 1040 27,4 0,0263 0,0815 Toluylendiisocyanate 2,0 0 175 29,0 0,1r660 0
94,7 0,1451 0,1451 ------- . 10000 = 15,3 Vernetzungsstellen pro 10000 Atomgewichtseinheiten.
94,7
Beispiel 2
Beispiel 1 wird wiederholt, jedoch werden der Polyisocyanatkomponente nach dem Abkühlen auf 500C 35 Teile einer 90%igen Lösung aus Rohrzuckeracetaüsobu- tyrat in Toluol zugegeben. Dieses Gemisch wird dann unter 50 bis 75 Torr während 20 Minuten auf 400C abgekühlt. Das Gemisch ist leicht bernsteinfarben, besitzt bei 250C eine Viskosität von 1600 cPs, eine Dichte von 1,1'8 und eine Isocyanatzahl von 219.
Durch Vermischen von 47,9 Teilen dieser Polyiso- cyanatkomponente mit 52,1 Teilen der Polyolkomponente aus Beispiel 1 erhält man eine Beschichtungsmasse mit einer Viskosität von 800 cPs, die auf einen Untergrund aufgebracht wird. Nach etwa 6stündigem Aushärten ist die Oberfläche begehbar. Nach 2wöchigem Aushärten unter normalen Umweltbedingungen besitzt der Belag die in Tabelle II zusammengestellten Eigenschaften:
:
TABELLE II Shore D-Härte bei 240C 50 bei 66 C 23 Zugfestigkeit (kg/cm2) bei 240C, 5 cm/min 162 Dehnung ( ,tO) bei 240C, 5 cm/min 60 Gelzeit (min), 100 g ansatz 11 Vernetzungen pro '10 000 Atomgewichtsein heiten (ber.) 15,3 Urethanbindungen pro 10 000 Atomgewichtsein heiten (ber.) 35,0
Tabelle II zeigt, dass das Rohrzuckeracetatisobutyrat eine Weichmacherwirkung auf den Bodenbelag hat.
Gleichzeitig wird die Viskosität der Isocyanatkomponente und damit auch die der Beschichtungsmasse erniedrigt.
Beispiel 3
Gemäss Beispiel I werden folgende Komponenten hergestellt: Komponente A Teile Rizinusöl für folyurethanzwecke 27,0 Tetrol < < PeP 650 > > (Addukt aus Pentaerythrit und 'Propylenoxid, Molekulargewicht 600) 64,9 TiO2 6,6 Phenylquecksilberoleat 1,5 Komponente B Teile Toluylendiisocyanat 59,9 Tripropylenglykol 4,8 Polyoxypropylen'diol, Molekulargewicht 400 25,2 Rizinusöl für 'Polyurethanzwecke 10,1
Die Komponente A besitzt bei 25' > C eine Viskosität von 920 oP und einen Trübungspunkt von 1 Teil Wasser pro 20 Teile Komponente A.
Die Komponente B besitzt eine Viskosität von 3200 aPs. Das erhaltene Gemisch aus 47,5 Teilen der Komponente A und 52,5 Teilen der Komponente B besitzt unmittelbar nach dem Zusammenmischen eine Viskosität von etwa 1800 cPs.
Eine mit dieser Beschichtungsmasse hergestellte 3 mm starke Schicht besitzt nach dem Aushärten die in Tabelle III zusammengestellten Eigenschaften.
TABELLE III Shore D-Härte bei 24OC 76 bei 66 C 25 Zugfestigkeit (kg/cm2) bei 24 C, 5 cm/min 387 Dehnung (%) bei 24 C, 5 cm/min 10 Geheizt (min), 100 g Ansatz 14 Vernetzungen pro 10000 Atomgewichtsein heiten (ber.) 12 Urethänbindungen pro 10 000 Atomgewichtsein heiten (ber.) 37
PATENTANSPRUCH I
Im wesentlichen wasserfreie, weniger als 5 Gewichts prozent flüchtige organische Lösungsmittel enthaltende flüssige Beschichtungsmasse auf der Basis einer Polyisocyanatkomponente, einer ìPolyolkomponente und eines Härtungskatalysators, dadurch gekennzeichnet, dass die Polyolkomponente ein Hydroxyläqu ivalentgewicht von 130 bis 400 besitzt,
mindestens 10 Gewichtsprozent eines Polyalkylenätherpolyols,und mindestens 5 Gewichtspro- zent eines Polyhydroxypolyesters einer Fettsäure enthält und bei 250C bei der Zugabe von weniger als 15 Gewichtsprozent Wasser, bezogen auf die Polyolkompo nente, eine deutliche Trübungszunahme erfährt.
UNTERANSPRÜCHE
1. Beschichtungsmasse nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass sie 0,9 bis 1,3 Isocyanatäquivalente pro Äquivalent an aktiven Wasserstoffatomen enthalten, eine Viskosität von 100 bis 5000 cPs ,besitzen und die reaktiven Komponenten im Mittel mindestens 2,1 reaktive Gruppen pro Molekül enthalten.
2. Beschichtungsmasse nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der ,Polyhydroxypolyester der Fettsäure Rizinusöl oder ein Polyhydroxyrizinusöl ist.
PATENTANSPRUCH II
Verwendung der Beschichtungsmasse nach Patentanspruch I zur Herstellung von Oberflächenbelägen.
**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.