DE10022276B4 - Verbundelemente und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

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Abstract

Verbundelemente enthaltend
i) thermoplastischen Kunststoff, an den sich haftend
ii) das zellige Produkt der Umsetzung einer Reaktionsmischung enthaltend
a) Isocyanat,
b) ein Hydroxylgruppen-aufweisendes Prepolymer erhältlich durch Umsetzung mindestens eines Isocyanats mit mindestens einem Polyesterpolyalkohol mit einer Funktionalität von 2 bis 3 und einer Hydroxylzahl von 40 bis 400 mg KOH/g basierend auf der Kondensation von Adipinsäure (ADS) und/oder Phthalsäureanhydrid (PSA) mit Diolen und/oder Triolen mit einem Molekulargewicht von 62 bis 3000 g/mol und gegebenenfalls
c) Katalysatoren,
d) Treibmittel und/oder
e) Hilfs- und/oder Zusatzstoffe
anschließt.

Description

  • Die Erfindung betrifft Verbundelemente enthaltend
    • i) thermoplastischen Kunststoff, an den sich haftend
    • ii) das zellige Produkt der Umsetzung einer Reaktionsmischung enthaltend
    • a) Isocyanat,
    • b) ein Hydroxylgruppen-aufweisendes Prepolymer erhältlich durch Umsetzung mindestens eines Isocyanats mit mindestens einem Polyesterpolyalkohol mit einer Funktionalität von 2 bis 3 und einer Hydroxylzahl von 40 bis 400 mg KOH/g basierend auf der Kondensation von Adipinsäure (ADS) und/oder Phthalsäureanhydrid (PSA) mit Diolen und/oder Triolen mit einem Molekulargewicht von 62 bis 3000 g/mol und gegebenenfalls
    • c) Katalysatoren,
    • d) Treibmittel und/oder
    • se) Hilfs- und/oder Zusatzstoffe
    anschließt.
  • Des weiteren bezieht sich die Erfindung auf Verfahren zur Herstellung derartiger Verbundelemente.
  • Zellige Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte erhältlich durch Umsetzung von Isocyanaten mit gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen, beispielsweise Polyolen, d.h. Verbindungen, die mindestens zwei Hydroxylgruppen aufweisen, sowie Verbundelemente von diesen Produkten mit weiteren Kunststoffen sind allgemein bekannt. Eine Belastung dieser Verbundelemente durch hohe Temperaturen und Luftfeuchtigkeiten führt häufig zu einer unerwünschten Ablösung der Kunststoffe von den zelligen Polyisocyanat-Polyadditionsprodukten. Insbesondere beim Einsatz solcher Verbundelemente im Automobilbau für die eine solche Belastung nicht ausgeschlossen werden kann, ist eine Ablösung der zelligen Polyisocyanat-Polyadditionsprodukten von den weiteren Kunststoffen und damit eine Zerstörung des Verbundelementes nicht akzeptabel.
  • Bei der Herstellung der Verbundelemente und insbesondere der zelligen Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte kann sich das Problem ergeben, dass die Ausgangskomponenten, insbesondere die Polyolkomponente; die die gegenüber Isocyanaten reaktiven Ausgangsstoffe beinhaltet, beispielsweise die Polyetherpolyalkohole und/oder Polyesterpolyalkohole, keine stabilen Mischungen ergeben. Gerade bei niedrigen Temperaturen, beispielsweise unterhalb von 20°C, können einzelne Polyole dazu neigen, in der Polyolkomponente auszuflocken oder sich in der Polyolkomponente abzusetzen. Gerade zur reproduzierbaren Herstellung qualitativ hochwertiger Produkte gilt es, dieses Problem zu vermeiden.
  • DE 198 54 404 offenbart ein Verbundelement aus kompaktem Polyurethan und einem Polyurethanschaum.
  • DE 254 78 64 offenbart kompakte, wärmebeständige Polyurethanelastomere, die durch zur Reaktion bringen eines endständige Hydroxylgruppen enthaltenden Adukts aus einer überwiegend linearen Polyhydroxyverbindung und Polyisocyanat mit symmetrischem aromatischem Diisocyanat im Überschuss und Kettenverlängerer erhalten werden.
  • JP 030 372 82 offenbart ein kratzfestes Beschichtungsmaterial, erhältlich durch zur Reaktion bringen von einem hydroxylterminierten Prepolymer, einer nicht vergilbenden Isocyanatverbindung und einem Urethanbildungskatalysator.
  • Aufgabe der Erfindung war es somit, Verbundelemente zu entwickeln, die aufgrund ihrer hervorragenden mechanischen Eigenschaften beispielsweise im Automobilbau eingesetzt werden können und bei denen die Haftung zwischen dem Kunststoff und den daran haftenden zelligen Polyisocyanat-Polyadditionsprodukten auch bei einer Lagerung für 80 Stunden bei 80°C und 80 % rel. Luftfeuchtigkeit nicht verlorengeht. Insbesondere sollten die Verbundelemente mit Ausgangskomponenten herstellbar sein, die stabile Mischungen ergeben und somit einfach und reproduzierbar eingesetzt werden können. Dabei sollten sich insbesondere gegenüber Isocyanaten reaktive Verbindungen in der Polyolkomponente und/oder der Isocyanatkomponente nicht absetzen oder ausflocken.
  • Die Aufgabe konnte durch die eingangs beschriebenen Verbundelemente gelöst werden.
  • Die erfindungsgemäßen Verbundelemente können als thermoplastischen Kunststoff (i) übliche thermoplastische Kunststoffe enthalten, beispielsweise Polyphenylenoxid (PPO), Polyvinylchlorid (PVC), Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Polymethylmethacrylat (PMMA), Acrylnitril-Styrol-Acrylester (ASA), Polycarbonat (PC), thermoplastisches Polyurethan (TPU), Polyethylen, Polypropylen. Bevorzugt enthalten die Verbundelemente als (i) thermoplastische Polyolefin-Folie (TPO) wie Polyethylen und/oder Polypropylen, Polyvinylchlorid (PVC), Styrolmaleinsäureanhydrid (SMA) und/oder ein Polycarbonat/Styrol-Acrylnitril/Acrylnitril-Butadien Blend (PC/ABS).
  • Die Kunststoffe (i) können in Form üblicher Materialien zur Herstellung der Verbundelemente eingesetzt werden, beispielsweise als Folien, im allgemeinen mit einer Dicke von 0,2 bis 2 mm.
  • Derartige Folien sind kommerziell erhältlich, und ihre Herstellung ist allgemein bekannt. Die Folien weisen bevorzugt eine Dicke von 0,2 bis 2 mm auf. Als (i) können auch mindestens zwei Schichten enthaltene Folien eingesetzt werden, wobei beispielsweise die eine Schicht einen ASA und/oder Polycarbonat-Werkstoff enthält.
  • Die Kunststoffe (i) aus Styrolmaleinsäureanhydrid (SMA) und/oder ein Polycarbonat/Styrol-Acrylnitril/Acrylnitril-Butadien Blend (PC/ABS) können in Form üblicher Materialien zur Herstellung der Verbundelemente eingesetzt werden, beispielsweise als Versteifungsteil für Instrumenten-Tafeln oder Türseitenteile.
  • Erfindungsgemäß schließen sich an den Kunststoff (i) haftend die zelligen Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte (ii) an, beispielsweise zellige Polyurethane, die gegebenenfalls Isocyanurat- und/oder Harnstoffstrukturen aufweisen können. Die Herstellung dieser zelligen Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte (ii), bevorzugt der zelligen Polyurethane, die beispielsweise als Weichschaumstoff, Halbhartschaumstoff oder Hartschaumstoff, besonders bevorzugt als Halbhartschaumstoff vorliegen können, erfolgt erfindungsgemäß durch die nachfolgend dargestellte Umsetzung.
  • Zur Erzielung der verbesserten Haftung zwischen (i) und (ii) insbesondere unter feucht-warmen Bedingungen sowie zur Herstellung stabiler Ausgangskomponenten, wird als erfindungswesentliches Merkmal mindestens ein Polyesterpolyalkohol mit einer Funktionalität von 2 bis 3, bevorzugt 2 und einer Hydroxylzahl von 40 bis 400, bevorzugt 40 bis 100, besonders bevorzugt 40 bis 80 mg KOH/g basierend auf der Kondensation von Adipinsäure (ADS) und/oder Phthalsäureanhydrid (PSA), bevorzugt ADS, mit Diolen und/oder Triolen mit einem Molekulargewicht von 62 bis 3000 g/mol in Form eines hydroxylgruppen-aufweisenden Prepolymers in der Komponente (b) zur Herstellung der Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte (ii) eingesetzt. Als Diol und/oder Triol können beispielsweise Trimethylolpropan, Neopentylglykol, Polytetrahydrofuran (PTHF), aliphatische Diole mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, z.B. Ethylenglykol, Propan-1,3-diol, Pentan-1,5-diol, Hexan-1,6-diol, Butan-1,4-diol, Etherdiole und/oder Ethertriole auf Basis von Ethylenoxid und/oder Propylenoxid, z.B. Diethylenglykol, Dipropylenglykol, Triethylenglykol, Tripropylenglykol, Tetraethylenglykol, Tetrapropylenglykol eingesetzt werden. Bevorzugt basiert der Polyesterpolyalkohol auf Hexan-1,6-diol, Butan-1,4-diol und/oder Monoethylenglykol als Alkoholkomponente.
  • Der Polyesterpolyalkohol wird erfindungsgemäß mit mindestens einem Isocyanat, die an späterer Stelle beispielhaft beschrieben werden, zu einem Hydroxylgruppen-aufweisenden Prepolymer umgesetzt, wobei das Prepolymer bevorzugt einen Hydroxylgruppengehalt von 20 bis 50 aufweist. Der Hydroxylgruppengehalt hat die Einheit mg KOH/g und wird bestimmt gemäß der Norm DIN 53240/DIN 51550.
  • Der erfindungsgemäße Hydroxylgruppengehalt des Prepolymers kann beispielsweise dadurch erhalten werden, indem man den Polyester und das Isocyanat in einem Massen-Verhältnis von 20 : 1 bis 5 : 1 umsetzt. Die Umsetzung kann bei einer Temperatur von 30 bis 120°C beispielsweise unter Rühren üblicherweise für eine Dauer von 10 bis 180 min gegebenenfalls in Gegenwart bekannter Katalysatoren, beispielsweise den an späterer Stelle beschriebenen, in allgemein bekannten Behältern, Apparaturen oder Reaktoren erfolgen.
  • Beispielsweise kann das erfindungsgemäße Hydroxylgruppen-aufweisende Prepolymer hergestellt werden, indem man in einem 10 kg Gebinde 9,5 kg Lupraphen® 8101 unter Rühren auf 70°C erwärmt und anschließend 500 g Lupranat® M10R innerhalb von 30 Minuten bei ausgeschaltetem Heizbad zugibt. Dabei erhöht sich die Temperatur auf ca. 78°C. Innerhalb von 2 Stunden ist die Reaktion beendet, wobei sich das Reaktionsgemisch auf ca. 65°C abkühlt. Die Hydroxylzahl beträgt typischerweise 34, die Viskosität beträgt bei 25°C ca. 21000 mPas.
  • Der Fachmann würde bei einem Einsatz von Polyestern erwarten, dass die derart hergestellten Produkte aufgrund der Möglichkeit zur Hydrolyse der Esterbindung gerade keine verbesserte Haftung, besonders unter feuchten, insbesondere unter feucht-warmen Bedingungen aufweisen würden. Gerade zur Lösung der Aufgabe, eine verbesserte Haftung zu erreichen, war es für den Fachmann somit nicht naheliegend, Polyesterpolyole einzusetzen.
  • Bevorzugt setzt man enthaltend in (b) einen Polyesterpolyol ein, der eine Hydroxylzahl von 40 bis 80 mg KOH/g und eine Funktionalität von 2 aufweist und auf der Kondensation von ADS mit Monoethylenglykol und Butan-1,4-diol basiert.
  • Die Herstellung der erfindungsgemäßen Verbundelemente kann derart erfolgen, dass man
    • a) Isocyanat,
    • b) ein Hydroxylgruppen-aufweisendes Prepolymer erhältlich durch Umsetzung mindestens eines Isocyanats mit einem Polyesterpolyalkohol mit einer Funktionalität von 2 bis 3 und einer Hydroxylzahl von 40 bis 400 mg KOH/g basierend auf der Kondensation von Adipinsäure (ADS) und/oder Phthalsäureanhydrid (PSA) mit Diolen und/oder Triolen mit einem Molekulargewicht von 62 bis 3.000 g/mol und gegebenenfalls
    • c) Katalysatoren,
    • d) Treibmittel und/oder
    • e) Hilfs- und/oder Zusatzstoffe in Gegenwart von (i) umsetzt.
  • Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Produkte können das Isocyanat (a) und das Prepolymer (b) und gegebenenfalls (d) in solchen Mengen zur Umsetzung gebracht, dass das Äquivalenzverhältnis von NCO-Gruppen von (a) zur Summe der reaktiven Wasserstoffatome von (b) und gegebenenfalls (d) bevorzugt 0,3 bis 1,8:1, besonders bevorzugt 0,4 bis 1,0:1 und insbesondere 0,4 bis 0,6:1, beträgt. Falls das Produkt (ii) zumindest teilweise Isocyanuratgruppen gebunden enthalt, wird üblicherweise ein Verhältnis von NCO-Gruppen zur Summe der reaktiven Wasserstoffatome von 1,5 bis 60:1, vorzugsweise 1,5 bis 8:1, angewandt.
  • Die Umsetzung zum Produkt kann beispielsweise durch Handguß, durch Hochdruck- oder Niederdruckmaschinen, oder durch RIM-Verfahren (reaction-injection-molding) üblicherweise in offenen oder bevorzugt geschlossenen Formwerkzeugen durchgeführt werden. Geeignete Verarbeitungsmaschinen sind handelsüblich erhältlich (Z.B. Fa. Elastogran, Isotherm, Hennecke, Kraus Maffei u.a.).
  • Die Ausgangskomponenten werden üblicherweise in Abhängigkeit vom Anwendungsfall bei einer Temperatur von 0 bis 100°C, vorzugsweise von 20 bis 80°C, gemischt und beispielsweise in das Formwerkzeug eingebracht. Die Vermischung kann, wie bereits dargelegt wurde, mechanisch mittels eines Rührers oder einer Rührschnecke durchgeführt werden, oder kann in einem üblichen Hochdruckmischkopf erfolgen.
  • Die Umsetzung des Reaktionsgemisches kann beispielsweise in üblichen, bevorzugt temperierbaren und verschließbaren, Form durchgeführt werden. Insbesondere bei der Herstellung von möglichst glatten Produkten werden als Formwerkzeuge bevorzugt solche verwendet, deren Oberfläche möglichst glatt oder definiert ornamentiert ist und bevorzugt keine Unebenheiten, Risse, Kratzer oder Verunreinigungen aufweist. Die Oberfläche dieser Form kann beispielsweise durch Polieren behandelt werden.
  • Als Formwerkzeuge zur Herstellung der Produkte können übliche und kommerziell erhältliche Werkzeuge eingesetzt werden, deren Oberfläche beispielsweise aus Stahl, Aluminium, Emaille, Teflon, Epoxyharz oder einem anderen polymeren Werkstoff besteht, wobei die Oberfläche gegebenenfalls verchromt, beispielsweise hartverchromt sein kann. Bevorzugt sollten die Formwerkzeuge temperierbar, um die bevorzugten Temperaturen einstellen zu können, verschließbar und bevorzugt zur Ausübung eines Druckes auf das Produkt ausgerüstet sein.
  • Die Umsetzung zu den Polyisocyanat-Polyadditionsprodukten erfolgt üblicherweise bei einer Formtemperatur, bevorzugt auch einer Temperatur der Ausgangskomponenten, von 20 bis 220°C, bevorzugt 30 bis 120°C, besonders bevorzugt 35 bis 80°C, für eine Dauer von üblicherweise 0,5 bis 30 min, bevorzugt 1 bis 5 min. Die Umsetzung im Formwerkzeug erfolgt erfindungsgemäß in direktem Kontakt mit (i). Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass man (i) vor der Umsetzung, wenn es sich bei (i) um eine Folie handelt bevorzugt frei von Falten, in der Form plaziert und anschließend wie bereits beschrieben die Reaktionsmischung auf (i) füllt und anschließend bevorzugt die Form verschließt. Fasern als (e) können sowohl enthaltend in dem Reaktionsgemisch eingesetzt werden, als auch in Form von Matten oder Geweben. Werden Matten oder Gewebe als (e) eingesetzt, so können diese beispielsweise vor dem Einfüllen des Reaktionsmischung in die Form auf (i) plaziert werden und anschließend das Reaktionsgemisch, das in diesem Verfahren keine Fasern (e) zusätzlich zu den Matten oder Geweben enthaltend muß, in die Form eingefüllt werden.
  • Als Isocyanate (a) können allgemein bekannte (cyclo)aliphatische und/oder insbesondere aromatische Polyisocyanate, bevorzugt Diisocyanate eingesetzt werden. Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbundelemente eignen sich besonders aromatische Diisocyanate, vorzugsweise Diphenylmethandiisocyanat (MDI) und Toluylendiisocyanat (TDI).
  • Zusätzlich zu den erfindungsgemäßen Hydroxylgruppen-aufweisenden Prepolymeren können als Komponente (b) weitere gegenüber Isocyanaten reaktive Verbindungen eingesetzt werden, beispielsweise Polyetherpolyalkohole, Polyesterpolyalkohole und/oder Polycarbonatdiole, bevorzugt Polyetherpolyole und/oder Polyesterpolyalkohole, beispielsweise die eingangs zur Herstellung von (b) beschriebenen Polyesterpolyalkhole, üblicherweise mit einem Mole kulargewicht von 500 bis 10000, insbesondere 1000 bis 6000 und bevorzugt mit einer Funktionalität gegenüber Isocyanatgruppen von 2 bis 6. Des weiteren können die erfindungsgemäßen Verbindungen (b) in Mischung mit Kettenverlängerungs- und/oder Vernetzungsmitteln verwendet werden. Bei den Kettenverlängerungsmitteln handelt es sich überwiegend um 2-funktionelle Alkohole mit Molekulargewichten von 60 bis 499, beispielsweise Ethylenglykol, Propylenglykol, Butandiol-1,4, Pentandiol-1,5. Bei den Vernetzungsmitteln handelt es sich um Verbindungen mit Molekulargewichten von 60 bis 499 und 3 oder mehr aktiven H-Atomen, vorzugsweise Aminen und besonders bevorzugt Alkoholen, beispielsweise Glyzerin, Trimethylolpropan und/oder Pentaerythrit.
  • Als Katalysatoren (c) können übliche Verbindungen eingesetzt werden, die beispielsweise die Reaktion der Komponente (a) mit der Komponente (b) stark beschleunigen. In Frage kommen beispielsweise allgemein für diesen Zweck bekannte tertiäre Amine und/oder organische Metallverbindungen, insbesondere Zinnverbindungen. Bevorzugt werden als Katalysatoren solche eingesetzt, die zu einem möglichst geringen Fogging, d.h. zu einer möglichst geringen Abgabe von flüchtigen Verbindungen aus dem Umsetzungsprodukt (ii) führen, beispielsweise Kaliumacetat und/oder Li-Salze und/oder tertiäre Amine mit mindestens einer funktionellen Hydroxyl-Gruppe.
  • Als Treibmittel (d) können zur Herstellung von geschäumten Produkten (ii), beispielsweise Polyurethanweich-, halbhart- oder hartschaumstoffen, die gegebenenfalls Harnstoff und/oder Isocyanuratstrukturen aufweisen können, allgemein bekannte chemisch oder physikalisch wirkende Verbindungen eingesetzt werden. Als chemisch wirkendes Treibmittel kann bevorzugt Wasser eingesetzt werden, welches durch Reaktion mit den Isocyanatgruppen Kohlendioxid bildet. Beispiele für physikalische Treibmittel, d.h. solche, inerte Verbindungen, die unter den Bedingungen der Polyurethanbildung verdampfen, sind beispielsweise (cyclo)aliphatische Kohlenwasserstoffe, vorzugsweise solche mit 4 bis 8, besonders bevorzugt 4 bis 6 und insbesondere 5 Kohlenstoffatomen, teilhalogenierte Kohlenwasserstoffe oder Ether, Ketone oder Acetate. Die Menge der eingesetzten Treibmittel richtet sich nach der angestrebten Dichte der Schaumstoffe. Die unterschiedlichen Treibmittel können einzeln oder in beliebigen Mischungen untereinander zum Einsatz kommen.
  • Die Umsetzung erfolgt gegebenenfalls in Anwesenheit von (e) Hilfs- und/oder Zusatzstoffen, wie z.B. Füllstoffen, Fasern, z.B. in Form von Geweben und/oder Matten, Zellreglern, oberflächen aktiven Verbindungen und/oder Stabilisatoren gegen Oxidativen, thermischen oder mikrobiellen Abbau oder Alterung.
  • Die erfindungsgemäßen Verbundelemente weisen durch die Verwendung der eingangs beschriebenen Polyesterpolyole insbesondere eine deutlich verbesserte Haftung zwischen (i) und (ii) auf, d.h. eine Haftung zum thermoplastischen Trägermaterial insbesondere zu PC/ABS und SMA auf. Diese verbesserte Haftung gewährleistet, dass bei Abreißen des Schaums von dem Träger ganzflächig Schaumrückstände auf dem Träger verbleiben. Erfindungsgemäß konnte somit durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Polyesterpolyalkohole erreicht werden, daß die Haftung zwischen (i) und (ii) bei Messung gemäß DIN 53289 oder 53530 im Neuzustand sowie nach Wärme- und Feuchtwärmelagerung eine Abschälkraft von ≥ 2,5 N/cm erreicht.
  • Die erfindungsgemäßen Verbundelemente werden bevorzugt als Bauteile im Fahrzeug-, Flugzeug- oder Immobilienbau eingesetzt, beispielsweise als Armaturenbretter, Türverkleidungen, Hutablagen, Konsolen, Armauflagen oder Türspiegel.
  • Durch den Einsatz der Polyesterpolyalkohole in Form von Prepolymeren wird erfindungsgemäß erreicht, dass die Polyesterpolyalkohole in der Polyolkomponente stabil integriert werden. Ein Ausflocken oder Absetzen der Polyesterpolyalkohole beispielsweise in der Polyolkomponente kann somit erfolgreich vermieden werden.
  • Erfindungsgemäß ist somit die Verwendung von Hydroxylgruppen aufweisenden Prepolymeren erhältlich aus der Umsetzung mindestens eines Isocyanats und eines Polyesterpolyalkohol mit einer Funktionalität von 2 bis 3 und einer Hydroxylzahl von 40 bis 400 mg KOH/g basierend auf der Kondensation von Adipinsäure (ADS) und/oder Phthalsäureanhydrid (PSA) mit Diolen und/oder Triolen mit einem Molekulargewicht von 62 bis 3000 g/mol, zur Herstellung von stabilen Polyurethansystemen, insbesondere Polyolkomponenten enthaltend die erfindungsgemäßen Polyesterpolyalkohole.

Claims (6)

  1. Verbundelemente enthaltend i) thermoplastischen Kunststoff, an den sich haftend ii) das zellige Produkt der Umsetzung einer Reaktionsmischung enthaltend a) Isocyanat, b) ein Hydroxylgruppen-aufweisendes Prepolymer erhältlich durch Umsetzung mindestens eines Isocyanats mit mindestens einem Polyesterpolyalkohol mit einer Funktionalität von 2 bis 3 und einer Hydroxylzahl von 40 bis 400 mg KOH/g basierend auf der Kondensation von Adipinsäure (ADS) und/oder Phthalsäureanhydrid (PSA) mit Diolen und/oder Triolen mit einem Molekulargewicht von 62 bis 3000 g/mol und gegebenenfalls c) Katalysatoren, d) Treibmittel und/oder e) Hilfs- und/oder Zusatzstoffe anschließt.
  2. Verbundelemente gemäß Anspruch 1 enthaltend als thermoplastischen Kunststoff Polyethylen, Polypropylen (TPO), Styrolmaleinsäureanhydrid (SMA) Polyvinylchlorid (PVC), Polyphenylenoxid-Blends (PPO) und/oder ein Polycarbonat/Styrol-Acrylnitril/Acrylnitril-Butadien Blend.
  3. Verbundelemente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Polyesterpolyol enthaltend in (b) eine Hydroxylzahl von 40 bis 100 mg KOH/g und eine Funktionalität von 2 aufweist und auf der Kondensation von Adipinsäure (ADS) mit Hexan-1,6-diol, Butan-1,4-diol und/oder Monoethylenglykol basiert.
  4. Verfahren zur Herstellung von Verbundelementen enthaltend (i) thermoplastischen Kunststoff und daran haftend zellige Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte, dadurch gekennzeichnet, dass man a) Isocyanat, b) ein Hydroxylgruppen-aufweisendes Prepolymer erhältlich durch Umsetzung mindestens eines Isocyanats mit mindestens einem Polyesterpolyalkohol mit einer Funktionalität von 2 bis 3 und einer Hydroxylzahl von 40 bis 400 mg KOH/g basierend auf der Kondensation von Adipinsäure (ADS) und/oder Phthalsäureanhydrid (PSA) mit Diolen und/oder Triolen mit einem Molekulargewicht von 62 bis 3000 g/mol und gegebenenfalls c) Katalysatoren, d) Treibmittel und/oder e) Hilfs- und/oder Zusatzstoffe in Gegenwart von (i) umsetzt.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass man als (i) Polyethylen, Polypropylen (TPO), Styrolmaleinsäureanhydrid (SMA) Polyvinylchlorid (PVC), Polyphenylenoxid-Blends (PPO) und/oder ein Polycarbonat/Styrol-Acrylnitril/Acrylnitril-Butadien Blend einsetzt.
  6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Polyesterpolyol enthaltend in (b) eine Hydroxylzahl von 40 bis 100 mg KOH/g und eine Funktionalität von 2 aufweist und auf der Kondensation von Adipinsäure (ADS) mit Hexan-1,6-diol, Butan-1,4-diol und/oder Monoethylenglykol basiert.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102004011346A1 (de) * 2004-03-05 2005-09-22 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Hartschaumstoffen auf Isocyanatbasis
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JP2023519548A (ja) 2020-04-06 2023-05-11 コベストロ、ドイチュラント、アクチエンゲゼルシャフト 熱可塑性プラスチック材料及びポリウレタンから製造される複合材要素、その製造方法、及びその使用
CN115340655B (zh) * 2022-08-24 2023-08-22 美特威斯特(上海)设备零配件有限公司 一种聚氨酯材质刮水条材料及其应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2547864A1 (de) * 1975-10-25 1977-05-05 Basf Ag Waermebestaendige polyurethanelastomere
DE19854404A1 (de) * 1998-11-25 2000-05-31 Basf Ag Kompakte Kaschierung auf der Basis von Polyisocyanat-Polyadditionsprodukten

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2547864A1 (de) * 1975-10-25 1977-05-05 Basf Ag Waermebestaendige polyurethanelastomere
DE19854404A1 (de) * 1998-11-25 2000-05-31 Basf Ag Kompakte Kaschierung auf der Basis von Polyisocyanat-Polyadditionsprodukten

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP 03037282 A (Pat. Abstr. of Jp. und Derwent Abstr. mit Abstr. Nr. AN 1991-091723 [13] WPIDS *

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