DE19646879A1 - Einkomponenten-Polyurethan-Reaktionsklebstoff - Google Patents
Einkomponenten-Polyurethan-ReaktionsklebstoffInfo
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- C08G18/18—Catalysts containing secondary or tertiary amines or salts thereof
- C08G18/1825—Catalysts containing secondary or tertiary amines or salts thereof having hydroxy or primary amino groups
Description
Die Erfindung betrifft einen Einkomponenten-Polyurethan-Reaktionsklebstoff
mit endständigen NCO-Gruppen (1-K-PUR-Reaktionsklebstoff) auf der Basis
mindestens eines Polyisocyanates, mindestens eines NCO-reaktiven Oligomers
und mindestens eines Katalysators sowie seine Herstellung und Verwendung.
1-K-PUR-Reaktionsklebstoffe sind bekannt (siehe z. B. Habenicht, Gerd
"Kleben: Grundlagen, Technologie, Anwendungen" 2. Auflage, 1990, Seiten 65
und 66). Sie enthalten üblicherweise aromatische Polyisocyanate und
Polyole bzw. daraus hergestellte Prepolymere mit NCO-Gruppen und Kataly
satoren sowie sonstige Additive. In Gegenwart von Luftfeuchtigkeit binden
sie innerhalb von 10 bis 60 Minuten ab. Bei den Katalysatoren handelt es
sich gewöhnlich um Zinn-Verbindungen und/oder tertiäre Amine in Konzen
trationen von bis zu 1 Gew.-%. Höhere Katalysatorkonzentrationen führen in
der Regel zu nicht-lagerstabilen Klebstoffen, weil auch Nebenreaktionen
beschleunigt werden, die innerhalb weniger Monate die Viskosität unzuläs
sig hoch ansteigen lassen. In der Regel sind die aromatischen 1-K-PUR-
Reaktionsklebstoffe bräunlich oder sie werden im Laufe der Zeit braun,
wenn sie auf aromatischen Isocyanaten beruhen. Außerdem müssen sie wegen
der aromatischen Polyisocyanate und deren Dampfdruck sowie deren Toxiko
logie gekennzeichnet werden.
Es werden auch 1-K-PUR-Reaktionsklebstoffe aus aliphatischen Diisocyanaten
genannt. Insbesondere wären Trimerisierungsprodukte von aliphatischen
Diisocyanaten vorteilhaft, da sie nur geringe Anteile flüchtiger
Isocyanate enthalten und deswegen toxikologisch weniger bedenklich sind
und nicht gekennzeichnet werden müßten. Die aliphatischen Isocyanate haben
jedoch den Nachteil, wesentlich langsamer zu reagieren als aromatische.
Sie sind deswegen in der Praxis für viele Anwendungen nicht brauchbar.
Daraus ergibt sich als erfindungsgemäße Aufgabe, einen 1-K-Reaktions
klebstoff zu finden, der schneller reagiert als die bekannten Systeme,
aber dennoch lagerstabil ist und sich auch bezüglich der übrigen Eigen
schaften praktisch nicht verschlechtert, sondern möglichst noch verbes
sert, z. B. bezüglich der Toxikologie.
Die erfindungsgemäße Lösung ist den Patentansprüchen zu entnehmen. Sie
besteht im wesentlichen in der Verwendung von solchen tertiären Aminen als
Katalysatoren, die sich mit den Polymerketten fest verbinden. Dann kann
ihre Konzentration um ein Vielfaches erhöht werden, ohne daß man befürch
ten muß, sie könnten z. B. wie ein Weichmacher migrieren oder toxikolo
gische Nachteile miteinbringen.
Der erfindungsgemäße 1-K-PUR-Reaktionsklebstoff ist also dadurch gekenn
zeichnet, daß er mindestens ein tertiäres Amin mit mindestens einer funk
tionellen Gruppe zum Einbau in die Polymerkette als Katalysator enthält.
Die Anzahl der funktionellen Gruppen des tertiären Amines ist vorzugsweise
2. Es sind aber auch 3 oder 1 funktionellen Gruppen pro tertiärem Amin
möglich.
Die Anzahl dieser reaktiven tertiären Amine beträgt mindestens und vor
zugsweise 1. Es können jedoch auch zweckmäßigerweise 2 verschiedene ter
tiäre Amine eingesetzt werden, die sich z. B. in ihrer Funktionalität un
terscheiden. Die Anzahl der reaktiven tertiären Amine ist nach oben hin
theoretisch unbegrenzt, praktisch sollte sie jedoch nicht größer als 5
sein. Das tertiäre Amin kann ganz oder teilweise durch eine quartäre Am
moniumverbindung ersetzt werden.
Die reaktiven tertiären Amine enthalten zweckmäßigerweise folgende funk
tionelle Gruppen: -OH, -SH, -COOH, -NCO, -NH₂ und -NHR, wobei R eine
Alkylgruppe mit 1 bis 25 C-Atomen ist. Vorzugsweise werden Hydroxyl-Grup
pen-haltige Amine eingesetzt. Konkrete Verbindungen sind:
N,N-Dimethylethanolamin, N,N-Dimethyldiaminoethan, N-Methyldiethanolamin,
N,N-dimethyl-2-(2-Dimethylaminoethoxy-)ethanol,
N,N,N-Trimethyl-N-hydroxethyl-diaminoethan-bisaminoethylether,
N,N-Bis-(3-dimethylaminopropyl-)N-isopropanolamin,
Tetramethyliminobispropylamin und N-(3-Dimethylaminopropyl-)N,N-diiso propanolamin.
N,N-Dimethylethanolamin, N,N-Dimethyldiaminoethan, N-Methyldiethanolamin,
N,N-dimethyl-2-(2-Dimethylaminoethoxy-)ethanol,
N,N,N-Trimethyl-N-hydroxethyl-diaminoethan-bisaminoethylether,
N,N-Bis-(3-dimethylaminopropyl-)N-isopropanolamin,
Tetramethyliminobispropylamin und N-(3-Dimethylaminopropyl-)N,N-diiso propanolamin.
Das reaktive tertiäre Amin sollte zweckmäßigerweise in einer Menge von 1
bis 30, vorzugsweise 2 bis 10 g pro 100 g Prepolymer verwendet werden.
Außerhalb dieser Bereichsangaben treten Nachteile auf, sei es, daß die
Reaktivität deutlich nachläßt oder daß der Klebstoff spröde wird.
Aufgrund der hohen Katalysatorkonzentration reagieren auch aliphatische
Isocyanat-Gruppen bei Raumtemperatur ausreichend schnell und sind überra
schenderweise trotzdem lagerstabil.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Einkomponenten-PUR-Reaktionskleb
stoffe können 1 bis 5, vorzugsweise 1 oder 2 mehrfunktionelle aromatische
und aliphatische Isocyanate und/oder daraus hergestellte oligomerisierte
Produkte mit NCO-Gruppen eingesetzt werden.
Mit "mehrfunktionell" ist eine Funktionalität der Isocyanat-Komponente von
größer als 1,0 gemeint. Die Isocyanat-Komponente kann auch ein Gemisch von
Isocyanaten sein.
Vorzugsweise enthalten die geeigneten mehrfunktionellen Isocyanate im Mit
tel 2 bis höchstens 5, vorzugsweise bis 4 NCO-Gruppen. Beispielsweise
seien als geeignete Isocyanate genannt Phenylisocyanat, 1,5-Naphthylen
diisocyanat, 4,4′-Diphenylmethandiisocyanat (MDI), hydriertes MDI
(H₁₂MDI), Xylylendiisocyanat (XDI), Tetramethylxylylendiisocyanat (TMXDI),
4,4′-Diphenyldimethylmethandiisocyanat, Di- und Tetraalkyldiphenylmethan
diisocyanat, 4,4′-Dibenzyldiisocyanat, 1,3-Phenylendiisocyanat, 1,4-Phe
nylendiisocyanat, die Isomeren des Toluylendiisocyanats (TDI), gegebenen
falls in Mischung, 1-Methyl-2,4-diisocyanato-cyclohexan, 1,6-Diiso
cyanato-2,2,4-trimethylhexan, 1,6-Diisocyanato-2,4,4-trimethylhexan, 1-
Isocyanatomethyl-3-isocyanato-1,5,5-trimethyl-cyclohexan (IPDI), chlo
rierte und bromierte Diisocyanate, phosphorhaltige Diisocyanate, 4,4′-
Diisocyanatophenylperfluorethan, Tetramethoxybutan-1,4-diisocyanat, Bu
tan-1,4-diisocyanat, Hexan-1,6-diisocyanat (HDI), Dicyclohexylmethan
diisocyanat, Cyclohexan-1,4-diisocyanat, Ethylen-diisocyanat, Phthal
säurebis-isocyanatoethylester, ferner Polyisocyanate mit reaktionsfähigen
Halogenatomen, wie 1-Chlormethylphenyl-2,4-diisocyanat, 1-Brommethylphe
nyl-2,6-diisocyanat, 3,3-Bis-chlormethylether-4,4′-diphenyldiisocyanat.
Schwefelhaltige Polyisocyanate erhält man beispielsweise durch Umsetzung
von 2 mol Hexamethylen-diisocyanat mit 1 mol Thiodiglykol oder Dihydroxy
dihexylsulfid. Weitere wichtige Diisocyanate sind Trimethylhexamethylen
diisocyanat, 1,4-Diisocyanatobutan, 1,12-Diisocyanatododecan und Dimer
fettsäure-diisocyanat. Interesse verdienen teilweise verkappte Polyiso
cyanate, welche die Bildung selbstvernetzender Polyurethane ermöglichen,
z. B. dimeres Toluylendiisocyanat, oder mit beispielsweise Phenolen, ter
tiärem Butanol, Phthalimid, Caprolactam partiell oder vollständig umge
setzte Polyisocyanate.
In einer besonderen Ausführungsform enthält die Isocyanatkomponente an
teilsweise Dimerfettsäureisocyanat. Als Dimerfettsäure bezeichnet man ein
Gemisch von überwiegend C₃₆-Dicarbonsäuren, das durch thermische oder ka
talytische Dimerisierung ungesättigter C₁₈-Monocarbonsäuren, wie Ölsäure,
Tallölfettsäure oder Linolsäure, hergestellt wird. Derartige Di
merfettsäuren sind dem Fachmann seit langem bekannt und kommerziell er
hältlich. Die Dimerfettsäure läßt sich zu Dimerfettsäureisocyanaten um
setzen. Technisches Dimerfettsäurediisocyanat besitzt im Mittel mindestens
zwei und weniger als drei Isocyanatgruppen pro Molekül Dimerfettsäure.
Zur Herstellung von Diisocyanat-armen 1-K-PUR-Reaktionsklebstoffen eignen
sich besonders zu Isocyanuraten trimerisierte Diisocyanate, z. B. das
Isocyanurat von HDI und IPDI. Die Trimerisierungs-Reaktion läuft bekannt
lich in Gegenwart geeigneter Trimerisierungskatalysatoren ab (siehe z. B.
Kunststoff-Handbuch, Bd. 7, Polyurethane, Seite 108). Besonders vorteilhaft
sind Gemische aus Cyclotrimerisaten aus aliphatischen und
cycloaliphatischen Diisocyanaten, insbesondere Mischtrimerisate daraus.
Für den gleichen Zweck eignen sich auch die höheren Homologen des MDI mit
3 und mehr Isocyanat-Gruppen pro Molekül (= Polymer-MDI), welche z. B.
durch destillative Entfernung des difunktionellen Isocyanats aus dem
technischen MDI (= Roh-MDI) erhalten werden können. Gleiches gilt für das
sogenannte Tri-MDI, dem 3-funktionellen Homologen des MDI.
Als mengenmäßige Hauptkomponente der Polyisocyanate werden vorzugsweise
höhere Homologe des MDI (Polymer-MDI) oder aliphatische Polyisocyanate,
insbesondere trimerisierte Diisocyanate und vor allem trimerisiertes HDI
verwendet.
Es kann zweckmäßigerweise sein, oligomerisierte NCO-endständige Addukte
aus den oben genannten Isocyanaten und Polyolen, Polyaminen oder
Aminoalkoholen einzusetzen, insbesondere Addukte von aliphatischen
Isocyanaten.
Als Polyole kommen vorzugsweise 1 bis 5, insbesondere 1 bis 3 der zur
Herstellung von hochmolekularen Verbindungen in der PUR-Chemie an sich
bekannten organischen Polyhydroxyl-Verbindungen in frage. In Betracht
kommen insbesondere die an sich bekannten Polyhydroxy-Polyether des Mole
kulargewichts-Bereichs von 60 bis 10 000, vorzugsweise 70 bis 6 000 mit 2
bis 10 Hydroxylgruppen pro Molekül. Derartige Polyhydroxy-Polyether werden
in an sich bekannterweise durch Alkoxylierung von geeigneten Startermo
lekülen erhalten, z. B. von Wasser, Propylenglykol, Glycerin,
Trimethylolpropan, Sorbit, Rohrzucker, Aminoalkohole wie Ethanolamin oder
Diethanolamin oder aliphatischer Amine wie n-Hexylamin oder 1,6-
Diaminohexan bzw. beliebige Gemische derartiger Startermoleküle. Geeignete
Alkoxylierungsmittel sind insbesondere Propylenoxid und gegebenenfalls
Ethylenoxid.
Ebenso kommen für die Schaumstoff-Herstellung die üblichen Polyester-
Polyole des Molekulargewichts-Bereiches von 400 bis 10 000 in frage, wenn
sie 2 bis 6 Hydroxylgruppen enthalten. Geeignete Polyester-Polyole sind
die an sich bekannten Umsetzungsprodukte von überschüssigen Mengen an
mehrwertigen Alkoholen der als Startermoleküle bereits beispielhaft ge
nannten Art mit mehrbasischen Säuren wie beispielsweise Bernsteinsäure,
Adipinsäure, Phthalsäure, Tetrahydrophthalsäure oder beliebigen Gemischen
derartiger Säuren.
Ferner kommen auch Polycarbonat-Polyole in frage.
Verwendet werden können auch a) Partialester von gesättigten und ungesät
tigten Fettsäuren mit Polyhydroxyverbindungen sowie deren eth- oder
propoxylierte Derivate, b) gesättigte und ungesättigte Fettalkohole, c)
Stärke, Zucker und Cellulose sowie deren Derivate, d) Ringöffnungspro
dukte von epoxidierten Triglyceriden oder Fettsäureestern mit Alkoholen,
Carbonsäuren, Aminen und Wasser sowie entsprechende alkoxylierte Derivate
und e) Ricinusöl oder Ricinusölderivate.
Anstelle von Alkoholen können auch mehrwertige primäre oder sekundäre
Amine als Kettenbausteine eingesetzt werden, ebenso auch Aminocarbonsäuren
und niedermolekulare Eiweißverbindungen. Konkret seien genannt: Polyoxy
ethylen-, Polyoxypropylen- und Polyoxybutylen-diamin - und zwar sowohl die
Homo- als auch die Copolymere auf Basis dieser Monomeren - mit Molekular
gewichten bis zu 5 000 (Jeffamine) bzw. Glycin, Alanin, Valin, Leucin,
Cystein, Cystin, Asparginsäure, Glutaminsäure, Tyrosin, Tryptophon, eta-
Amino-capronsäure, 11-Amino-undecansäure, 4-Amino-buttersäure, Mono- und
Di-amino-naphthoesäure. Der Anteil dieser Stoffe sollte weniger als 20,
vorzugsweise 10 Mol-% betragen, bezogen auf die Polyole.
Vorzugsweise werden als Polyole Polyether- und/oder Polyester-Polyole
eingesetzt.
Zur Funktionalitätsbegrenzung können bis zu 30% der NCO-Gruppen mit
monofunktionellen Stoffen reagieren, insbesondere mit Mono-Alkoholen, -
Aminen und -Carbonsäuren.
Für den Fall, daß die mehrwertigen Isocyanate mit Polyhydroxyfettsäuren
umgesetzt werden, sollte das Äquivalent-Verhältnis von Isocyanat-Gruppen
(NCO) zu Gruppen mit aktivem Wasserstoff (AKH) 2 : 1 bis 0,5 : 1, vor
zugsweise 1,5 : 1 bis 0,6 : 1 betragen. Sofern neben den beschriebenen
Reaktionen mit Verbindungen mit aktivem Wasserstoff noch eine Trimeri
sierung von überschüssigen Isocyanatgruppen gewünscht wird, kann das Ver
hältnis von NCO : aktivem Wasserstoff auch bis zu 5 : 1 betragen.
Der Isocyanat-Gehalt des erfindungsgemäßen Klebstoffes liegt im Bereich
von 0,5 bis 20 g NCO/100 g Klebstoff, insbesondere von 1 bis 15 g
NCO/100 g.
Neben den erfindungsgemäßen Katalysatoren können auch die üblichen Kata
lysatoren verwendet werden, insbesondere folgende tertiäre Amine: Diaza
bicyclo-octan(Dabco), Triethylamin, Dimethylbenzylamin (Desmorapid DB,
BAYER), Bis-dimethylaminoethylether (Calalyst A I, UCC), Tetramethyl
guanidin, Bis-dimethylaminomethyl-phenol, 2,2′-Dimorpholinodiethylether,
2-(2-Dimethylaminoethoxy)ethanol, 2-Dimethylaminoethyl-3-
dimethylaminopropylether, Bis-(2-dimethylaminoethyl)ether, N,N-Di
methylpiperazin, N-(2-hydroxyethoxyethyl)-2-azanorborane, Tacat DP-914
(Texaco Chemical), JeffcatTM, N,N,N,N-Tetramethylbutan-1,3-diamin,
N,N,N,N-Tetramethylpropan-1,3-diamin, N,N,N,N-Tetramethylhexan-1,6-diamin.
Die Katalysatoren können auch in oligomerisierter oder polymerisierter
form vorliegen, z. B. als N-methyliertes Polyethylenimin.
Geeignet sind auch 1-Methylimidazol, 2-Methyl-1-vinylimidazol, 1-Allyl
imidazol, 1-Phenylimidazol, 1,2,4,5-Tetramethylimidazol, 1(3-Aminopro
pyl)imidazol, Pyrimidazol, 4-Dimethylamino-pyridin, 4-Pyrrolidinopyridin,
4-Morpholino-pyridin, 4-Methylpyridin und N-Dodecyl-2-Methyl-imidazol.
Neben den tertiären Aminen können noch weitere Katalysatoren zugesetzt
werden, vor allem metallorganische Verbindungen wie Zinn(II)salze von
Carbonsäuren, starke Basen wie Alkali-Hydroxide, -Alkoholate und -Phe
nolate, z. B. Di-n-octyl-Zinn-mercaptid, Dibutylzinn-maleat, -diacetat,
-dilaurat, -dichlorid, -bisdodecyl-mercaptid, Zinn-II-acetat, -ethylhexoat
und -diethylhexoat oder Blei-phenyl-ethyl-dithiocarbaminat. Als Trimeri
sierungs-Katalysator sei DABCO, TMR-2 usw. der Fa. Air Products genannt,
wobei es sich um in Ethylglykol gelöste quaternäre Ammoniumsalze handelt.
Darüber hinaus kann der erfindungsgemäße Reaktionsklebstoff auch noch üb
liche Additive enthalten, wie z. B. Füllstoff-fasern, Pigmente, Entschäu
mer, Haftvermittler, Weichmacher, Alterungsschutzmittel und
CO₂-absorbierende bzw. adsorbierende Zusatzstoffe, z. B. Molekularsiebe
und Kieselgel. Es können aber auch Stoffe hinzugefügt werden, die mit dem
CO₂ chemisch reagieren, z. B. CaO.
Der erfindungsgemäße Reaktionsklebstoff hat bei Verarbeitungstemperatur
eine mittelviskose bis pastöse Viskosität (ca. 200 bis 100 000 mPa·s),
insbesondere eine mittelviskose bis dickflüssige Viskosität (ca. 200 bis
20 000 mPa·s). Die Viskosität ändert sich bei Lagerung nur unwesentlich,
d. h. der Klebstoff ist dann noch brauchbar. Konkret ändert sich die Vis
kosität innerhalb von 4 Monaten bei 40 °C unter Feuchtigkeitsausschluß
allenfalls im Bereich von -50 bis +100%, insbesondere von -30 bis +50%,
bezogen auf die Ausgangsviskosität. Die Viskosität wird mit einem
Brookfield-Viskosimeter bestimmt.
Der erfindungsgemäße Reaktionsklebstoff hat NCO-Gruppen in solchen Mengen,
daß sich nachträglich eine merkliche Verfestigung ergibt. Zweckmäßiger
weise sollte der NCO-Gehalt in einem Bereich von 0,5 bis 20 g NCO pro 100
g Klebstoff liegen. Der NCO-Gehalt wird nach DIN 53185 und DIN 16945 bzw.
nach ASTM-D 1638 bestimmt.
Der erfindungsgemäße Reaktionsklebstoff kann wie üblich hergestellt wer
den. Vorzugsweise wird die Herstellung so geführt, daß monomeren-arme
Endprodukte erhalten werden.
Der erfindungsgemäße Reaktionsklebstoff hat folgende Vorteile:
- 1. Er härtet bei dünnem Auftrag sehr schnell aus, z. B. an Holz bei Raumtemperatur (20°C) in ca. 3 bis 15 Minuten auch bei Verwendung von aliphatischen Polyisocyanaten.
- 2. Trotz der schnellen Aushärtung ist der Reaktionsklebstoff ausreichend lagerstabil, d. h. er verändert seine Viskosität innerhalb von -50 bis +100%, vorzugsweise -30 bis +50 nicht, wenn er 4 Monate bei 40°C unter Ausschluß von Feuchtigkeit gelagert wird.
- 3. Die physikalischen Eigenschaften des Reaktionsklebstoffes werden durch den Zusatz des reaktiven Katalysators praktisch nicht negativ verän dert. Das gilt insbesondere für die Rheologie.
- 4. Es können glasklare PUR-Reaktionsklebstoffe hergestellt werden.
- 5. Der Klebstoff ist universell einsetzbar, da er auf vielen Substraten haftet.
- 6. Er ist weniger toxisch und eignet sich daher auch insbesondere als Klebstoff im Haushalt.
Aufgrund der obigen Vorteile ergeben sich für den erfindungsgemäßen 1-K-
PUR-Reaktionsklebstoff Verwendungsmöglichkeiten als Klebstoff,
Beschichtungsmasse oder Dichtstoff, insbesondere als Vielzweck-Klebstoff
(Haushalts-Klebstoff), Montage-Klebstoff, Konstruktions-Klebstoff, Papier-
und Verpackungs-Klebstoff, Folienkaschierklebstoff oder Schmelzklebstoff.
Die Erfindung wird nun im einzelnen durch folgende Beispiele erläutert:
- 1. Polyisocyanat
- a) Tris-(6-isocyanatohexyl)-isocyanurat
- b) Desmodur DA: ein hydrophiles aliphatisches Polyisocyanat.
- 2. Polyol
- a) PEG 400: Polyethylenglykol, OHZ: 281,0
- b) PPG 400: Polypropylenglykol, OHZ: 263,0
- c) PolyTHf 650: Polytetrahydofuran, OHZ: 168
- d) Desmophen C 200: Polycarbonat-Polyol.
- 3. Katalysator
- a) DBTL: Dibutylzinnlaurat
- b) BHPA: N,N-Bis(2-hydroxipropyl)-N,N-dimethyl-1,3-propandiamin
Aus den oben angegebenen Ausgangsstoffen werden in den in der Tabelle an
gegebenen Mengen (in g/100 g Prepolymer) auf folgende Weise Klebstoff
hergestellt: Alle Komponenten werden unter Feuchtigkeitsausschluß 2 bis
3 Std. bei 70 bis 90°C gerührt, bis der NCO-Gehalt sich nicht mehr än
dert.
Der NCO-Gehalt wurde nach DIN 53185 und 16945 bzw. ASTM-D 1638 bestimmt.
Nach der Konditionierung bei 23°C werden die Proben folgendermaßen un
tersucht:
Die Zugscherfestigkeit (ZSF) wurde bestimmt, indem einschnittig überlappte Verklebungen von bei 23°C/50% relativer Luftfeuchtigkeit gelagerten Buchensperrholz-Prüfkörpern hergestellt wurden, von denen nach 3 Tagen die Zerreißfestigkeiten mit einem Zugprüfgerät mit 50 mm/min gemessen wurden.
Die Zugscherfestigkeit (ZSF) wurde bestimmt, indem einschnittig überlappte Verklebungen von bei 23°C/50% relativer Luftfeuchtigkeit gelagerten Buchensperrholz-Prüfkörpern hergestellt wurden, von denen nach 3 Tagen die Zerreißfestigkeiten mit einem Zugprüfgerät mit 50 mm/min gemessen wurden.
Die Abbindezeit wurde bestimmt, indem Prüfkörper wie bei der Zugscherfe
stigkeit beschrieben hergestellt und nach unterschiedlichen Zeiten davon
die ZSF bestimmt wurde. Liegt die ZSF bei ca. 1 MPa, entspricht die bis
dahin verstrichene Zeit der Abbindezeit.
Die Lagerstabilität wurde bestimmt, indem Proben der Klebstoffe bei 40°C
in geschlossenen Gefäßen gelagert wurden und nach bestimmten Zeitab
schnitten die Viskosität bei 23°C mit einem Brookfield-Viskosimeter ge
messen wurde.
Die Ergebnisse sind in der Tabelle zusammengefaßt. Sie zeigen, daß mit den
erfindungsgemäßen Katalysatoren 1-K-PUR-Reaktionsklebstoffe auf der Basis
von aliphatischen Polyisocyanaten erhalten werden, die sowohl bezüglich
der Aushärtungszeit als auch der Lagerzeit akzeptabel sind. Bei Verwendung
von bekannten Katalysatoren ist entweder die Aushärtungszeit oder die La
gerzeit akzeptabel, aber nicht beides.
Claims (10)
1. Einkomponenten-Polyurethan-Reaktionsklebstoff auf der Basis mindestens
eines Polyisocyanates, mindestens einer gegenüber Isocyanatgruppen
reaktiven Oligomerverbindung und mindestens eines Katalysators, da
durch gekennzeichnet, daß er mindestens ein tertiäres Amin mit min
destens einer funktionellen Gruppe zum Einbau in die Polymerkette als
Katalysator enthält.
2. Reaktionsklebstoff nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende
funktionelle Gruppen des tertiären Amines: -OH, -SH, -COOH, -NCO und
-NH₂, -NHR, wobei R eine Alkylgruppe mit 1 bis 25 C-Atomen ist.
3. Reaktionsklebstoff nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen
Anteil 1 bis 30, insbesondere 2 bis 10 g reaktives tertiäres Amin pro
100 g Prepolymer.
4. Reaktionsklebstoff nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch
höhere Homologe des MDI (Polymer-MDI) oder aliphatische
Polyisocyanate, insbesondere trimerisierte Diisocyanate und vor allem
trimerisiertes HDI als mengenmäßige Hauptkomponente der
Polyisocyanate.
5. Reaktionsklebstoff nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, ge
kennzeichnet durch Polyether- und/oder Polyester-Polyole als Polyole.
6. Reaktionsklebstoff nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, ge
kennzeichnet durch eine bei Verarbeitungstemperatur mittelviskose bis
pastöse, insbesondere mittelviskose bis dickflüssige Viskosität.
7. Reaktionsklebstoff nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, ge
kennzeichnet durch eine Änderung der Viskosität um -50 bis +100%,
insbesondere um -30 bis +50%, bezogen auf die Ausgangsviskosität,
wenn man den Klebstoff 4 Monate bei 40°C unter Feuchtigkeitsausschluß
lagert.
8. Reaktionsklebstoff nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, ge
kennzeichnet durch einen NCO-Gehalt von 0,5 bis 20 g NCO pro 100 g
Klebstoff.
9. Verfahren zur Herstellung eines Klebstoffes nach mindestens einem der
Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man die Reaktionsfüh
rung so wählt, daß man monomerenarme Endprodukte erhält.
10. Verwendung des Klebstoffes nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8
als Klebstoff, Beschichtungsmasse oder Dichtstoff, insbesondere als
Vielzweck-Klebstoff (Haushalts-Klebstoff), Montage-Klebstoff, Kon
struktions-Klebstoff, Papier- und Verpackungs-Klebstoff, Folienka
schierklebstoff oder Schmelzklebstoff.
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---|---|---|---|
DE19646879A DE19646879A1 (de) | 1995-11-23 | 1996-11-13 | Einkomponenten-Polyurethan-Reaktionsklebstoff |
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2772780A1 (fr) * | 1997-12-19 | 1999-06-25 | Ato Findley Sa | Adhesif polyurethane reticulable par l'humidite et utilisations dans le domaine de l'hygiene |
FR2772779A1 (fr) * | 1997-12-19 | 1999-06-25 | Ato Findley Sa | Adhesif thermofusible reticulable par l'humidite a base de prepolymere polyurethane et utilisations dans le domaine de l'hygiene |
EP1072621A2 (de) * | 1999-07-28 | 2001-01-31 | Basf Aktiengesellschaft | Faserhaltige Klebstoffzusammensetzung |
WO2003016368A1 (de) * | 2001-08-16 | 2003-02-27 | Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien | Schneller 1k-polyurethanklebstoff |
US7195692B2 (en) | 2000-08-11 | 2007-03-27 | Bostik Findley | Moisture-crosslinkable polyurethane adhesive for hygiene |
DE102007062316A1 (de) | 2007-12-21 | 2009-06-25 | Evonik Degussa Gmbh | Reaktive Isocyanatzusammensetzungen |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6635722B2 (en) | 2000-05-02 | 2003-10-21 | Henkel Corporation | Moisture-curable polyurethane hot melt adhesives containing reactive amine catalysts |
WO2005035662A1 (ja) * | 2003-10-10 | 2005-04-21 | Nikko Materials Co., Ltd. | 樹脂組成物 |
JP5885028B2 (ja) * | 2012-03-23 | 2016-03-15 | Dic株式会社 | 湿気硬化型ポリウレタンホットメルト組成物 |
WO2014017641A1 (ja) * | 2012-07-26 | 2014-01-30 | 東ソー株式会社 | ポリイソシアネート化合物硬化用アミン触媒、及びそのアミン触媒を含有するポリイソシアネート接着剤組成物 |
CN106903969B (zh) * | 2016-05-10 | 2022-01-25 | 陶氏环球技术有限责任公司 | 用于形成包含包括胺引发的多元醇的双组分无溶剂胶粘剂组合物的层压体的方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4057535A (en) * | 1976-04-14 | 1977-11-08 | Tatyana Esperovna Lipatova | Adhesive for gluing together soft body tissues |
US4722969A (en) * | 1986-09-18 | 1988-02-02 | W. R. Grace & Co. | Storage stable, low temperature, solventless, curable urethane composition |
DE4229396C2 (de) * | 1992-09-03 | 1997-06-05 | Glunz Ag | Verfahren zur Herstellung von Span- oder Faserplatten |
US5360642A (en) * | 1993-05-24 | 1994-11-01 | Olin Corporation | Low VOC, moisture curable, one-component coating compositions based on organic polyisocyanate prepolymers |
-
1996
- 1996-11-13 DE DE19646879A patent/DE19646879A1/de not_active Withdrawn
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- 1996-11-14 WO PCT/EP1996/004982 patent/WO1997019122A1/de not_active Application Discontinuation
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2772780A1 (fr) * | 1997-12-19 | 1999-06-25 | Ato Findley Sa | Adhesif polyurethane reticulable par l'humidite et utilisations dans le domaine de l'hygiene |
FR2772779A1 (fr) * | 1997-12-19 | 1999-06-25 | Ato Findley Sa | Adhesif thermofusible reticulable par l'humidite a base de prepolymere polyurethane et utilisations dans le domaine de l'hygiene |
WO1999032535A1 (fr) * | 1997-12-19 | 1999-07-01 | Ato Findley S.A. | Adhesif polyurethane reticulable par l'humidite pour l'hygiene |
WO1999032568A1 (fr) * | 1997-12-19 | 1999-07-01 | Ato Findley S.A. | Adhesif thermofusible reticulable par l'humidite a base de prepolymere polyurethane |
US6635711B1 (en) | 1997-12-19 | 2003-10-21 | Michel Miskovic | Moisture-setting polyurethane adhesive for hygiene articles |
US7022804B2 (en) | 1997-12-19 | 2006-04-04 | Bostik Sa | Moisture-crosslinkable hot-melt adhesive based on polyurethane prepolymer |
EP1072621A2 (de) * | 1999-07-28 | 2001-01-31 | Basf Aktiengesellschaft | Faserhaltige Klebstoffzusammensetzung |
EP1072621A3 (de) * | 1999-07-28 | 2001-11-07 | Basf Aktiengesellschaft | Faserhaltige Klebstoffzusammensetzung |
US7195692B2 (en) | 2000-08-11 | 2007-03-27 | Bostik Findley | Moisture-crosslinkable polyurethane adhesive for hygiene |
WO2003016368A1 (de) * | 2001-08-16 | 2003-02-27 | Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien | Schneller 1k-polyurethanklebstoff |
US7253244B2 (en) | 2001-08-16 | 2007-08-07 | Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien | Fast setting 1k-polyurethane glue |
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