DE4109668A1 - Isocyanatfreie oligomere urethanharze - Google Patents
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Description
Die Modifizierung von Beschichtungen, insbesondere von
Klebstoffen mit Additiven, generell Harze genannt, ist
eine Möglichkeit, von der der Klebstoffhersteller gerne
Gebrauch macht; erlaubt es ihm doch, aus wenigen Grund
klassen von z. B. Klebstoffen durch gezielte Zugabe von
Harzen die Klebstoffeigenschaften gezielt auf bestimmte
Substrate oder Fertigungsabläufe einzustellen und zu
optimieren. Es wird ihm hiermit eine breite Palette von
Möglichkeiten gegeben, Klebstoffe maßzuschneidern.
Von den Harzen wird verlangt, daß sie sich ohne große
Schwierigkeiten in die Klebstoffe einarbeiten lassen,
d. h., daß es sich nicht um Polymere, sondern um relativ
niedermolekulare Produkte handelt, um durch einfaches
Rühren eine Homogenisierung zu erreichen.
Die Harze sollen mit den Produkten die möglichst gut
verträglich sind, d. h., bei Lagerung des Klebstoffs sich
nicht separieren. Die Harze sollen keine Gruppen ent
halten, die sich negativ auf die Langzeiteigenschaften
oder die Verarbeitbarkeit der Klebstoffe auswirken, sie
sollen möglichst keinen Eigengeruch oder starke Eigen
farbe aufweisen, und sie dürfen auch in der Klebstoff
schicht weder durch Oxidation noch Lichteinwirkung Nach
teile bewirken. Beispielhaft seien die folgenden, in der
Klebstoffindustrie gängigen Harzfamilien genannt:
Kohlenwasserstoffharze, die sich beispielsweise von
Styrol, Methylstyrol, Terpen oder anderen Kohlenwasser
stoffen ableiten. Kolophoniumharze, die sich von in der
Natur vorkommenden Säuren wie beispielsweise Abietin
säure durch Verestern mit z. B. Glyzerin ableiten und in
hydrierter und nicht hydrierter Form in den Handel
kommen.
Ketonharze, die sich von Ketonen und Aldehyden durch
Kondensation mit sich selbst und Alkoholen ableiten.
Eine Übersicht über die gängigen Harztypen findet sich
beispielsweise in "Karsten, Lackrohstofftabellen",
Vincent Verlag, Hannover, 8. Auflage 1987.
Bei all diesen Verbindungen handelt es sich in der Regel
um Substanzen, die in wenig definierter Form vorliegen
und in den meisten Fällen noch überschüssige Hydroxyl
gruppen und/oder Carboxylgruppen enthalten, wobei meist
mehr als zwei dieser Gruppen in einem Molekül vorhanden
sind.
Jede dieser Harzklassen hat sich für bestimmte Kleb
stoffgruppen als besonders gut geeignet erwiesen. Ledig
lich in der wichtigen Klasse der Polyurethanklebstoffe
haben die verschiedenen Harztypen keinen rechten Einzug
gehalten, da sie jede für sich einige gravierende Nach
teile aufweisen.
So sind die Kohlenwasserstoffharze wegen ihrer hohen Un
polarität im allgemeinen unverträglich, was zu phasenin
stabilen Klebstoffen führt oder bedingt durch den un
polaren Charakter Wechselwirkungen mit beispielsweise
Druckfarben auftreten, die sich als destabilisierend auf
die Adhäsion erweisen.
Bei den Kondensationsprodukten sind es die Carboxyl
gruppen und Vielzahl von Hydroxylgruppen, die einem
breiten Einsatz, insbesondere in Reaktivsystemen ent
gegenstehen, da hierdurch die Systeme unkontrolliert
in ihrer Reaktivität oder ihren Langzeiteigenschaften
beeinflußt werden.
Wenn der Aufbau der Kondensationsprodukte nicht sorg
fältig genug erfolgt, so treten in Lösung mit Polymeren
bisweilen Phasenseparationen auf, die vor Gebrauch ein
intensives Aufrühren der Klebstofflösung erforderlich
machen, um Fehlklebungen zu vermeiden.
Es wurde nun
überraschend gefunden, daß man mit speziellen oligomeren
Polyurethanen in Analogie zu der bekannten Harztechno
logie Klebstoffe in ihren Eigenschaften, wie beispiels
weise Anfangs- und Endfestigkeit, offene Zeit, Adhasion
oder Kontaktklebrigkeit gezielt beeinflussen kann, ohne
sich die oben beschriebenen Nachteile einzuhandeln, da
die Polyurethanchemie es erlaubt, die Additive bau
kastenmäßig aufzubauen und ihnen hierdurch gezielt
Eigenschaften zu verleihen.
Gegenstand der Erfindung sind somit isocyanatfreie oli
gomere Urethanharze mit einem Molekulargewicht von 700
bis 7000 aus Isocyanaten und Hydroxylverbindungen, da
durch gekennzeichnet, daß 40 bis 100 Mol-% der verwende
ten Polyole Ethergruppen enthaltende Polyole mit einem
Molekulargewicht von 106 bis 800, vorzugsweise von 198
bis 700, darstellen.
Gegenstand der Erfindung sind weiterhin Klebstoffzube
reitungen mit Zusätzen von 2 bis 50 Gew.-% der oligo
meren Urethanharze.
Überraschend ist, daß diese Ethergruppen tragenden Oli
gomere mit fast allen Polyurethanen homogen mischbar
sind, d. h., daß auch die dem Fachmann bekannten Unver
träglichkeiten mit beispielsweise hochpolymeren Produk
ten auf Polyesterbasis nicht auftreten, die sonst nur
durch besondere Reaktionsführungen, z. B. DE-PS
19 40 181, zu umgehen sind.
Völlig überraschend ist auch die gute Verträglichkeit
mit anderen Polymeren, wie beispielsweise Polychloro
prenklebstoffen. In solchen Formulierungen können die
Urethanharze die üblichen Harze zum großen Teil er
setzen, ohne zu Lösungsstabilitäten oder Verfärbungen
zu führen. Hierdurch erweitert sich der Einsatzbereich
der Urethanharze auch auf andere Klebstoffe und verleiht
dieser Klasse einen echten Harzcharakter.
Je nach Einsatz können die Harze bis zu zwei Hydroxyl
gruppen pro Molekül tragen oder in ihren Endgruppen
chemisch inert sein. Es handelt sich bei ihnen nicht um
Reinsubstanzen, sondern um Oligomere wie sie durch
Polyaddition mit Hilfe von Polyisocyanaten und
gegebenenfalls Monoisocynaten erhalten werden.
Als Glykole kommen vor allem die auf Wasser gestarteten
Polyethylen- und/oder Polypropylenetherglykole vom Mole
kulargewicht 106 bis 400, wie beispielsweise Di-, Tri-
oder Tetraethylen- und/oder -propylenetherglykole in
Frage.
Besonders bevorzugt sind Phenolethergruppen enthaltende
Polyole, die sich durch Epoxidierung wie z. B. Ethoxylie
rung und/oder Propoxylierung von Phenolen wie beispiels
weise Hydrochinon, Resorcin, 4-Hydroxybenzoesäure und
vor allem Kondensationsprodukten von Phenol und Ketonen,
wie z. B. Aceton, Cyclohexanon oder 3,3,5-Trimethylcyclo
hexanon. Insbesondere die letzteren und hierunter ins
besondere das 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan sind als
Starter bevorzugt. Der Ethoxylierungs-und/oder Propoxy
lierungsgrad sollte zwischen 2 und 15, vorzugsweise 3
und 10 liegen, d. h., daß im wesentlichen keine freien
phenolischen Hydroxylgruppen vorliegen sollen und jede
Phenolgruppe mit mindestens einem und bis zu 8, vorzugs
weise bis zu 5 Mol Ethylen- und/oder Propylenoxid umge
setzt ist.
Alternativ können die phenolischen Hydroxylgruppen
tragenden Verbindungen selbstverständlich auch mit
Ethylen- und/oder Propylencarbonat umgesetzt werden.
Möglich, wenn auch nicht bevorzugt, sind Polyole, die
sich durch Umsetzung von Bisepoxiden mit Phenolen
und/oder Bisphenolen ableiten.
Die Polyole können als solche oder als Gemische einge
setzt werden, denen noch bis zu 40 Mol-% andere Polyole,
wie beispielsweise Dimethylolcyclohexan, Butandiol,
Dimethylolpropionsäure. N,N′-Bis-(2-hyxdroxyethyl)-
anilin oder das Umsetzungsprodukt von propoxiliertem
Butendiol-1,4 und Natriumbisulfit oder auch Polyester
diole mit einem Molekulargewicht von 200 bis zu 500 auf
Basis von Adipin- und/oder Phthalsäure und beispiels
weise Ethylenglykol, Hexandiol und/oder Neopentylglykol
zugemischt werden können. Anteilig können auch monofunk
tionelle Alkohole, wie beispielsweise n-Butanol, 2-Meth
oxyethanol und 2-Phenoxyethanol mitverwendet werden. In
gewissem Maße können auch trifunktionelle Hydroxylver
bindungen wie z. B. Umsetzungsprodukte von Trimethylol
propan mit Propylenoxid mitverwendet werden. Der Anteil
der Phenylether enthaltenden Diole soll zwischen 0 und
100 Mol-%, bevorzugt nicht unter 50 Mol-% liegen.
Die Hydroxylgruppen tragenden Verbindungen werden nun
einer Polyaddition mit Isocyanaten, wie beispiels
weise Toluylendiisocyanaten, Diphenylmethandiisocya
naten, Hexamethylendiisocyanat, Dicyclohexylmethandiiso
cyanaten und/oder 1-Isocyanatomethyl-3-isocyanto-1,5,5-
trimethylcyclohexan (IPDI) unterzogen.
Hierunter sind insbesondere die Toluylendiisocyanate als
solche oder in Form ihrer Isomerengemische und IPDI be
vorzugt. Anteilig oder, wenn auch weniger bevorzugt,
ausschließlich können auch Monoisocyanate, wie bei
spielsweise Phenylisocyanat, Stearylisocyanat oder
Cyclohexylisocyanat oder in geringer Menge auch höher
funktionelle Isocyanate, wie beispielsweise trimeri
siertes Hexamethylendiisocyanat oder polymere MDI-Typen
mitverwendet werden. Je nach Stöchiometrie zwischen
Mono- und Polyhydroxyverbindungen, bzw. Mono- und Diiso
cyanaten entstehen Produkte mit Hydroxylgruppen oder
zeriwitinoff inaktiven Gruppen. Isocyanatgruppen sind
wegen der Empfindlichkeit gegenüber Feuchtigkeit nicht
erwünscht, da diese Lagerinstabilität der Definition des
Harzcharakters entgegensteht.
Die so erhaltenen Oligourethane stellen lagerstabile,
je nach Type bei Raumtemperatur sehr hochviskose bis
spröde Produkte dar. Sie sind als solche weder als Kleb
stoffe oder Beschichtungsstoffe einsetzbar und ent
wickeln ihre Vorteile erst in Kombination mit einem
Polymeren.
Die Herstellung der Harze kann in vielfältiger Weise
erfolgen. Beispielhaft seien die folgenden Grundtypen
erwähnt, die auch gleichzeitig die Vielfältigkeit der
Aufbaumöglichkeiten aufzeigen.
Ein Polyether aus 2,2-(4-Hydroxyphenyl)-propan und 4 Mol
Propylenoxid wird bei etwa 120°C mit einem Gemisch von
65% 2,4- und 35% 2,6-Toluylendiisocyanat in einem Ver
hältnis der Isocyanat zu Hydroxylgruppen von 0,5 bis
0,9, vorzugsweise 0,6 bis 0,5, umgesetzt. Man erhält auf
diese Weise ein Harz mit endständigen Hydroxylgruppen.
Will man beipielsweise bei diesem Harz die Erweichungs
charakteristik, d. h., den Temperatur-Viskositätsgra
dienten bei Temperaturen von etwa 100°C steiler gestal
ten, so ist dies beispielsweise möglich, indem dem Poly
ether Anteile von 1,4- bzw. 1,3-(2-hydroxyethoxy)-benzol
oder auch beispielsweise bis zu 60 Mol % eines nieder
molekularen Diols wie Butandiol-1,4 zuzumischen. Die
obengenannten Verhältnisse von Isocyanat zu Hydroxyl
gruppen sollten unverändert bleiben. Soll das Harz eine
gewisse Hydrophile zu Wasser aufweisen, um es in wäßrige
Dispersionen einzumischen, so kann es anstelle der zuge
mischten Diole oder zusätzlich mit Ionengruppen tragen
den oder in Ionengruppen zu überführende Diole, wie bei
spielsweise Dimethylolpropionsäure oder dem Addukt von
Natriumbisulfit an propoxyliertes Butendiol-1,4 modifi
ziert werden. Will man anstelle der Hydroxylgruppen
chemisch inerte Gruppe erhalten, so kann beispielsweise
durch Zugabe von Phenylisocyanat oder ähnlicher Monoiso
cyanate ein Verhältnis von Isocyanat- zu Hydroxylend
gruppen von 0,9 zu 1,0, vorzugsweise 0,94 zu 0,99, ein
gestellt werden. Hierdurch wird an dem niedermolekularen
Charakter des Harzes nichts geändert. Zweckmäßig erfolgt
die Zugabe der Monoisocyanate erst nach einer gewissen
Einwirkungszeit der Polyisocyanate, um einen geordne
teren molekularen Aufbau zu ermöglichen.
Es können selbstverständlich auch durch alleinige Ver
wendung von Polyisocyanaten Harze ohne nennenswerte
Hydroxylendgruppen erhalten werden, wenn man Monoalko
hole wie beispielsweise n-Butanol, 2-Phenoxyethanol oder
Ethoxilierungsprodukte von n-Butanol mitverwendet und
ein Verhältnis von Isocyanat zu Hydroxylgruppen von 0,9
zu 1,0, vorzugsweise 0,94 zu 0,99, einstellt. Durch
letztere Komponente läßt sich wiederum der hydrophile
Charakter des Harzes beeinflussen. Selbstverständlich
können alle Zwischentypen eingestellt werden.
Sollen die Harze im Licht nicht verfärben, so kann das
aromatische Polyisocyanat durch ein aliphatisches Poly
isocyanat, wie beispielsweise Hexamethylendiisocyanat
oder vorzugsweise IPDI, ersetzt werden. Sollen die Harze
eine gewisse Benzinverträglichkeit aufweisen, so kann
anstelle von beispielsweise Toluylendiisocyanat das
homologe Dodecylbenzoldiisocyanat verwendet werden. Der
aliphatische Charakter kann weiterhin durch Verwendung
von Polyolen verstärkt werden, die durch Ethoxilierung
und/oder Propoxilierung eines Kondensationsproduktes von
Phenol und 3,3,5-Trimethylcyclohexanon hergestellt
werden.
Aus dem oben Gesagten geht andeutungsweise die breite
Vielfalt der Möglichkeiten hervor. Erfindungswesentlich
ist die Kombination von Ethergruppen, insbesondere aro
matischen und aliphatischen Ethergruppen mit Urethan
gruppen und einer Limitierung des Molekulargewichts auf
Werte von 700 bis 7000, vorzugsweise 1000 bis 4000
wodurch eine hervorragende Mischbarkeit mit einer großen
Zahl von Polymeren gewährleistet ist.
Die Umsetzung der Hydroxylverbindungen mit den Isocya
natgruppen tragenden Verbindungen erfolgt vorzugsweise
in der Schmelze in einfachen Rührkesseln. Sie kann
selbstverständlich aber auch in Reaktionsextrudern oder
in Gegenwart von Lösungsmitteln erfolgen. Das oligomere
Urethanharz kann aus der Schmelze in gebrochener, ge
schuppter oder pelletisierter Form gewonnen werden. Nach
Herstellung des Harzes können dem noch flüssigen Harz
in der Hitze andere Polyole, wie beispielsweise Poly
ester und/oder Polyether oder auch andere Polymere, wie
beispielsweise Polyurethane oder Ethylenvinylacetatpoly
mere zugemischt werden, um beispielsweise hochprozentige
Harzcompounds zu erhalten. Diese Mischung und/oder Reak
tion kann auch in geeigneten Lösungsmitteln, wie bei
spielsweise Aceton oder Toluol, erfolgen, die anschlie
ßend wieder in geeigneten Anlagen entfernt werden, um
eine lösungsmittelfreie Form zu gewährleisten, wenn die
lösungsmittelhaltige Lieferform nicht erwünscht ist.
Der Gegenstand der Erfindung soll anhand der folgenden
Beispiele noch näher erläutert werden.
Phenolether enthaltende Verbindungen | |
Phen-1 | |
2-Phenoxyethanol | |
Phen-2 | 1,4-Bis-(2-hydroxyethoxy)benzol |
Phen-3 | 2,2-Bis-(4-hydroxyethoxy)-propan |
Phen-3 | Auf 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan gestartetes Polypropylenetherglykol (OH-Zahl 204) |
Phen-4 | 4,4′-Bis-(2-hydroxyethoxy)-diphenylsulfon |
Pol-1 | Polypropylenetherglykol vom Molekulargewicht 215 (Hydroxylzahl 520) |
Pol-2 | Butandiol-1,4 |
Pol-3 | n-Butanol |
Pol-4 | Dimethoxylolpropionsäure (Hydroxylzahl 837) |
Pol-5 | Polypropylenetherglykol, gestartet auf dem Natriumsalz der 1,4-Butandiol-2-sulfonsäure (Hydroxylzahl 225) |
Pol-6 | Hydroxylpolyester vom Molekulargewicht 370 aus Adipinsäure und Hexandiol-1,6 (Hydroxylzahl 303, Säurezahl 0,6) |
Pol-7 | Diethylenglykol |
Pol-8 | N,N-Ethyl-(2-hydroxyethyl)-anilin |
Pol-9 | N,N-Bis-(2-hydroxyethyl)-anilin |
Pol-10 | Auf Trimethylolpropan gestartetes Polypropylenoxidether Polyol, MG 450, OH-Zahl 375 |
Isocyanate | |
I-1 | |
Tolylendiisocyanat mit 65% des 2,4- und 35% des 2,6-Isomeren | |
I-2 | 2,4-Toluylendiisocyanat |
I-3 | 1-Isocyanatomethyl-3-Isocyanato-1,5,5-trimethylcyclohexan (IPDI) |
I-4 | Hexamethylendiisocyanat |
I-5 | Phenylisocyanat |
Die Polyolkomponenten werden bei 100 bis 120°C mit den
Isocyanatkomponenten umgesetzt und das flüssige Harz
nach ca. 3 bis 7 Stunden ausgegossen. Sollte das Harz
noch Isocyanatgruppen enthalten, so kann das Harz bei
80°C nachgetempert werden.
Auswahl der in den Beispielen genannten Folien und
Folienverbunde, Erklärung der Abkürzungen:
Alu: | |
Aluminiumfolie, 40 µm, glänzende Seite wird kaschiert | |
PE: | Polyethylen, 50 µm, gleitmittelhaltig, coronarisiert |
PP: | Polypropylen, 50 µm, coronarisiert |
PE-S: | Polyethylen, 200 µm, coronarisiert (Baylon V22F464, Bayer AG) |
PP/PE | = Verbund 1 |
Alu/PE | = Verbund 2 |
PE-S/PE/S | = Schwersackverbund |
Ein Adipinsäurepolyesterpolyol auf Basis Diethylengly
kol, Trimethylylpropan (Desmophen® 2200 der Bayer AG)
mit einer Hydroxylzahl von 58,7 wird mit den Harzen ge
mischt. Mit dem Polyolgemisch wird nach gründlicher
Durchmischung mit einem Umsetzungsprodukt von Polypro
pylenetherglykol (Pol-1) uns 4,4′-Diphenylmethandiiso
cyanat mit einem NCO-Gehalt von 23,1% (Desmodur® PF der
Bayer AG) in einem Verhältnis der NCO- zu OH-Gruppen von
1,4 Folienverbunde auf einer Laborkaschieranlage herge
stellt.
Die Auftragsmenge beträgt 2 bis 3 g Klebstoff pro m2.
Die Auswahl der Prüfmuster erfolgt aus mindestens 20 m
langen, um eine Hülse gewickelten Laminat von 30 bis
100 cm Bahnbreite. Die Prüfmuster werden nach Abwickeln
von 5 Wickellagen aus der Mitte der Verbundfolienbahn
ausgeschnitten.
Die Verbundsfestigkeitsprüfungen erfolgen jeweils
24 Stunden, 48 Stunden und 1 Woche nach der Herstellung
der Folien. Vom Zeitpunkt der Herstellung werden die
Folien in einem klimatisierten Raum bei 23°C und 50%
Luftfeuchte gelagert.
Je 15 mm breite Streifen der Laminate werden mit der
Schlagschere auf ca. 30 cm Länge kantenparallel ge
schnitten. Die Verbundprüfung erfolgt als T-Schälung in
Anlehnung an DIN 53 375 mit einer VNGG-Prüfmaschine der
Fa. Brugger, München, mit 100 mm/min Abzugsgeschwindig
keit auf mindestens 10 cm Prüflänge.
Die Angaben erfolgen in Newton/15 mm. Alle Ergebnisse
sind Mittelwerte aus Doppelbestimmungen.
Man beobachtet eine deutliche Verbesserung des Festig
keitsanstieges und der Haftung, insbesondere an Alumi
niumverbunden.
Zu 100 g einer 12,7%igen Lösung eines Polyurethans (mit
Harz) in Ethylacetat werden 3 g einer 75%igen Lösung
eines Umsetzungsproduktes von Trimethylolpropan mit To
luylendiisocyanat (Desmodur® der Bayer AG) gegeben.
Bei dem Polyurethan handelt es sich um ein Polyester
polyurethan auf Basis eines Adipinsäureethylenglykol
esters, Butandiol-1,4 und Toluylendiisocyanat (Desmo
coll® 130M der Bayer AG).
Zwei PE-S-Folien werden mit einem 60-Rakel beschichtet
(Auftrag ca. 9 g/m2), das Lösungsmittel innerhalb einer
Minute abgelüftet und die Folien über eine Gummiwalze
zum Folienverbund vereinigt.
Man beobachtet eine Verbesserung der Anfangs- und End
festigkeit.
1 Mol eines Polyesterdiols aus Hexandiol-1,6 und Adipin
säure bzw. Dodecandisäure der Hydroxylzahl 28 werden mit
2 Mol 4,4′-Diphenylmethandiisocyanat (MDI) bei 100°C um
gesetzt. Man erhält ein reaktives Hotmeltsystem mit Iso
cyanatgehalten von ca. 1,7%. Den Harz enthaltenden
Systemen werden die Harze vor der MDI-Zugabe zugesetzt.
Die Hotmeltsysteme werden mit einer Temperatur von 130°C
auf Buchenholzprüfkörper aufgetragen. Die Klebfläche be
trägt 20×25 mm2. Die Prüfung im Zugscherversuch erfolgt
nach DIN 53 283. Die Prüfkörper werden bei 23°C und 50%
rel. Feuchte gelagert.
Man beobachtet eine starke Verbesserung der Anfangs
festigkeit.
Mit 18% Feststoff enthaltenden Lösungen eines Poly
esterpolyurethans in Methylethylketon werden Klebungen
von 45% DOP-haltigem PVC durchgeführt.
Bei dem Polyesterpolyurethan handelt es sich um ein Um
setzungsprodukt eines Butandiol-1,4-Adipinsäure-Poly
esterdiols mit Butandiol-1,4 und MDI (Desmocoll® 420 der
Bayer AG). Die Prüfung erfolgt nach DIN 53 273.
Man beobachtet sowohl eine Erhöhung der Anfangs- als
auch der Endfestigkeiten.
Zu 100 g einer ca. 20%igen Lösung eines Polychloroprens
(mastiziert) (Baypren® 321 der Bayer AG) in einem Lö
sungsmittelgemisch aus Ethylacetat (2), Benzin des
Siedebereichs 65/95°C (2) und Toluol (LM 1), bzw. Ethyl
acetat (3), Hexan (5) und Methylethylketon (2) (LM 2)
werden ca. 6 g Harz, 0,8 g Magnesiumoxid-extraleicht,
0,8 g Zinkoxid-aktiv, 0,4 g Vulkanox® KB (Bayer AG) und
10 g eines Polyisocyanats (Desmodur® RFE, Bayer AG) ge
geben. Man erhält stabile Lösungen, die im Falle des
PUR-Harzes nicht verfärben.
Die Klebstofflösung mit einer Viskosität von ca. 2000
mPa·s wird beidseitig auf Nora-Testgummi-Streifen (SBR-
Kautschuk) aufgetragen, abgelüftet, gefügt und vermessen
(in Anlehnung an DIN 53 273).
Man erkennt, daß die erfindungsgemäßen Harze die han
delsüblichen Harze ersetzen können, ohne daß Unverträg
lichkeiten des oligomeren PUR-Harzes mit dem Polychloro
prenpolymer zu beobachten sind.
Claims (8)
1. Isocyanatfreie oligomere Urethanharze mit einem
Molekulargewicht von 700 bis 7000 aus Isocyanaten
und Hydroxylverbindungen, dadurch gekennzeichnet,
daß 40 bis 100 Mol-% der verwendeten Polyole Ether
gruppen enthaltende Polyole mit einem Molekularge
wicht von 106 bis 800 darstellen.
2. Oligomere Urethanharze gemäß Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß aromatische und aliphatische
Ethergruppen enthaltende Polyole mit einem Mole
kulargewicht von 198 bis 700 verwendet werden.
3. Oligomere Urethanharze gemäß einem der Ansprüche
1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Sinne der
Isocyanatchemie monofunktionelle Verbindungen mit
verwendet werden.
4. Oligomere Urethanharze gemäß Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß als Polyole ein auf 2,2-Bis-(4-
hydroxyphenyl)-propan Polypropylen- und/oder Poly
ethylenoxidetherglykol mit einem Molekulargewicht
von 316 bis 700 verwendet wird.
5. Klebstoffzubereitungen, dadurch gekennzeichnet, daß
ihnen 2 bis 50 Gew.-% der Urethanharze nach einem
der Ansprüche 1 bis 4 zugesetzt werden.
6. Klebstoffzubereitungen nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß es sich um Polyurethansysteme
handelt.
7. Klebstoffzubereitungen nach einem der Ansprüche 5
oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um
Isocyanatgruppen enthaltende Systeme handelt.
8. Klebstoffzubereitungen nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß ein reaktives Hotmeltsystem auf
Basis bei 50°C kristalliner Polyesterglykole Ure
thanharze nach Anspruch 3 und 4 in einer Menge von
5 bis 35 Gew.-% enthält.
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Families Citing this family (4)
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---|---|---|---|---|
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BR9609175A (pt) * | 1995-06-07 | 1999-05-11 | Akzo Nobel Nv | Composição de poliuretano poliol poliuretano poliol processos para preparação de uma composição de poliuretano poliol e de um aduto de um poliuretano poliol e um diisocianato e composição de revestimento |
FR2850973B1 (fr) * | 2003-02-12 | 2007-04-20 | Weber A | Produit bi-composant |
Family Cites Families (4)
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DE3026575A1 (de) * | 1980-07-12 | 1982-02-04 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Antitumoral wirkende mittel |
IE66710B1 (en) * | 1987-07-16 | 1996-01-24 | Univ California | Compositions for enhancing the cutaneous penetration of pharmacologically active agents |
US4988574A (en) * | 1989-02-08 | 1991-01-29 | The B. F. Goodrich Company | Thermoplastic polyurethanes having improved binder properties for magnetic media recording |
-
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- 1991-03-23 DE DE4109668A patent/DE4109668A1/de not_active Withdrawn
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- 1992-03-12 CA CA002106688A patent/CA2106688A1/en not_active Abandoned
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4312907A1 (de) * | 1993-04-13 | 1994-10-20 | Mannesmann Ag | Einrichtung zur Aufbereitung eines Analysegases |
Also Published As
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---|---|
CA2106688A1 (en) | 1992-09-24 |
WO1992016575A1 (de) | 1992-10-01 |
EP0577624A1 (de) | 1994-01-12 |
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