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Hintergrund
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Diese
Erfindung betrifft feuchtigkeitsreaktive Heißschmelzzusammensetzungen,
die als Haftmittel bzw. Kleber geeignet sind, ein Verfahren zur
Herstellung solcher Zusammensetzungen, ein Verfahren zum Kleben
von Substraten mit solchen Zusammensetzungen und geklebte Kompositgegenstände, die mit
einem solchen Verfahren zum Kleben hergestellt worden sind.
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Einige
feuchtigkeitsreaktive Heißschmelzzusammensetzungen
sind als reaktive Heißschmelzhaftmittel
geeignet. Einige erwünschte
Eigenschaften solcher Haftmittel sind geeignete Härtungszeiten, eine
hohe Endfestigkeit (d. h. eine hohe Festigkeit, nachdem die Härtungsreaktion
effektiv abgeschlossen ist), eine gute Haftung an Polyolefinen und
anderen Substraten, an denen eine Haftung häufig schwierig ist, und eine
hohe Endfestigkeit bei erhöhter
Temperatur (auch als „Wärmebeständigkeit" bezeichnet). Von
einigen geeigneten reaktiven Heißschmelzhaftmitteln ist bekannt,
dass sie Polyurethanpolymere und/oder -vorpolymere enthalten.
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Heißschmelzpolyurethanzusammensetzungen
können
durch die Zugabe verschiedener thermoplastischer Polymere formuliert
werden. Bei einer effektiven Auswahl von thermoplastischen Polymeren weisen
solche Formulierungen manchmal eine gute Haftung an Polyolefinsubstraten
auf, jedoch ist in dem Fachgebiet bekannt, dass solche Formulierungen
eine mangelnde Wärmebeständigkeit
aufweisen und eine unerwünscht
lange Zeit erfordern, bis die Härtungsreaktion
zwischen dem Haftmittel und Feuchtigkeit vollständig ist. Das
US-Patent 6,355,317 beschreibt
die Verwendung von Silizium-enthaltenden, an der Luft härtenden
Harzen und die Verwendung von Isocyanat-funktionellen feuchtigkeitshärtenden
Harzen. Von vielen an der Luft härtenden
Harzen, die ausschließlich
auf Härtungsreaktionen
des Silizium-Typs beruhen, ist in dem Fachgebiet bekannt, dass sie
unerwünscht
lange Härtungszeiten
erfordern. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung
von feuchtigkeitshärtbaren Heißschmelzzusammensetzungen,
die ein geeignetes Ausmaß an
Haftfestigkeit in einer geeigneten kurzen Zeit erreichen, die gut
an Polyolefin und anderen Substraten haften, an denen eine Haftung
schwierig ist, und die ausreichend hohe Wärmebeständigkeitsniveaus erreichen.
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Angabe der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung ist in ihren verschiedenen Aspekten derart,
wie es in den beigefügten
Ansprüchen
dargelegt ist.
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In
einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine feuchtigkeitsreaktive
Heißschmelzzusammensetzung
bereitgestellt, welche durch das Mischen von Komponenten, umfassend
mindestens ein Polyol, mindestens ein Polyisocyanat und mindestens
ein Silanfunktionelles Polyolefin, gebildet ist.
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In
einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren
zur Herstellung einer feuchtigkeitsreaktiven Heißschmelzzusammensetzung bereitgestellt,
umfassend das Mischen von Komponenten, umfassend mindestens ein
Polyol, mindestens ein Polyisocyanat und mindestens ein Silan-funktionelles
Polyolefin.
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In
einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren
zum Kleben von Substraten bereitgestellt, umfassend:
- (a) das Herstellen einer feuchtigkeitsreaktiven Heißschmelzzusammensetzung,
umfassend das Mischen von Komponenten, umfassend mindestens ein
Polyol, mindestens ein Polyisocyanat und mindestens ein Silan-funktionelles
Polyolefin,
- (b) das Erwärmen
der Heißschmelzzusammensetzung,
- (c) das Aufbringen der erwärmten
Heißschmelzzusammensetzung
auf ein erstes Substrat,
- (d) das Inkontaktbringen der aufgebrachten erwärmten Heißschmelzzusammensetzung
mit einem zweiten Substrat und
- (e) das Abkühlen
oder das Ermöglichen
des Abkühlens
der Heißschmelzzusammensetzung.
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In
einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein geklebter
Kompositgegenstand bereitgestellt, umfassend mindestens zwei Substrate, die
durch eine feuchtigkeitsreaktive Heißschmelzzusammensetzung geklebt
sind, welche durch das Mischen von Komponenten, umfassend mindestens
ein Polyol, mindestens ein Polyisocyanat und mindestens ein Silanfunktionelles
Polyolefin, gebildet ist, wobei das Silan-funktionelle Polyolefin
mindestens ein Silan-funktionelles Poly-α-olefin umfasst, wobei das Silan-funktionelle
Polyolefin 20% oder weniger Kristallinität aufweist, und wobei das Polyol
mindestens ein Polyesterpolyol und mindestens ein Polyetherpolyol
umfasst.
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Detaillierte Beschreibung
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Die
Zusammensetzung dieser Erfindung ist eine feuchtigkeitsreaktive
Heißschmelzzusammensetzung,
die als Haftmittel geeignet ist. Mit „feuchtigkeitsreaktiv" ist hier gemeint,
dass die Zusammensetzung reaktive Gruppen enthält, die in gewünschter Weise
mit Wasser reagieren können,
um eine Erhöhung
des Molekulargewichts der Zusammensetzung zu bewirken und/oder um
ein Vernetzen der Zusammensetzung zu bewirken, so dass die Festigkeitseigenschaften
der Zusammensetzung nach dem Inkontaktbringen mit Wasser verbessert
werden. Mit „Heißschmelz" ist hier gemeint,
dass die Zusammensetzung, die eine feste, halbfeste oder viskose
Masse sein kann, in vorteilhafter Weise erwärmt werden kann, um ein Fluidhaftmittel
mit einer Viskosität
bereitzustellen, die zum Aufbringen auf und Haften an Substrate(n)
geeignet ist. Mit „Mn" und „Mw" sind hier das Zahlenmittel
des Molekulargewichts bzw. das Gewichtsmittel des Molekulargewichts
gemeint, die beide mittels Gelpermeationschromatographie gemessen
werden.
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Die
feuchtigkeitsreaktive Heißschmelzzusammensetzung
der vorliegenden Erfindung wird durch Mischen von Komponenten gebildet,
die mindestens ein Polyisocyanat, d. h. ein Isocyanat, das mindestens
zwei Isocyanatgruppen aufweist, umfassen. Polyisocyanate, die verwendet
werden können, umfassen
z. B. aromatische Polyisocyanate, aliphatische Polyisocyanate, cycloaliphatische
Polyisocyanate und Gemische davon. Geeignete Polyisocyanate umfassen
z. B. m-Phenylendiisocyanat, 2,4-Toluoldiisocyanat, 2,6-Toluoldiisocyanat,
Hexamethylendiisocyanat, Tetramethylendiisocyanat, 1,4-Cyclohexandiisocyanat,
Hexahydrotoluoldiisocyanat, 1,5-Naphthalindiisocyanat, 1-Methoxy-2,4-phenylendiisocyanat,
4,4'-Diphenylmethandiisocyanat
(auch als 4,4'-MDI
bezeichnet), 2,4'-Diphenylmethandiisocyanat
(auch als 2,4'-MDI
bezeichnet), 4,4'-Biphenylendiisocyanat,
3,3'-Dimethoxy-4,4'-biphenyldiisocyanat, 3,3'-Dimethyl-4,4'-biphenyldiisocyanat,
3,3'-Dimethyl-4,4'-diphenylmethandiisocyanat,
Isophorondiisocyanat, 4,4',4''-Triphenylmethantriisocyanat, Polymethylenpolyphenylenpolyisocyanat,
2,4,6-Toluoltriisocyanat, 4,4'-Dimethyldiphenylmethantetraisocyanat,
Vorpolymere, die ein Mn von weniger als 2000 und mindestens zwei
Isocyanatgruppen aufweisen, und Gemische davon. 2,4'-MDI, 4,4'-MDI und Gemische
davon sind bevorzugt. Wenn Gemische von 2,4'-MDI und 4,4'-MDI verwendet werden, beträgt eine
bevorzugte Menge des 2,4'-MDI
0,5 Gew.-% oder mehr, bezogen auf das Gewicht aller Polyisocyanate,
mehr bevorzugt ist 2% oder mehr, noch mehr bevorzugt ist 25% oder
mehr, noch mehr bevorzugt ist 40% oder mehr, am meisten bevorzugt
ist 45% oder mehr. Wenn Gemische von 2,4'-MDI und 4,4'-MDI verwendet werden, sind auch Mengen
des 2,4'-MDI bevorzugt,
die 90 Gew.-% oder weniger, bezogen auf das Gewicht aller Polyisocyanate,
betragen, mehr bevorzugt ist 80% oder weniger, noch mehr bevorzugt
ist 70% oder weniger, noch mehr bevorzugt ist 60% oder weniger,
am meisten bevorzugt ist 55% oder weniger.
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Die
feuchtigkeitsreaktive Heißschmelzzusammensetzung
der vorliegenden Erfindung wird durch Mischen von Komponenten gebildet,
die mindestens ein Polyol umfassen. Ein Polyol ist eine Verbindung
mit zwei oder mehr Hydroxyl-funktionellen Gruppen. Geeignete Polyole
umfassen viele verschiedene Verbindungen, von denen einige in Polyurethane
Handbook, 2. Auflage, Hrsg. von G. Oertel, Hanser Publishers, 1994
beschrieben sind. Zusätzlich
zu den Hydroxylfunktionen können
geeignete Polyole eine andere Funktionalität enthalten, wie z. B. Carbonyl,
Carboxyl, Anhydrid, eine Ungesättigtheit oder
andere funktionelle Gruppen. Geeignete Polyole umfassen z. B. Polyetherpolyole,
Polyesterpolyole, Polyetheresterpolyole (manchmal als Polyetheresterpolyole
und/oder Polyesteretherpolyole bezeichnet), Fettpolyole und Gemische
davon. Ein geeignetes Polyol bzw. geeignete Polyole kann bzw. können unabhängig aus
kristallinen, halbkristallinen oder amorphen Polyolen ausgewählt werden.
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Polyesterpolyole,
die zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet sind,
umfassen diejenigen, die aus Disäuren
oder deren Monoester-, Diester- oder Anhydrid-Derivaten, und Diolen
gebildet werden. Die Disäuren
können
gesättigte
aliphatische C4-C12-Säuren, einschließlich verzweigte,
unverzweigte oder cyclische Materialien, und/oder aromatische C8-C15-Säuren
sein. Beispiele für
geeignete aliphatische Säuren
umfassen z. B. Bernstein-, Glutar-, Adipin-, Pimelin-, Suberin-,
Azelain-, Sebacin-, 1,12-Dodecandi-, 1,4-Cyclohexandicarbonsäure und
2-Methylpentandisäuren.
Beispiele für
geeignete aromatische Säuren
umfassen z. B. Terephthal-, Isophthal-, Phthal-, 4,4'-Benzophenondicarbonsäure, 4,4'-Diphenylamiddicarbonsäuren und
Gemische davon. Die Diole können
verzweigte, unverzweigte oder cyclische aliphatische C2-C12-Diole sein. Beispiele für geeignete
Diole umfassen z. B. Ethylenglykol, 1,3-Propylenglykol, 1,2-Propylenglykol,
1,4-Butandiol, Neopentylglykol, 1,3-Butandiol, Hexandiole, 2-Methyl-2,4-pentandiol,
Cyclohexan-1,4-dimethanol, 1,12-Dodecandiol,
Diethylenglykol und Gemische davon. Gemische der verschiedenen geeigneten
Polyesterpolyole sind ebenfalls zur Verwendung in der vorliegenden
Erfindung geeignet. Die bevorzugten Polyesterpolyole sind 1,6-Hexandioladipat, 1,6-Hexandiolneopentylglykoladipat,
Neopentylglykoladipat und Gemische davon. Das bzw. die Polyesterpolyol(e)
weist bzw. weisen vorzugsweise ein Mw von 250 oder mehr, mehr bevorzugt
300 oder mehr, noch mehr bevorzugt 400 oder mehr und insbesondere
500 oder mehr auf. Das bzw. die Polyesterpolyol(e) weist bzw. weisen
auch vorzugsweise ein Mw von 8000 oder weniger, vorzugsweise 6000
oder weniger, noch mehr bevorzugt 5000 oder weniger und insbesondere
4000 oder weniger auf.
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Polyetherpolyole,
die zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet sind,
umfassen Polyoxy-C2-C6-alkylenpolyole,
die verzweigte und unverzweigte Alkylengruppen umfas sen. Beispiele
für geeignete
Polyetherpolyole umfassen z. B. Polyethylenglykol, Polypropylenglykol,
Polytetramethylenglykol oder statistische Copolymere oder Blockcopolymere
dieser Polyether, und Gemische davon. Gemische der verschiedenen
geeigneten Polyetherpolyole sind ebenfalls zur Verwendung in der
vorliegenden Erfindung geeignet. Die bevorzugten Polyetherpolyole
sind Polypropylenglykole, die auch als Polypropylenoxide bekannt
sind. Das bzw. die Polyetherpolyol(e) weist bzw. weisen vorzugsweise
ein Mw von 800 oder mehr, mehr bevorzugt 900 oder mehr auf. Das
bzw. die Polyetherpolyol(e) weist bzw. weisen auch vorzugsweise
ein Mw von 8000 oder weniger, mehr bevorzugt 4000 oder weniger auf.
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In
einigen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung umfassen die Komponenten mindestens ein
Fettpolyol. „Fett" steht hier für jedwede
Verbindung, die einen oder mehrere Rest(e) von Fettsäuren enthält. Fettsäuren wurden
z. B. von R. A. Burns in Fundamentals of Chemistry, dritte Auflage (Prentice
Hall, 1999) beschrieben. Fettsäuren
sind langkettige Carbonsäuren
mit einer Kettenlänge
von mindestens 4 Kohlenstoffatomen. Typische Fettsäuren weisen
eine Kettenlänge
von 4 bis 18 Kohlenstoffatomen auf, obwohl manche längere Ketten
aufweisen. An der langen Kette können
lineare, verzweigte oder cyclische aliphatische Gruppen gebunden
sein. Fettsäurereste
können
gesättigt
oder ungesättigt
sein und sie können
funktionelle Gruppen enthalten. Geeignete Fettpolyole umfassen z.
B. Fettsäuren,
Ester von Fettsäuren,
Amide von Fettsäuren, Dimere,
Trimere, Oligomere oder Polymere davon, und Gemische davon, solange
die Verbindung ein Polyol ist. Die Hydroxylfunktionen eines geeigneten Fettpolyols
können
an dem Fettsäurerest,
an anderen Teilen des Moleküls
oder an beidem vorliegen.
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In
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung, in denen Fettpolyole verwendet werden, sind
einige bevorzugte Fettpolyole Rizinusöl, die Produkte einer Hydroxylierung
von ungesättigten
oder mehrfach ungesättigten
natürlichen Ölen, die
Hydrierungsprodukte von ungesättigten
oder mehrfach ungesättigten
natürlichen
Polyhydroxylölen,
Polyhydroxylester von Alkylhydroxyfettsäuren, polymerisierte natürliche Öle und alkylhydroxylierte
Amide von Fettsäuren.
Mehr bevorzugt sind Rizinusöl,
hydroxyliertes Sojabohnenöl,
hydriertes Rizinusöl,
polymerisiertes Rizinusöl,
Hydroxyethylricinoleat und Hydroxyethylricinolamid. Rizinusöl ist am
meisten bevorzugt.
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Bei
der Ausführung
der vorliegenden Erfindung sind die bevorzugten Polyole Polyetherpolyole, Polyesterpolyole,
Fettpolyole und Gemische davon. Mehr bevorzugt ist ein Gemisch,
das mindestens ein Polyetherpolyol und mindestens ein Polyesterpolyol enthält. Wenn
sowohl (ein) Polyetherpolyol(e) als auch (ein) Polyesterpolyol(e)
verwendet werden, beträgt
der bevorzugte Gewichtsprozentanteil aller Polyetherpolyole, bezogen
auf das Gewicht aller Poly ole, 5% oder mehr, mehr bevorzugt 10%
oder mehr, noch mehr bevorzugt 15% oder mehr und insbesondere 20%
oder mehr. Wenn sowohl (ein) Polyetherpolyol(e) als auch (ein) Polyesterpolyol(e)
verwendet werden beträgt
der bevorzugte Gewichtsprozentanteil aller Polyesterpolyole, bezogen
auf das Gewicht aller Polyole, 90% oder weniger, mehr bevorzugt 50%
oder weniger, noch mehr bevorzugt 30% oder weniger.
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Die
feuchtigkeitsreaktive Heißschmelzzusammensetzung
der vorliegenden Erfindung wird durch Mischen von Komponenten gebildet,
die mindestens ein Silan-funktionelles Polyolefin umfassen. Polyolefine
sind bekannt und z. B. von K. J. Saunders in Organic Polymer Chemistry,
Chapman and Hall, London, 1973, beschrieben worden. Polyolefine
sind im Allgemeinen Polymere ungesättigter Kohlenwasserstoffmonomere.
Beispiele für
Polyolefine umfassen Polymere und Copolymere von Ethylen, Propylen,
Isobuten, 1-Buten, 4-Methyl-1-penten,
Isopren, Butadien, anderen ungesättigten
Alkenen und Gemischen davon. Polyolefine umfassen auch solche Kohlenwasserstoffpolymere,
denen funktionelle Gruppen hinzugefügt worden sind, wie z. B. chlorierte Polyolefine
und chlorsulfonierte Polyolefine. Bevorzugt sind Polymere und Copolymere
von Kohlenwasserstoffmonomeren mit einer Doppelbindung pro Monomermolekül, wie z.
B. Polymere und Copolymere von Ethylen, Propylen, 1-Buten, 4-Methyl-1-penten, anderen α-ungesättigten
Alkenen mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen und Gemischen davon.
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Einige
Polyolefine, die zur Verwendung als Polymergrundgerüst in Silan-funktionellen
Polyolefinen der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind Poly-α-olefine,
die hier als Polymere definiert sind, deren polymerisierte Einheiten
mindestens 90 Gew.-% α-Olefine
(d. h. monoethylenisch ungesättigte
Kohlenwasserstoffe mit der Doppelbindung in der α-Position) enthalten. Einige
geeignete Polyolefine umfassen z. B. Polypropylen, Poly-1-buten
und Copolymere mit der folgenden Zusammensetzung:
- (a)
0 bis 95 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Monomere (a), (b) und
(c), mindestens eines α-ungesättigten
Olefins mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen,
- (b) 5 bis 100 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Monomere (a),
(b) und (c), Propylen, und
- (c) 0 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Monomere (a),
(b) und (c), Ethylen.
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Polyolefine
können
kristallin, teilkristallin oder amorph sein. Größtenteils amorphe Polyolefine, d.
h. diejenigen mit 20% oder weniger Kristallinität, sind bevorzugt. Die prozentuale
Kristallinität
eines Polymers wird durch Messungen bestimmt, die mit einer reinen
oder im Wesentlichen reinen Probe des Polymers nach dem Tempern
durchgeführt
werden, wie es von L. E. Sperling in Introduction to Physical Polymer
Science, zweite Auflage, John Wiley & Sons, Inc., 1992, beschrieben worden
ist. Ein geeignetes Verfahren zur Bestimmung der prozentualen Kristallinität von Polymeren
ist ein Röntgenbeugungsverfahren,
das als Ruland-Verfahren
bekannt ist, welches z. B. von L. E. Alexander in X-Ray Diffraction
Methods in Polymer Science, Krieger Publishing Co., Malabar, Florida,
1969, beschrieben worden ist. Einige bevorzugte Polyolefine sind
ataktisches Polypropylen, ataktisches Poly-1-buten, amorphe Copolymere
der vorstehend genannten Monomere (a), (b) und (c) und Gemische
davon.
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Silan-funktionelle
Polyolefine sind Polyolefine, die gebundene Silangruppen aufweisen,
die an die Hauptpolymerkette gebunden sind. Eine gebundene Silangruppe
ist hier eine Gruppe, die mindestens ein Siliziumatom enthält, wobei
mindestens eine Alkoxygruppe an das Siliziumatom gebunden ist. Gebundene
Gruppen, bei denen drei Alkoxygruppen an das Siliziumatom gebunden
sind, sind bevorzugt. Wenn mehr als eine Alkoxygruppe an ein Siliziumatom
gebunden ist, können
die Alkoxygruppen gleich oder verschieden sein. Bevorzugte Alkoxygruppen sind
Methoxy, Ethoxy, Butoxy, Methoxyethoxy und Gemische davon, mehr
bevorzugt sind Methoxy, Ethoxy und Gemische davon und Methoxy ist
am meisten bevorzugt. Das Siliziumatom kann direkt oder über eine
organische Gruppe an die Polymerkette gebunden sein. Die organische
Gruppe, die das Siliziumatom mit der Polymerkette verknüpft, kann
z. B. Kohlenwasserstoffabschnitte, Esterverknüpfungen, Etherverknüpfungen,
andere Heteroatomverknüpfungen
und Kombinationen davon enthalten. Die gebundene Silangruppe umfasst
hier die organische Gruppe, falls diese vorliegt, die das Siliziumatom
an die Polyolefin-Polymerkette
bindet.
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Das
Silan-funktionelle Polyolefin kann mit jedwedem Verfahren hergestellt
werden. Beispielsweise kann die gebundene Gruppe vor der Polymerisation
des Polyolefins an Monomere gebunden werden, sie kann nach der Polymerisation
an das Polymer gebunden werden, oder sie kann während einer Zwischenstufe gebunden
werden. Zusätzlich
kann eine gebundene Gruppe an das Monomer oder Polymer gebunden
und dann chemisch modifiziert werden, um eine geeignete gebundene
Gruppe zu erzeugen. Ein geeignetes Verfahren zur Herstellung von
Silan-gepfropften Polyolefinen ist in
US 5,994,474 beschrieben,
worin Polyolefine durch Schmelzmischen des Polyolefins mit einem
Radikaldonor und Silanmolekülen,
die Trialkoxysilangruppen aufweisen, die an ethylenisch ungesättigte organische
Abschnitte gebunden sind, Silan-gepfropft werden. Geeignete Silanmoleküle zum Pfropfen
auf Polyolefine sind z. B. Vinyltrimethoxysilan, Vinyltriethoxysilan,
Vinyltris(2-methoxyethoxy)silan, 3-Methacryloxypropyltriethoxysilan, Vinyldimethylmethoxysilan, Vinylmethyldibutoxysilan
und Gemische davon.
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Silan-funktionelle
Polyolefine der vorliegenden Erfindung können kristallin, teilkristallin
oder amorph sein. Größtenteils
amorphe Silan-funktionelle Polyolefine, d. h. solche mit 20% oder
weniger Kristallinität,
mehr bevorzugt 10% oder weniger Kristallinität, noch mehr bevorzugt 5% oder
weniger Kristallinität,
sind bevorzugt. Einige bevorzugte Silan-funktionelle Polyolefine
sind Silan-funktionelles ataktisches Polypropylen, Silan-funktionelles
ataktisches Poly-1-buten,
Silan-funktionelle amorphe Copolymere von Monomeren (a), (b) und
(c), die vorstehend genannt worden sind, und Gemische davon.
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Die
Silan-funktionellen Polyolefine der vorliegenden Erfindung können verschiedene
Mengen an gebundenen Silangruppen enthalten. Eine bevorzugte Menge
von gebundenen Silangruppen ist 0,1 Gew.-% oder mehr, bezogen auf
das Gewicht des Silan-funktionellen Polyolefins, wobei 0,5% oder
mehr mehr bevorzugt ist. Ebenfalls bevorzugt sind Mengen der gebundenen
Silangruppen von 10 Gew.-% oder weniger, bezogen auf das Gewicht
des Silan-funktionellen Polyolefins, wobei 5% oder weniger mehr
bevorzugt ist.
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Die
Silan-funktionellen Polyolefine der vorliegenden Erfindung weisen
vorzugsweise ein Mn von 2000 oder mehr, mehr bevorzugt von 5000
oder mehr und noch mehr bevorzugt von 9000 oder mehr auf. Die Silan-funktionellen
Polyolefine der vorliegenden Erfindung weisen vorzugsweise ein Mn
von 100000 oder weniger, mehr bevorzugt von 50000 oder weniger,
noch mehr bevorzugt von 20000 oder weniger und insbesondere von
15000 oder weniger auf.
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Ein
Silan-funktionelles Polyolefin, von dem bekannt ist, dass es zur
Ausführung
der vorliegenden Erfindung geeignet ist, ist VestoplastTM 206,
das von Degussa-Hüls
AG, Marl, Deutschland, erhältlich
ist, wobei davon ausgegangen wird, dass es sich dabei um ein amorphes,
Silan-modifiziertes Poly-α-olefin mit
einer Mn von etwa 10600 handelt.
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In
einigen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung liegt das Silan-funktionelle Polyolefin vorzugsweise
in Mengen von 1 Gew.-% oder mehr, bezogen auf das Gewicht der Heißschmelzzusammensetzung,
vor, mehr bevorzugt sind 2% oder mehr, noch mehr bevorzugt sind
5% oder mehr, am meisten bevorzugt sind 8% oder mehr. Ebenfalls
bevorzugt sind Mengen des Silan-funktionellen Polyolefins von 90
Gew.-% oder weniger, bezogen auf das Gewicht der Heißschmelzzusammensetzung,
mehr bevorzugt sind 60% oder weniger, noch mehr bevorzugt sind 40%
oder weniger, noch mehr bevorzugt sind 30% oder weniger, am meisten
bevorzugt sind 20% oder weniger.
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Ein
geeignetes Verfahren zum Charakterisieren der erfindungsgemäßen Heißschmelzzusammensetzung
ist der Gehalt an freiem NCO. Der Gehalt an freiem NCO ist der Gewichtsprozentsatz,
bezogen auf das Gesamtgewicht der Heißschmelzzusammensetzung, an
freiem NCO. Das freie NCO ist die Menge an NCO im Überschuss
zu der Menge, die erforderlich ist, um den reaktiven H-Atomen zu
entsprechen, die in dem Gemisch auf einer 1:1-Basis vorliegen. Bei
den reaktiven H-Atomen handelt es sich um diejenigen, von denen
angenommen wird, dass es wahrscheinlich ist, dass sie vollständig oder nahezu
vollständig
mit den NCO-Gruppen
reagieren. Die reaktiven H-Atome umfassen diejenigen in Hydroxylgruppen
und diejenigen in Carboxylgruppen. Bei der Durchführung der
vorliegenden Erfindung weisen geeignete Gemische einen Gehalt an
freiem NCO von 0,1% oder mehr, vorzugsweise von 0,2% oder mehr,
mehr bevorzugt von 0,5% oder mehr und noch mehr bevorzugt von 1%
oder mehr auf. Gemische weisen vorzugsweise auch einen Gehalt an
freiem NCO von 10% oder weniger, mehr bevorzugt von 8% oder weniger,
noch mehr bevorzugt von 5% oder weniger auf.
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Ein
weiteres geeignetes Verfahren zum Charakterisieren der erfindungsgemäßen Heißschmelzzusammensetzung
ist das Verhältnis
von NCO/OH-Gruppen von allen gemischten Komponenten auf einer Äquivalentbasis.
Bevorzugt sind Heißschmelzzusammensetzungen
mit einem NCO/OH-Verhältnis
von 1,3 oder höher.
Ebenfalls bevorzugt sind Heißschmelzzusammensetzungen mit
einem NCO/OH-Verhältnis
von 5 oder niedriger.
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Es
sind verschiedene reaktive Gruppen bekannt, die eine Feuchtigkeitsreaktivität bereitstellen. Ein
Typ ist die Isocyanatgruppe. Zwei Isocyanatgruppen, die an Polymerketten
gebunden sind, können mit
Wasser unter Bildung einer Verknüpfung
des Harnstofftyps reagieren, die zu einer Vernetzung zwischen diesen
zwei Polymerketten wird. Ein anderer Typ ist die Silangruppe. Zwei
Silangruppen, die an Polymerketten gebunden sind, können mit
Wasser unter Bildung einer Si-O-Si-Bindung reagieren, die zu einer
Vernetzung zwischen diesen zwei Polymerketten wird. Während die
vorliegende Erfindung nicht auf einen spezifischen Härtungsmechanismus
beschränkt
ist, wird davon ausgegangen, dass in der vorliegenden Erfindung
sowohl reaktive Isocyanatgruppen als auch reaktive Silangruppen
vorliegen. Andere Typen von feuchtigkeitsreaktiven Gruppen sind
bekannt und diese können
in der vorliegenden Erfindung vorliegen oder nicht.
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Die
Komponenten der vorliegenden Erfindung enthalten vorzugsweise weniger
als 1 Gew.-% Wasser, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten,
mehr bevorzugt weniger als 0,2% Wasser und noch mehr bevorzugt weniger
als 0,1% Wasser.
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Die
Komponenten können
mit herkömmlichen
oder anderen Mitteln vorzugsweise in einer inerten, trockenen Atmosphäre gemischt
werden. Die Komponenten können
alle auf einmal gemischt werden (in einem „einstufigen" Verfahren); alternativ
können
einige Komponenten und/oder Anteile von Komponenten in einem Vorgang
(oder „Stufe") gemischt werden,
wobei andere Komponenten und/oder Anteile von Komponenten in einer
zusätzlichen
Stufe oder in zusätzlichen
Stufen zugesetzt werden. Normalerweise werden die Komponenten oberhalb
von Raumtemperatur erwärmt.
Die Komponenten können
vor, während
oder nach dem Vorgang des Mischens erwärmt werden. Wenn mehr als eine
Stufe der Zugabe von Komponenten und/oder des Mischens und/oder des
Erwärmens
eingesetzt wird, kann das Gemisch auf einer Stufe eine Zeit lang
erwärmt
werden, bevor die nächste
Stufe zugesetzt wird. Bevorzugte Temperaturen des Erwärmens sind
50°C bis
130°C. Wenn mehr
als eine Stufe verwendet wird, kann die Temperatur jeder Stufe unabhängig gewählt werden.
Während
jedweder der Misch- und/oder Erwärmungsstufen
kann ein vollständiges
oder partielles Vakuum angelegt werden; auch Stickstoffgas oder
ein anderes trockenes und/oder inertes Gas kann verwendet werden,
um die Oberfläche
des Gemischs zu bedecken.
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Wenn
irgendein Material, das dem Reaktionsgemisch zugesetzt werden soll,
ein Feststoff ist, wird es vorzugsweise durch Erwärmen und
Mischen mit mindestens einer der nicht-Isocyanat-enthaltenden Komponenten vor
dem Mischen mit dem Polyisocyanat gelöst. Zusätzlich kann ein Katalysator,
wie z. B. ein tertiäres
Amin oder ein Katalysator auf Zinnbasis, gegebenenfalls mit den
Komponenten gemischt werden. Es wird davon ausgegangen, dass dann, wenn
solche Katalysatoren verwendet werden, diese die Reaktion zwischen
Polyolen und Polyisocyanaten beschleunigen, wie es von K. Uhlig
in Discovering Polyurethanes, Hanser Publishers, 1999, gelehrt wird.
Solche Katalysatoren, wenn diese eingesetzt werden, können den
Komponenten entweder vor, während
oder nach einer oder mehrerer der Stufen des Mischens der Komponenten
zugesetzt werden. Wenn ein solcher optionaler Katalysator verwendet wird,
beträgt
die übliche
Gebrauchsmenge 1% oder weniger, bezogen auf das Gesamtgewicht der
gemischten Komponenten, vorzugsweise 0,5% oder weniger, mehr bevorzugt
0,25% oder weniger, und insbesondere 0,1% oder weniger. Die Haftmittelzusammensetzung
dieser Erfindung, bei der es sich um eine feuchtigkeitsreaktive
Zusammensetzung handelt, kann bis zum Gebrauch vorzugsweise unter
einer inerten, trockenen Atmosphäre
gelagert werden.
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Die
erfindungsgemäße Heißschmelzzusammensetzung
kann durch Zumischen von zusätzlichen herkömmlichen
Bestandteilen, wie z. B. thermoplastischen Materialien, Haftvermittlern,
Füllstoffen,
Pigmenten, Weichmachern, Rheologiemodifiziermitteln, usw., unter
Beachtung der Reaktivität
der feuchtigkeitsreaktiven Gruppen, die vorzugsweise aufrechterhalten
wird, formuliert werden.
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Einige
zusätzliche
herkömmliche
Bestandteile, die zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet
sind, sind verschiedene thermoplastische (d. h. nicht-härtende)
Materialien, wie z. B. klebrigmachende Mittel, Wachse und Polymere
und/oder Harze. Einige geeignete thermoplastische Materialien und
deren Anwendungen mit feuchtigkeitshärtbaren Polyurethanen sind
im
US-Patent 3,391,077 ,
im
US-Patent 4,775,719 und
im
US-Patent 6,303,731 beschrieben.
Bevorzugte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden ohne klebrigmachendes Mittel hergestellt.
Ebenfalls bevorzugt sind Ausführungsformen
ohne Wachse. Zusätzlich
sind Ausführungsformen
ohne thermoplastische Harze und/oder Polymere bevorzugt.
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Einige
andere zusätzliche
herkömmliche
Bestandteile, die zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet
sind, sind Silan-Haftvermittler. Silan-Haftvermittler sind entweder
monomer oder oligomer. Jedes Molekül eines monomeren Silan-Haftvermittlers
weist ein einzelnes Siliziumatom mit vier daran gebundenen, nicht-polymeren
Gruppen auf. Einige geeignete nicht-polymere Gruppen sind Vinyl, Alkyl,
Alkoxy, Phenyl, Aminoalkyl, Acryloxyalkyl, Methacryloxyalkyl, substituierte
Versionen davon und Gemische davon. Oligomere Silan-Haftvermittler weisen
die Struktur von Reaktionsprodukten von wenigen (üblicherweise
2 bis 10) monomeren Silan-Haftvermittlermolekülen auf. Oligomere Silan-Haftvermittler
weisen im Allgemeinen ein Molekulargewicht von weniger als 2000
auf. Die Verwendung von Silan-Haftvermittlern
mit feuchtigkeitshärtbaren
Polyurethanen wurde in den
US-Patenten 6,303,731 und
6,280,561 beschrieben. Während diese
monomeren und/oder oligomeren Silan-Haftvermittler als Bestandteile
in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind sie von den vorstehend
beschriebenen Silan-funktionellen Polyolefinen verschieden.
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In
bevorzugten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung sind die Komponenten verträglich. D.
h., die Komponenten können
vorzugsweise so gemischt werden, dass die erfindungsgemäße feuchtigkeitsreaktive
Heißschmelzzusammensetzung
homogen ist, was bedeutet, dass keine Schichten oder andere Anzeichen
einer Trennung in der Zusammensetzung sichtbar sind. Die Verträglichkeit
der Komponenten kann durch Auswählen
von verträglichen
Materialien oder durch Zugeben eines verträglich machenden Bestandteils
erreicht werden. Während
die Erfindung nicht auf irgendeinen spezifischen Mechanismus beschränkt werden
soll, wird davon ausgegangen, dass die Gegenwart eines Silan-Haftvermittlers
als verträglichmachender
Bestandteil wirkt. Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung enthalten mindestens einen Silan-Haftvermittler.
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Wenn
bei der Ausführung
der vorliegenden Erfindung ein Silan-Haftvermittler verwendet wird, weisen
bevorzugte Silan-Haftvermittler mindestens eine Methoxygruppe auf.
Ebenfalls bevorzugt sind Silan-Haftvermittler mit mindestens einer
Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung.
Eine Gruppe von bevorzugten Silan-Haftvermittlern weist die Struktur SiR1R2R3R4 auf, wobei R1,
R2, R3 und R4 jeweils direkt an das Si-Atom gebunden
sind, R1 eine monoethylenisch ungesättigte Kohlenwasserstoffgruppe
ist, R2 eine Alkyl- oder Alkoxygruppe ist,
und R3 und R4 Alkoxygruppen
sind, die identisch bzw. mit R2 identisch oder
voneinander bzw. von R2 verschieden sein
können.
Innerhalb dieser Gruppe sind Vinyltrimethoxysilan, Vinyltriethoxysilan
und Vinylmethyldimethoxysilan mehr bevorzugt. Am meisten bevorzugt
ist Vinyltrimethoxysilan, das als SilquestTM A-171
von OSI Specialties erhältlich
ist. Wenn ein Silan-Haftvermittler verwendet wird, ist eine bevorzugte
Menge 0,01 Gew.-% oder mehr, bezogen auf das Gewicht aller Komponenten,
mehr bevorzugt ist 0,05% oder mehr, noch mehr bevorzugt ist 0,1%
oder mehr und am meisten bevorzugt ist 0,15% oder mehr. Wenn ein
Silan-Haftvermittler verwendet wird, sind auch Mengen von 5 Gew.-%
oder weniger, bezogen auf das Gewicht aller Komponenten, bevorzugt,
mehr bevorzugt ist 2% oder weniger, noch mehr bevorzugt ist 1% oder
weniger.
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In
einigen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung ist die feuchtigkeitsreaktive Heißschmelzzusammensetzung
ein Ein-Gebinde-System. D. h., gegebenenfalls können alle Komponenten gemischt
und dann in einer inerten, trockenen Atmosphäre gelagert werden, bis sie
geschmolzen und auf ein Substrat aufgebracht werden soll. Die Ein-Gebinde-Charakteristik
der vorliegenden Erfindung stellt einen Unterschied zu 2-Gebinde-Systemen
dar, und zwar zusätzlich
zu jedweden Unterschieden bezüglich
der Zusammensetzung zwischen der vorliegenden Erfindung und jedweden
solchen 2-Gebinde-Systemen. Ein Beispiel eines 2-Gebinde-Systems ist in
WO 01/72922 beschrieben.
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In
dem erfindungsgemäßen Verfahren
zum Kleben von Substraten wird die feuchtigkeitsreaktive Heißschmelzzusammensetzung
erwärmt,
um eine Viskosität
zu erreichen, die zum Transportieren des Haftmittels, wie z. B.
durch Pumpen oder Schwerkraftzuführung,
zu dem Auftragegerät
und für
das Aufbringen des Haftmittels auf ein erstes Substrat in der Gegenwart
von Feuchtigkeit geeignet ist. Die Temperatur sollte hoch genug
sein, um eine geeignete Viskosität
zu erreichen, jedoch niedrig genug, um eine übermäßige Zersetzung oder andere
unerwünschte
Effekte auf das Haftmittel zu vermeiden. Typische geeignete Temperaturen
sind 40°C
oder höher,
vorzugsweise 75°C
oder höher
und mehr bevorzugt 100°C
oder höher.
Ebenfalls typisch sind Temperaturen von 160°C oder weniger; bevorzugt sind
150°C oder
weniger und mehr bevorzugt sind 140°C oder weniger.
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Das
Aufbringen des Haftmittels kann mit herkömmlichen Mitteln bewirkt werden,
wie z. B. einem Applikator mit erwärmtem Sprühnebel, einem Applikator mit
erwärmten
Kügelchen,
einer erwärmten Düse und einer
erwärmten
Walzenbeschichtungsvorrichtung, um je nach dem einen kontinuierlichen
oder diskontinuierlichen Film des Haftmittels zu bilden. Das Haftmittel
kann auf das Substrat auch mit der Hand, wie z. B. mit einem handgehaltenen
Werkzeug, wie z. B. einer Spachtel oder einer anderen Auftragevorrichtung,
aufgebracht werden. Das Haftmittel kann typischerweise in einer
Menge von 50 bis 250 g/m2 (4 bis 20 g/Fuß2) aufgebracht werden, obwohl es in Fällen, bei
denen eines der Substrate ein Gewebe ist, in einer geringen Menge
von 1 bis 50 g/m2 aufgebracht werden kann.
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Dann
wird das aufgebrachte Haftmittel mit einem zweiten Substrat kontaktiert,
um einen Kompositaufbau bereitzustellen. Vorzugsweise wird das Haftmittel
mit dem zweiten Substrat kontaktiert, während das Haftmittel eine Temperatur
aufweist, die wesentlich über
Raumtemperatur liegt. Der so gebildete Kompositaufbau wird gegebenenfalls
mit Druck beaufschlagt, wie z. B. dadurch, dass er zwischen Walzen
hindurchtreten gelassen wird, um einen verstärkten Kontakt der Substrate
mit dem Haftmittel zu bewirken, und der Kompositaufbau wird dann
abgekühlt oder
abkühlen
gelassen. In einer anderen Ausführungsform
kann das Haftmitel gleichzeitig oder aufeinander folgend auf zwei
Oberflächen
des ersten Substrats aufgebracht werden, wobei die Haftmittel-beschichteten
Oberflächen
dann gleichzeitig oder aufeinander folgend an zwei weitere Substrate
geklebt werden, die gleich oder verschieden sein können. Es
ist ferner vorgesehen, das der Kompositaufbau anschließend unter
Verwendung des gleichen oder eines anderen Haftmittels vor oder
nach dem hier beschriebenen Verfahren an (ein) andere(s) Substrat(e)
geklebt werden kann. Die Substrate, die in dem Verfahren der vorliegenden
Erfindung geklebt werden sollen, können gleich oder verschieden
sein und umfassen z. B. Metall, Holz, verfestigte Holzprodukte,
Papier, Elastomere, Gewebe und Vliese und Kunststoffe, die glatte
oder strukturierte Oberflächen aufweisen
können
und in der Form von Rollen, Blättern,
Filmen, Folien, eines extrudierten Profils, usw., bereitgestellt
werden können.
Die Substrate, die in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung geklebt werden
sollen, umfassen z. B. Lauan-Mahagoni-Sperrholz, imprägniertes
Papier, extrudierten Polystyrolschaum, expandierten Polystyrolschaum,
glasfaserverstärkten
Polyester, Polyestergewebe, ein Hoch- oder Niederdrucklaminat, Sperrholz,
Aluminium, Stahl, Acrylpolymere, Polyvinylchlorid, synthetischen
Kautschuk, Polymerblends, Polyolefine, wie z. B. Polyethylen und
Polypropylen und technische Kunststoffe.
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Es
ist vorgesehen, dass die Feuchtigkeit, d. h. Wasser, bei der davon
ausgegangen wird, dass sie die Reaktion mit den feuchtigkeitsreaktiven
Gruppen bewirkt, wodurch die schließ lich erhaltene Kohäsionsfestigkeit
des aufgebrachten Haftmittels erhöht wird, in jedwedem von verschiedenen
bekannten Wegen mit der erfindungsgemäßen feuchtigkeitsreaktiven
Heißschmelzzusammensetzung
zusammengebracht werden kann. Beispielsweise kann die Heißschmelzzusammensetzung
nach dem Aufbringen der Heißschmelzzusammensetzung
auf ein Substrat, jedoch bevor sie mit einem zweiten Substrat in Kontakt
gebracht wird, in verschiedener Weise Feuchtigkeit ausgesetzt werden,
einschließlich
z. B. der Umgebungsfeuchtigkeit, einer künstlich verstärkt oder
gesteuert befeuchteten Luft, einem Nebel von Wassertröpfchen,
einem Spray von flüssigem
Wasser, welches das aufgebrachte Haftmittel kontaktiert, oder Kombinationen
davon. Alternativ oder zusätzlich
kann die Kompositstruktur von Substraten und der Heißschmelzzusammensetzung
nach dem Inkontaktbringen eines zweiten Substrats mit der Heißschmelzzusammensetzung
mit irgendeiner oder allen der vorstehend beschriebenen Arten von
Feuchtigkeit ausgesetzt werden. Das Verfahren des Aussetzens der
Kompositstruktur gegenüber
Feuchtigkeit ist insbesondere geeignet, wenn eines oder mehrere
der Substrate ein Material ist bzw. sind, das bezüglich Wasserdampf
durchlässig
ist, wie z. B. Holz, Papier oder ein Textil.
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Es
ist ferner vorgesehen, dass die Feuchtigkeit durch andere Bestandteile
verstärkt
werden kann, die an der Feuchtigkeitshärtungsreaktion oder den Feuchtigkeitshärtungsreaktionen
teilnehmen, diese katalysieren oder in sonstiger Weise erleichtern.
Ein solcher Bestandteil oder solche Bestandteile kann bzw. können mit
der Feuchtigkeit während
eines Teils oder der Gesamtheit des Härtungsverfahrens kombiniert
werden. Beispiele für
solche Bestandteile sind bestimmte Amine, von denen bekannt ist,
dass sie funktionelle NCO-Gruppen durch die Bildung von Biuret-Verknüpfungen
miteinander verknüpfen.
Von einigen Katalysatoren ist auch bekannt, dass sie die Reaktionen
von funktionellen NCO-Gruppen mit Wasser verstärken, so dass sie miteinander
verknüpft
werden, und von einigen Katalysatoren ist bekannt, dass sie die
Reaktionen von Silan-funktionellen Gruppen mit Wasser verstärken, so dass
sie miteinander verknüpft
werden. Ungeachtet des Mechanismus ist die Verwendung solcher Bestandteile
zur Verstärkung
der Feuchtigkeitshärtungsreaktion
oder -reaktionen in der vorliegenden Erfindung vorgesehen.
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In
einigen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung sind die Substrate, die geklebt werden, relativ
dünn und
flach, und in solchen Fällen
wird der Kompositgegenstand als Laminat oder laminierte Struktur
bezeichnet.
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Beispiele
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Beispiel 1
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Ein
Reaktionsbehälter
wurde mit einem Gaseinlassrohr, einem Thermometer, einem Rührer, einem
Vakuumanschluss und einem Heizmantel versehen. Polyole wurden über Nacht
bei 75 bis 85°C
vorgewärmt,
um die Handhabung zu erleichtern. 1307 g Hexandioladipat (Rucoflex
S105P110 mit einer Hydroxylzahl von 112,2, Molekulargewicht etwa
1000, RUCO Polymer, New York, NY), 1805 g Polyetherpolyol (PPG 1025,
Molekulargewicht = 1000, PPG Ind., Pittsburgh, PA), 1003 g VestoplastTM 206 (Silan-modifiziertes amorphes Poly-alpha-olefin
von Degussa-Hüls,
Marl, Deutschland) und 3 g Irganox 245 (Antioxidationsmittel, Ciba-Geigy
Corp., New York, NY) wurden dem Reaktionsbehälter zugesetzt und die Temperatur
wurde unter Rühren
auf 105°C
erhöht. Nach
30 min bei 105°C
und einem Vakuum von 20 mm Hg wurde die Temperatur auf 90°C gesenkt.
544 g eines 98/2-Gemischs von 4,4'-MDI und 2,4'-MDI (BASF
Corp., Mt. Olive, NJ) wurden zugesetzt und die Temperatur wurde
1 Stunde unter Rühren
und unter Stickstoff bei 100 bis 105°C gehalten. 4285 g Hexandioladipat
(Rucoflex S105P30 mit einer Hydroxylzahl von 29,5, Molekulargewicht
etwa 3803, RUCO Polymer, New York, NY) und 16 g Silquest A-171 (Vinyltrimethoxysilan,
OSI Specialties, Div. of Witco Corp., New York, NY) wurden zugesetzt
und die Reaktionstemperatur wurde auf 103 bis 105°C erhöht, ein
Vakuum von 20 mm Hg wurde für
30 min angelegt und die Temperatur wurde auf 90°C absinken gelassen. 1030 g
eines 98/2-Gemischs von 4,4'-MDI
und 2,4'-MDI wurden
zugesetzt, es wurde eine exotherme Reaktion festgestellt und die
Reaktionstemperatur wurde für
1 Stunde unter Stickstoff bei 100 bis 105°C gehalten. Während der
letzten 40 min wurde die Rührgeschwindigkeit
vermindert und ein Vakuum von 200 bis 300 mm Hg wurde angelegt.
Nach 1 Stunde Halten wurden 1 g Benzoylchlorid und 6 g Jeffcat DMDEE
(Katalysator auf Aminbasis, Huntsman Co.) zugesetzt. Das Mischen
wurde für
zusätzliche
30 bis 40 min unter Stickstoff fortgesetzt. Zu diesem Zeitpunkt wurde
das Reaktionsprodukt in einen Behälter gegossen, der dann unter
trockenen Stickstoff gesetzt und verschlossen wurde.
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Beispiel 2
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Ein
Reaktionsbehälter
wurde mit einem Gaseinlassrohr, einem Thermometer, einem Rührer, einem
Vakuumanschluss und einem Heizmantel versehen. Polyole wurden über Nacht
bei 75 bis 85°C
vorgewärmt,
um die Handhabung zu erleichtern. 1189 g Hexandioladipat (Rucoflex
S105P110 mit einer Hydroxylzahl von 109, Molekulargewicht etwa 1000), 1642
g Polyetherpolyol (PPG 1025, Molekulargewicht = 1000), 1824 g VestoplastTM 206 (Silan-modifiziertes amorphes Poly-alpha-olefin
von Degussa) und 3 g Irganox 245 wurden dem Reaktionsbehälter zugesetzt
und die Temperatur wurde unter Rühren auf
105°C erhöht. Nach
30 min bei 105°C
und einem Vakuum von 20 mm Hg wurde die Temperatur auf 90°C gesenkt.
489 g eines 98/02-Gemischs von 4,4'-MDI und 2,4'-MDI (BASF Corp., Mt. Olive, NJ) wurden
zugesetzt und die Temperatur wurde 1 Stunde unter Rühren und
unter Stickstoff bei 100 bis 105°C
gehalten. 3897 g Hexandioladipat (Rucoflex S105P30 mit einer Hydroxylzahl
von 29,5, Molekulargewicht etwa 3803) und 19 g Silquest A-171 wurden zugesetzt
und die Reaktionstemperatur wurde auf 103 bis 105°C erhöht, ein
Vakuum von 20 mm Hg wurde für
30 min angelegt und die Temperatur wurde auf 90°C absinken gelassen. 931 g eines
98/02-Gemischs von
4,4'-MDI und 2,4'-MDI wurden zugesetzt, es
wurde eine exotherme Reaktion festgestellt und die Reaktionstemperatur
wurde für
1 Stunde unter Stickstoff bei 100 bis 105°C gehalten. Während der letzten
40 min wurde die Rührgeschwindigkeit
vermindert und ein Vakuum von 200 bis 300 mm Hg wurde angelegt.
Nach 1 Stunde Halten wurden 1 g Benzoylchlorid und 5 g Jeffcat DMDEE
zugesetzt. Das Mischen wurde für
zusätzliche
30 bis 40 min unter Stickstoff fortgesetzt. Zu diesem Zeitpunkt
wurde das Reaktionsprodukt in einen Behälter gegossen, der dann unter
trockenen Stickstoff gesetzt und verschlossen wurde.
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Beispiel 3
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Die
reaktiven Heißschmelzkleber
der Beispiele 1 und 2 werden auf Polyolefinsubstrate aufgebracht.
Die Härtung
findet in der gewünschten
Weise schnell statt und es wird gefunden, dass die Haftfestigkeit
nach dem Härten
in der gewünschten
Weise hoch ist, wenn ein Test bei 25°C und bei 50°C durchgeführt wird.