DE69006810T2 - Reaktive Heissschmelzkleber-Zusammensetzung. - Google Patents

Reaktive Heissschmelzkleber-Zusammensetzung.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine reaktive Heißschmelzkleber-Zusammensetzung mit verbesserten Klebeeigenschaften im Hinblick sowohl der Reaktivität (Härtbarkeit durch Reaktion) als auch der Heißschmelz-Auftragbarkeit.
  • Reaktive Heißschmelzkleber, welche ein Urethanprepolymer mit einer Isocyanatgruppe an jedem Ende, welches durch Umsetzung von Propylenglykol oder einem ähnlichen Polyetherdiol mit Tolylendiisocyanat oder einem ähnlichen Diisocyanat erhalten wird, und ein Kolophonium- bzw. Harzesterharz, Cumaron-Inden- Harz oder Terpen-Phenolharz, welches mit dem Urethanprepolymer im wesentlichen nicht reaktiv, aber damit verträglich ist, und als Klebrigmacher mit dem Prepolymer vermischt sind, umfassen, sind bereits bekannt (siehe beispielsweise ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung SHO 61 - 115 977 und geprüfte japanische Patentveröffentlichung SHO 51-30898).
  • Weiterhin beschreibt die US-A-3 931 077 eine reaktive Heißschmelzkleber-Zusammensetzung, welche ein reaktives Urethanprepolymer, das durch Umsetzung eines Diisocyanats mit einem Polyetherdiol erhalten wird, ein thermoplastisches Polymer und einen Klebrigmacher umfaßt.
  • Jedoch weisen die durch Umsetzung eines Diisocyanats mit einem Polyetherdiol erhaltenen Urethanprepolymeren eine schlechte Verträglichkeit mit verschiedenen Klebrigmachern auf und sind daher nur mit speziellen Klebrigmachern, wie den oben erwähnten, verwendbar. Daher ist eine Verbesserung der Eigenschaften der Kleberzusammensetzungen nach wie vor erforderlich.
  • Beispielsweise ist eine Kolophoniumesterharz enthaltende Kleberzusammensetzung hinsichtlich der Wärmebeständigkeit unzureichend, während eine Cumaron-Inden-Harz enthaltende einen starken offensiven Geruch abgibt. Die ein Terpenphenolharz umfassende Kleberzusammensetzung ist hinsichtlich der Lagerungsstabilltät nicht zufriedenstellend. Weiterhin ist jede dieser Kleberzusammensetzungen hinsichtlich der Witterungsbeständigkeit unzureichend. Die Zusammensetzungen erfordern weiterhin einen relativ langen Zeitraum, um eine brauchbare Bindefestigkeit zu erzielen und weisen somit eine geringe Reaktionsgeschwindigkeit auf und sind daher in dieser Hinsicht immer noch zu verbessern.
  • Das Hauptziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer reaktiven Heißschmelzkleber-Zusammensetzung, welche die obigen Probleme nicht aufweist.
  • Die vorliegende Erfindung sieht eine reaktive Heißschmelzkleber-Zusammensetzung vor, umfassend 30 bis 70 Gew.-% eines Urethanprepolymeren mit einer Isocyanatgruppe an jedem seiner entgegengesetzten Enden, einem Isocyanatgehalt von 1,2 bis 3,3 Gew.-% und einer Schmelzviskosität im Bereich von 1.000 bis 2.000.000 cps bei 85ºC, erhalten durch Umsetzen eines Diisocyanats mit einem Polyolefindiol mit einem gesattigten Kohlenwasserstoffgrundgerüst, wie niedermolekulargewichtige Polyolefine, und einer Hydroxylgruppe an jedem der entgegengesetzten Enden des Grundgerüsts, und 30 bis 70 Gew.-% eines Klebrigmachers, welcher mit dem Urethanprepolymeren im wesentlichen nichtreaktiv und damit verträglich ist.
  • Das gemäß der vorliegenden Erfindung verwendete Urethanprepolymer besitzt eine höhere Verträglichkeit mit verschiedenen Klebrigmachern als das herkömmliche Prepolymer, welches unter Verwendung des Polyetherdiols erhalten wird. und ist daher in Kombination mit einer breiten Vielzahl von Klebrigmachern verwendbar, um reaktive Heißschmelzkleber-Zusammensetzungen zu ergeben.
  • Weiterhin verbessern gemäß der Erfindung die Eigenschaften des Urethanprepolymeren mit der oben genannten Struktur und die Eigenschaften des damit vermischten Klebrigmachers die reaktive Heißschmelzkleber-Zusammensetzung hinsichtlich der Lagerungsstabilität, Viskositätsstabilität bei der Anwendung, der anfänglichen sowie endgültigen Haftung, Wärmebeständigkeit, Witterungsbeständigkeit etc., ergeben weiterhin höhere Reaktionsgeschwindigkeit und sichern eine verminderten unangenehmen Geruch.
  • Daher ist die erfindungsgemäße Kleberzusammensetzung bestens geeignet zur Verwendung bei der Herstellung von Konstruktionsmaterialien, Walzgutmaterialien, elektrischer oder elektronischer Teile und dergleichen unter Verwendung von Kunststoffen, Holz, Metallen etc.
  • Das erfindungsgemäß zu verwendende Polyolefindiol mit einer Hydroxylgruppe an jedem Ende besitzt ein gesättigtes Kohlenwasserstoffgrundgerüst, wie niedermolekulargewichtige Polyolefine. und eine Hydroxylgruppe an jedem Ende des Grundgerüsts, und es unterscheidet sich in der Struktur von den Polyetherdiolen, wie sie im Stand der Technik verwendet werden, und von Polyesterdiolen.
  • Das Molekulargewicht des Polyolefindiols liegt vorzugsweise im Bereich von 1000 bis 3000.
  • Ein solch verfügbares Polyolefindiol ist beispielsweise POLYTAIL (registriertes Warenzeichen) von Mitsubishi Kasei Corporation.
  • Das mit dem Polyolefindiol umzusetzende Diisocyanat ist beispielsweise 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat, 2,4-Tolylendiisocyanat, 2,6-Tolylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat oder 1,5-Naphthylendiisocyanat.
  • Das Polyolefindiol mit Hydroxylendgruppen und einem Überschuß an Diisocyanat erzielt, wenn es nach dem üblichen Verfahren der Additionspolymerisation unterzogen wird, ein Urethanprepolymer mit einer Isocyanatgruppe an jedem Ende. Vorzugsweise besitzt das so erhaltene Urethanprepolymer einen Isocyanatgehalt von 1,2 bis 3,3 Gew.-% und eine Schmelzviskosität im Bereich von 1000 bis 2 000000 cps (mPa s) bei 85ºC. Weiter vorzugsweise liegt die Schmelzviskosität im Bereich von 1000 bis 30 000 cps.
  • Wenn der Isocyanatgehalt weniger als 1,2 Gew.-% beträgt, besitzt das Urethanprepolymer eine übermäßig hohe Schmelzviskosität. Wenn andererseits der Gehalt über 3,3 % liegt, setzt das Prepolymer aufgrund der Isocyanatgruppe einen starken Geruch frei und zeigt eine zu geringe Schmelzviskosität. Wenn die Schmelzviskosität bei 85ºC geringer als 1000 cps ist, zeigt die Zusammensetzung eine verringerte anfängliche (sofortige) Haftung, bildet einen weichen Film nach dem Reaktionshärten und zeigt keine Hitzebeständigkeit.
  • Beispiele von bei der vorliegenden Erfindung verwendbaren Klebrigmachern sind eine breite Vielzahl von Harzen, einschließlich Kolophonium- bzw. Harzesterharzen (Kolophoniumester, hydrierte Kolophoniumester und dergleichen), Terpenharze (Polyterpenharz, Terpenphenolharz, aromatisches modifiziertes Terpenharz, hydrierte Produkte solcher Harze etc.), Erdöl- bzw. Petrolharzen (C&sub5;-aliphatische, C&sub9;-aromatische und C&sub9;-alicyclische Harze, hydrierte Produkte solcher Harze etc.), Styrolharzen (Homopolymere von Styrol, C&sub5;-Monomer-Styrol-Copolymer, C&sub9;-Monomer-Styrol-Copolymer und dergleichen) etc.
  • Es ist erwünscht, daß der Klebrigmacher mit dem Urethanprepolymer verträglich, vollständig inert oder nahezu vollständig inert gegenüber und im wesentlichen nicht reaktiv mit der Isocyanatgruppe des Prepolymeren ist und eine Erweichungstemperatur von 40 bis 150ºC aufweist. Im Hinblick auf die anfängliche Haftung, den Geruch und die Farbe sind Erdölharze besonders wünschenswert.
  • Wenn der Klebrigmacher gegenüber der Isocyanatgruppe des Urethanprepolymeren aktiv ist und damit reagiert, zeigt die durch Kneten der zwei Komponenten unter Erwärmung erhaltene Heißschmelzkleber-Zusammensetzung eine verringerte Reaktivität und eine beeinträchtigte Feuchtigkeits-Härtbarkeit und ist unerwünscht.
  • Wenn der Anteil des Klebrigmachers zu gering ist, zeigt die Zusammensetzung eine verringerte anfängliche Haftung und eine verringerte Endhaftung, wohingegen das Vorliegen eines Überschusses des Klebrigmachers die Zusammensetzung spröde macht und keine hohe Bindefestigkeit ergibt, so daß der Anteil im Bereich von 30 bis 70 Gew.-% liegt.
  • Sofern das Ziel der vorliegenden Erfindung erreicht werden kann, können Basis- bzw. Grundharze, Weichmacher, Wachse und ähnliche Additive, welche allgemein für Heißschmelzkleber verwendet werden, in die erfindungsgemäße, reaktive Heißschmelzkleber-Zusammensetzung eingebracht werden.
  • Beispiele geeigneter Grund- bzw. Basisharze sind Ethylen-Vinylacetat-Copolymer (EVA), Ethylen-Ethylacrylat-Copolymer (EEA), Styrol-Butadien-Blockcopolymer (SBS), Styrol-Isopren-Blockcopolymer (SIS), Styrol-Ethylen-Butylen- Blockcopolymer (SEBS), Polyethylen, ataktisches Polypropylen, thermoplastischer linearer Polyester, thermoplastisches lineares Polyurethan und dergleichen.
  • Beispiele geeigneter Weichmacher sind aromatische Öle, flüssige Paraffine, Phthalatweichmacher und dergleichen. Beispiele geeigneter Wachse sind niedermolekulargewichtiges Polyethylen, mikrokristallines Wachs, polymerisierte Wachse etc. Das unter Verwendung eines Polyolefindiols mit einer Hydroxylgruppe an jedem Ende hergestellte Urethanprepolymer besitzt ebenso eine gute Verträglichkeit mit diesen Bestandteilen. Ebenso einsetzbar sind anorganische Füllstoffe, Färbemittel, Antioxidantien etc.
  • Die erfindungsgemäße, reaktive Heißschmelzkleber-Zusammensetzung ist bei niedrigen Temperaturen von 70 bis unterhalb 100ºC anwendbar, wobei die Zusammensetzung bei einer Temperatur von nicht weniger als 100ºC ohne Probleme, wie es der Fall sein kann, aufgetragen werden kann. Die vorliegende Zusammensetzung wird durch Verwendung einer Heißschmelz-Auftragsvorrichtung, wie eine Heißschmelz-Beschichtungsvorrichtung, einem Heißschmelz-Spray und dergleichen aufgetragen. Die Menge der zu verwendenden Kleberzusammensetzung wird portionsweise von Zeit zu Zeit in den Schmelzbehälter der zu verwendenden Auftragsvorrichtung eingebracht.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Urethanprepolymer verwendet welches eine Isocyanatgruppe an jedem Ende aufweist und welches durch Umsetzung eines Diisocyanats mit einem Polyolefindiol mit einer Hydroxylgruppe an jedem Ende (wobei das Molekulargewicht des Diols und der Isocyanatgehalt und die Viskosität des Prepolymeren in geeigneter Weise für die tatsächliche Anwendung bestimmt werden) hergestellt wird. Das Urethanprepolymer zeigt verbesserte Verträglichkeit mit zahlreichen Klebrigmachern.
  • Demzufolge ist es möglich geworden, Klebrigmacher, wie etwa Erdölharze, zu verwenden, welche ausgezeichnete Eigenschaften ergeben, wenn sie mit dem Urethanprepolymer vermischt werden, wodurch letztendlich eine reaktive Heißschmelzkleber-Zusammensetzung erzielt wird, welche hinsichtlich zahlreicher Eigenschaften, wie etwa Lagerungsstabilität, Reaktionsgeschwindigkeit und Witterungsbeständigkeit, überragend ist.
  • Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele näher beschrieben.
  • Zunächst wurden vor der Herstellung der erfindungsgemäßen, reaktiven Heißschmelzkleber-Zusammensetzungen ein zur Verwendung bei der Erfindung bestimmtes Urethanprepolymer (Polyolefintyp) und ein zur Verwendung in einer herkömmlichen reaktiven Heißschmelzkleber-Zusammensetzung bestimmtes Urethanprepolymer (Polyethertyp) hinsichtlich der Verträglichkeit mit verschiedenen Klebrigmachern, Basisharzen, Weichmachern etc. geprüft.
  • Im einzelnen wurde ein Polyolefindiol (POLYTAIL H, Produkt der Mitsubishi Kasei Corporation) mit einer Hydroxylgruppe an jedem Ende und einem Molekulargewicht von 1500 mit 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat in üblicher Weise zur Erzielung einer Additionspolymerisation umgesetzt, um ein Urethanprepolymer (Polyolefintyp) mit einer Isocyanatgruppe an jedem Ende zur Verwendung bei der Erfindung herzustellen. Das Urethanprepolymer besaß eine Isocyanatgehalt von 2,5 Gew.-% und eine Schmelzviskosität bei 85ºC von 7500 cps.
  • Das Urethanprepolymer wurde in einer Menge von 50 Gew.-% mit 50 Gew.-% Klebrigmacher, Basisharz, Weichmacher oder dergleichen. wie in Tabelle 1 angegeben, mittels einer Kneteinrichtung unter Erwärmen bei einer Temperatur nicht unterhalb der Erweichungspunkte der zwei Bestandteile geknetet, wobei mit dem bloßen Auge geprüft wurde, ob sich die Bestandteile homogen miteinander vermischten und ob bei 20ºC eine Phasentrennung auftrat. Das Ergebnis wurde gemäß den folgenden Kriterien bewertet: A für ausgezeichnet, B für gut und C für schlecht. Die obige Arbeitsweise wurde für sämtliche in der Tabelle 1 angegebenen Materialien wiederholt, wobei ebenso die erzielten Ergebnisse gezeigt sind.
  • Zum Vergleich wurden Polypropylenglykol und Diphenylmethandiisocyanat in üblicher Weise der Additionspolymerisation unterzogen, um ein Urethanprepolymer (Polyethertyp) mit einer Isocyanatgruppe an jedem Ende zur Verwendung gemäß dem Stand der Technik herzustellen. Dieses Urethanprepolymer besaß einen Isocyanatgehaltvon 3,0 Gew.-% und eine Schmelzviskosität bei 85ºC von 800 cps.
  • Das Vergleichs-Urethanprepolymer wurde in gleicher Weise wie oben angegeben hinsichtlich der Verträglichkeit geprüft. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1 Verträglichkeit des Urethanprepolymeren Material Handelsbezeichnung Polyolefintyp Polyethertyp Klebrigmacher Hydrierter Kolophoniumester Terpenphenolharz C&sub5;-Erdölharz C&sub9;-Erdölharz Hydriertes Erdölharz Cumaron-Inden-Harz Basisharz EVA-Harz EEA-Harz SIS-Harz SEBS-Harz SBS-Harz Weichmacher, etc. Flüssiges Paraffin Phthalsäure-Weichmacher Paraffinwachs Mikrokristallines Wachs ESTER GUM H YS POLYSTER S145 QUINTONE N 180 NEOPOLYMER S ARKON P-100 ESUCRON V-120 EVAFLEX EV150 NUC 6070 CARIFLEX 1007 KRATON G1652 TUFPRENE A CRYSTOL 352 DOP PARAFFIN WAX SASOL WAX II
  • Die Ergebnisse der Tabelle 1 zeigen, daß das bei der vorliegenden Erfindung zu verwendende Urethanprepolymer (Polyolefintyp) eine ausgezeichnete Verträglichkeit mit den verschiedenen Klebrigmachern, Basisharzen, Weichmachern etc. aufweist. Das Prepolymer ist daher mit einer breiten Vielzahl von Klebrigmachern, Basisharzen, Weichmachern und dergleichen verwendbar, um reaktive Heißschmelzkleber-Zusammensetzungen zu erzielen.
  • Dazu gegensätzlich war das herkömmliche Urethanprepolymer (Polyethertyp) nur mit speziellen Klebrigmachern verträglich und zeigte eine schlechte Verträglichkeit mit den anderen Klebrigmachern Basisharzen, Weichmachern und dergleichen.
    • Beispiel 1
  • Ein Polyolefindiol (POLYTAIL H, Produkt der Mitsubishi Kasei Corporation) mit einer Hydroxylgruppe an jedem seiner entgegengesetzten Enden und einem Molekulargewicht von 2000 wurde zur Additionspolymerisation in üblicher Weise mit Diphenylmethandiisocyanat umgesetzt, um ein Urethanprepolymer (Polyolefintyp) mit einer Isocyanatgruppe an jedem seiner entgegengesetzten Enden herzustellen. Das Urethanprepolymer besaß einen Isocyanatgehalt von 2,0 Gew.-% und eine Schmelzviskosität bei 85ºC von 6500 cps.
  • Das Urethanprepolymer in einer Menge von 50 Gew.-% und 50 Gew.-% eines aromatischen C&sub9;-Erdölharzes (Neopolymer 5, Produkt der Nippon Petrochemicals Co., Ltd.), welches als Klebrigmacher dient, wurden mittels einer Kneteinrichtung gleichmäßig miteinander bei 120ºC geknetet, um eine reaktive Heißschmelzkleber-Zusammensetzung herzustellen. Die Zusammensetzung wurde zur Bewertung der Eigenschaften geprüft. Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse.
  • Die Eigenschaften wurden mittels den folgenden Verfahren bestimmt.
    • (1) Schmelzviskosität
  • Die Schmelzviskosität des auf 85ºC erwärmten Urethanprepolymeren wurde gemäß JIS K-6862 unter Verwendung eines Viskosimeters vom BM-Typ gemessen. Im Falle der Kleberzusammensetzung wurde die Zusammensetzung für die Messung auf 100ºC erwärmt.
    • (2) Lagerungsstabilität
  • Eine Menge von 200 g der Kleberzusammensetzung wurde hermetisch in einer Synthetikharz-Tüte, deren Oberfläche mit Aluminium laminiert war, eingeschlossen und dann in einem Ofen bei 90ºC stehengelassen. Wenn die resultierende Viskosität nicht größer war als das Doppelte der Anfangsviskosität, wurde die Zusammensetzung als annehmbar bewertet, wobei der Zeitraum, welcher verging, bis die Viskosität auf das Doppelte der Anfangsviskosität anstieg, in Tabelle 2 angegeben ist. Das in der Tabelle angegebene Wort "über" bedeutet, daß die Prüfung nach dem Ablauf des angegebenen Zeitraum abgebrochen wurde.
    • (3) Viskositätsstabilität
  • Die Viskosität der Zusammensetzung wurde nach einem Zeitraum von 4 Stunden und 8 Stunden in gleicher Weise wie im Falle der Schmelzviskosität gemessen. Die Zusammensetzung wurde als annehmbar beurteilt, wenn die Viskositätsmessung nicht mehr als das Doppelte des Anfangswertes ergab. Die Zusammensetzung ist vollkommen brauchbar, wenn die nach 4 und 8 Stunden erhaltenen Viskositätsmessungen nicht größer waren als das Doppelte des Anfangswertes.
    • (4) Reaktionsgeschwindigkeit
  • Die Kleberzusammensetzung wurde auf zwei Acrylharzplatten bis zu einer Dicke von 30 bis 150 um unter Anwendung eines auf 90ºC erwärmten Walzenbeschichters aufgetragen. Nach einem Freiliegezeitraum von 30 Sekunden wurden die Acrylharzplatten unter Druck aneinander geklebt und bei 20ºC bei 60 % relativer Feuchtigkeit stehengelassen, um die Zusammensetzung zu härten. Der zur Erzielung einer brauchbaren Bindefestigkeit erforderliche Zeitraum wurde gemessen.
    • (5) Anfängliche (sofortige) Haftung
  • In einer bei 20ºC und 60 % relativer Feuchtigkeit gehaltenen Kammer konstanter Temperatur und konstanter Feuchtigkeit wurde eine gemäß dem Verfahren (4) erhaltene Anordnung aus Acrylharzplatten an ihrem einen Ende einer Scherbelastung von 100g sofort nachdem die Platten aneinander befestigt wurden, unterzogen, um die Zeit zu messen, welche erforderlich war, um die Klebeverbindung zu brechen. Der Test wurde nach einem Zeitraum von 1 Stunde abgebrochen.
    • (6) Endhaftung
  • Eine gemäß dem Verfahren (4) zusammengeklebte Anordnung aus Acrylharzplatten wurde in einer Kammer bei 20ºC und 60 % relativer Feuchtigkeit mit konstanter Temperatur und konstanter Feuchtigkeit während 24 Stunden stehengelassen. Die Anordnung wurde danach unter Halten bei einer Temperatur von 20ºC oder 80ºC unter Verwendung einer Tensilon-Zugprüfvorrichtung mit einer Geschwindigkeit von 25 mm/min gezogen, um die Zug-Scherbindefestigkelt (kg/25 mm x 25 mm) zu messen.
    • (7) Witterungsbeständigkeit
  • Die Kleberzusammensetzung wurde in Form einer Reihe von Kügelchen, 100 mm lang und 5 mm breit, auf eine Glasplatte aufgebracht und dann mittels einem Xenon-Bewitterungsmeßgerät mit Licht belichtet, um die Zeit zu messen, welche erforderlich war, um die Oberfläche zu zerstören. Der Test wurde nach einem Zeitraum von 150 Stunden abgebrochen.
    • (8) Offensiver Geruch
  • Die Kleberzusammensetzung wurde auf 140ºC erhitzt und durch eine Sensorprüfung hinsichtlich eines offensiven bzw. üblen Geruchs überprüft.
    • (9) Verträglichkeit
  • In gleicher Weise wie bei der Verträglichkeitsprüfung wurde die Kleberzusammensetzung mittels einer Kneteinrichtung unter Erwärmen bei 120ºC geknetet und mit dem bloßen Auge überprüft, ob die Komponenten homogen miteinander vermisch waren und ob bei 20ºC eine Phasentrennung auftrat. Die Ergebnisse wurden gemäß den gleichen Kriterien A, B und C, wie bereits angegeben, bewertet.
    • Beispiel 2
  • Es wurde die gleiche Arbeitsweise wie in Beispiel 1 durchgeführt, mit der Ausnahme, daß 60 Gew.-% eines Urethanprepolymeren (Polyolefintyp) mit einem Isocyanatgehalt von 1,5 Gew.-% und einer Schmelzviskosität bei 85ºC von 3000 cps sowie 40 Gew.-% eines hydrierten Erdölharzes (ARKON P-125, Produkt der Arakawa Chemical Industries Ltd.), welches als Klebrigmacher dient, verwendet wurden. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.
    • Beispiel 3
  • Es wurde die gleiche Arbeitsweise wie in Beispiel 1 durchgeführt, mit der Ausnahme, daß 50 Gew.-% eines Urethanprepolymeren (Polyolefintyp) mit einem Isocyanatgehalt von 3,0 Gew.-% und einer Schmelzviskosität bei 85ºC von 23 000 cps sowie 50 Gew.-% eines Terpenphenolharzes (YS POLYSTER S145, Produkt der Yasuhara Chemical Co., Ltd.), welches aus Klebrigmacher dient, verwendet wurden. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.
    • Beispiel 4
  • Es wurde die gleiche Arbeitsweise wie in Beispiel 1 durchgeführt, mit derAusnahme, daß 30 Gew.-% eines Urethanprepolymeren (Polyolefintyp) mit einem Isocyanatgehalt von 1,3 Gew.-% und einer Schmelzviskosität von 2800 cps bei 85ºC sowie 70 Gew.-% eines Styrolharzes (FTR 6100, Produkt der Mitsui Petrochemical Industries, Ltd.), welches als Klebrigmacher dient, verwendet wurden. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.
    • Beispiel 5
  • Es wurde die gleiche Arbeitsweise wie in Beispiel 1 durchgeführt, mit derAusnahme, daß 43 Gew.-% eines Urethanprepolymeren (Polyolefintyp) mit einem Isocyanatgehalt von 2,0 Gew.-% und einer Schmelzviskosität von 7000 cps bei 85ºC sowie 53 Gew.-% eines hydrierten Erdölharzes (ARKON P-125, Produkt der Arakawa Chemical Industries, Ltd.), welches als Klebrigmacher dient, 2 Gew.-% SEBS- Harz (KRATON G1652, Produkt der Shell Kagaku K.K.) und 2 Gew.-% eines flüssigen Paraffins (CRYSTOL 352, Produkt der Esso Sekuyu K.K.) verwendet worden. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.
    • Beispiel 6
  • Es wurde die gleiche Arbeitsweise wie in Beispiel 1 durchgeführt, mit der Ausnahme, daß 48,5 Gew.-% eines Urethanprepolymeren (Polyolefintyp) mit einem Isocyanatgehalt von 2,5 Gew.-% und einer Schmelzviskosität von 13 000 cps bei 85ºC, 50 Gew.-% eines Styrolharzes (FTR 6100, Produkt der Mitsui Petrochemical Industries, Ltd.),welches als Klebrigmacher dient, und 1.5 Gew.-% eines Wachses (SASOL WAX H, Produkt der SASOL, South African Coal Oil Gas Corp., Ltd.) verwendet wurden. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.
    • Vergleichsbeispiel 1
  • Polypropylenglykol und Diphenylmethandiisocyanat wurden in der üblichen Weise einer Additionspolymerisation unterzogen, um ein Urethanprepolymer (Polyethertyp) mit einer Isocyanatgruppe an jedem Ende herzustellen. Das Urethanprepolymer besaß einen Isocyanatgehalt von 1,5 Gew.-% und eine Schmelzviskosität bei 85ºC von 1000 cps.
  • Danach wurde die gleiche Arbeitsweise wie in Beispiel 1 durchgeführt, mit der Ausnahme, daß 55 Gew.-% dieses Urethanprepolymeren und 45 Gew.-% eines Terpenphenolharzes (YS POLYSTER S145, Produkt von Yasuhara Chemical Co., Ltd.), welches als Klebrigmacher dient, verwendet wurden. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.
    • Vergleichsbeispiel 2
  • Es wurde die gleiche Arbeitsweise wie in Beispiel 1 durchgeführt, mit der Ausnahme, daß 40 Gew.-% des gleichen wie in Vergleichsbeispiel 1 verwendeten Urethanprepolymeren, 50 Gew.-% eines Terpenphenolharzes (YS POLYSTER S145, Produkt der Yasuhara Chemical Co., Ltd.), welches als Klebrigmacher dient, und 10 Gew.-% flüssiges Paraffin (CRYSTOL 352, Produkt der Esso Sekiyu K.K.) verwendet wurden. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.
    • Vergleichsbeispiel 3
  • Es wurde die gleiche Arbeitsweise wie in Beispiel 1 durchgeführt, mit der Ausnahme, daß 60 Gew.-% des gleichen wie in Vergleichsbeispiel 1 verwendeten Urethanprepolymeren und 40 Gew.-% eines Cumaron-Inden-Harzes (ESUCRON V-120, Produkt der Nippon Steel Chemical Co., Ltd.), welches als Klebrigmacher dient, verwendet wurden. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.
    • Vergleichsbeispiel 4
  • Es wurde die gleiche Arbeitsweise wie in Beispiel 1 durchgeführt, mit der Ausnahme, daß 50 Gew.-% des gleichen wie in Vergleichsbeisplel 1 verwendeten Urethanprepolymeren 25 Gew.-% eines Terpenphenolharzes (YS POLYSTER S145, Produkt der Yasuhara Chemical Co., Ltd.), welches als Klebrigmacher dient, und 25 Gew.-% eines Cumaron-Inden-Harzes (ESUCRON V-120, Produkt der Nippon Steel Chemlcal Co., Ltd.) als Klebrigmacher verwendet wurden. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt. Tabelle 2 Komponente der Kleberzusammensetzung Urethanprepolymer Polyolefintyp Polyethertyp Schmelzviskosität bei 85ºC (cps) Isocyanatgehalt (Gew.-%) Klebrigmacher C&sub9;-Erdölharz (NEOPOLYMER S) Hydriertes Erdölharz (ARKON P-125) Terpenphenolharz (YS POLYSTER S145) Styrolharz (FTR 6100) Cumaron-Inden-Harz (ESUCRON V-120) Andere SEBS-Harz (KRATON G1652) Flüssiges Paraffin (CRYSTOL 352) Wachs (SASOL WAX H) Tabelle 2 (Fortsetzung) Komponente der Kleberzusammensetzung Urethanprepolymer Polyolefintyp Polyethertyp Schmelzviskosität bei 85ºC (cps) Isocyanatgehalt (Gew.-%) Klebrigmacher C&sub9;-Erdölharz (NEOPOLYMER S) Hydriertes Erdölharz (ARKON P-125) Terpenphenolharz (YS POLYSTER S145) Styrolharz (FTR 6100) Cumaron-Inden-Harz (ESUCRON V-120) Andere SEBS-Harz (KRATON G1652) Flüssiges Paraffin (CRYSTOL 352) Wachs (SASOL WAX H) Tabelle 2 (Fortsetzung) Eigenschaften der Kleberzusammensetzung Schmelzviskosität, 100ºC (cps) Lagerungsstabilität, 90ºC (Monate) Viskositätsstabilität, 100ºC Stunden danach (cps) Reaktionsgeschwindigkeit 20ºC, 60% RH (h) Anfangshaftung 20ºC, 60% RH (min) Endhaftung Witterungsstabilität Xenonlampe (h) Offensiver Geruch, Sensorprüfung Verträglichkeit Knetung bei 120ºC Phasentrennung bei 20ºC Über Kein Bruch Nein Tabelle 2 (Fortsetzung) Eigenschaften der Kleberzusammensetzung Schmelzviskosität, 100ºC (cps) Lagerungsstabilität, 90ºC (Monate) Viskositätsstabilität, 100ºC Stunden danach (cps) Reaktionsgeschwindigkeit 20ºC, 60% RH (h) Anfangshaftung 20ºC, 60% RH (min) Endhaftung Witterungsstabilität Xenonlampe (h) Offensiver Geruch, Sensorprüfung Verträglichkeit Knetung bei 120ºC Phasentrennung bei 20ºC Über Kein Bruch Nein
  • Die in Tabelle 2 angegebenen Ergebnisse zeigen, daß das Urethanprepolymer (Polyolefintyp) mit einer Isocyanatgruppe an jedem Ende, welches durch Umsetzen eines Diisocyanats mit einem Polyolefindiol mit einer Hydroxylgruppe an jedem Ende hergestellt und gemäß der Erfindung verwendet wird, verbesserte Verträglichkelt mit zahlreichen Klebrigmachern zeigte und daß die Eigenschaften des Urethanprepolymeren (Polyolefintyp) und die Eigenschaften des damit vermischten Klebrigmachers reaktive Heißschmelzkleber-Zusammensetzungen ergaben, welche hinsichtlich der Lagerungsstabilität, Viskositätsstabilität für die Auftragung, Reaktionsgeschwindigkeit, anfänglicher und Endhaftung, Wärmebeständigkeit, Witterungsstabilltät etc. verbessert und hinsichtlich eines offensiven Geruchs vermindert waren.
  • Dazu gegensätzlich waren die reaktiven Heißschmelzkleber-Zusammensetzungen der Vergleichsbeispiele 1 bis 4, bei denen ein Urethanprepolymer des Polyethertyps verwendet wurde, sämtlich unzureichend hinsichtlich der Lagerungsstabllität, gering in der Reaktionsgeschwindigkeit, verringert in der anfänglichen und Endhaftung und der Witterungsbeständigkeit. Insbesondere die Kleberzusammensetzungen der Vergleichsbeispiele 3 und 4, bei denen ein Cumaron-Inden-Harz eingebracht war, setzten einen starken offensiven Geruch frei und zeigten schlechte Eigenschaften.

Claims (9)

1. Reaktive Heißschmelzkleber-Zusammensetzung, umfassend 30 bis 70 Gew.-% eines Urethanprepolymeren mit einer Isocyanatgruppe an jedem seiner entgegengesetzten Enden, einem Isocyanatgehalt von 1,2 bis 3,3 Gew.-% und einer Schmelzviskosität im Bereich von 1.000 bis 2.000.000 cps bei 85ºC, erhalten durch Umsetzen eines Diisocyanats mit einem Polyolefindiol mit einem gesättigten Kohlenwasserstoffgrundgerüst, wie niedermolekulargewichtige Polyolefine, und einer Hydroxylgruppe an jedem der entgegengesetzten Enden des Grundgerüsts, und 30 bis 70 Gew.-% eines Klebrigmachers, welcher mit dem Urethanprepolymeren im wesentlichen nichtreaktiv und damit verträglich ist.
2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Polyolefindiol ein Molekulargewicht von 1.000 bis 3.000 besitzt.
3. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das mit dem Polyolefindiol umgesetzte Diisocyanat eine Verbindung ist, welche aus der aus 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat, 2,4-Tolylendiisocyanat, 2,6-Tolylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat und 1,5-Naphthylendiisocyanat bestehenden Gruppe gewählt wird.
4. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei der Klebrigmacher ein Harz ist. welches aus der aus Kolophonium- bzw. Harzesterharz, hydriertes Kolophonium- bzw. Harzesterharz, Polyterpenharz, Terpenphenolharz, aromatisch modifiziertes Terpenharz, hydrierten Produkten solcher Terpenharze, C&sub5;-aliphatischen, C&sub9;-aromatischen und C&sub9;-alicyclischen Erdöl- bzw. Petrolharzen, hydrierten Produkten solcher Erdöl- bzw. Petrolharze, Styrolharz, C&sub5;-Monomer-Styrol-Copolymer und C&sub9;-Monomer-Styrol-Copolymer bestehenden Gruppe gewählt wird.
5. Zusammensetzung nach Anspruch 4, wobei der Klebrigmacher eine Erweichungstemperatur von 40 bis 150ºC besitzt.
6. Zusammensetzung nach Anspruch 1, umfassend weiterhin ein Basisharz, einen Weichmacher und ein Wachs.
7. Zusammensetzung nach Anspruch 6, wobei das Basisharz ein Harz ist, welches aus der aus Ethylen-Vinylacetat-Copolymer (EVA), Ethylen-Ethylacrylat- Copolymer (EEA), Styrol-Butadien-Blockcopolymer (SBS), Styrol-Isopren-Blockcopolymer (SIS), Styrol-Ethylen-Butylen-Blockcopolymer (SEBS), Polyethylen, ataktisches Polypropylen, thermoplastischer linearer Polyester und thermoplastisches lineares Polyurethan bestehenden Gruppe gewählt wird.
8. Zusammensetzung nach Anspruch 6, wobei der Weichmacher ein Mittel ist, welches aus der aus aromatisches Öl, flüssiges Paraffin und Phthalat-Weichmacher bestehenden Gruppe gewählt wird.
9. Zusammensetzung nach Anspruch 7, wobei das Wachs ein Wachs ist, welches aus der aus niedermolekulargewichtiges Polyethylen, mikrokristallines Wachs und polymerisiertes Wachs bestehenden Gruppe gewählt wird.
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