EP1861448A1 - Niedrigviskose uretdiongruppenhaltige polyadditionsverbindungen, verfahren zur herstellung und verwendung - Google Patents

Niedrigviskose uretdiongruppenhaltige polyadditionsverbindungen, verfahren zur herstellung und verwendung

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EP1861448A1
EP1861448A1 EP06707871A EP06707871A EP1861448A1 EP 1861448 A1 EP1861448 A1 EP 1861448A1 EP 06707871 A EP06707871 A EP 06707871A EP 06707871 A EP06707871 A EP 06707871A EP 1861448 A1 EP1861448 A1 EP 1861448A1
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EP
European Patent Office
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aliphatic
uretdione
viscosity
diisocyanate
reaction
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP06707871A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Jörn Volker WEISS
Thomas Weihrauch
Werner Grenda
Silvia Herda
Klaus Behrendt
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Evonik Operations GmbH
Original Assignee
Evonik Degussa GmbH
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C08G18/78—Nitrogen
    • C08G18/79—Nitrogen characterised by the polyisocyanates used, these having groups formed by oligomerisation of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/798—Nitrogen characterised by the polyisocyanates used, these having groups formed by oligomerisation of isocyanates or isothiocyanates containing urethdione groups
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    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J175/00—Adhesives based on polyureas or polyurethanes; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J175/04—Polyurethanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2150/00—Compositions for coatings
    • C08G2150/20—Compositions for powder coatings

Definitions

  • the invention relates to low-viscosity uretdione group-containing polyaddition compounds, processes for their preparation and use.
  • Uretdione group-containing polyaddition compounds are known.
  • DE 101 470 describes reaction products of aromatic uretdione group-containing diisocyanates and di-functional hydroxyl compounds.
  • DE 24 20 475 contains the description of a process for the preparation of powder coating crosslinkers consisting of uretdione group-containing diisocyanates, diisocyanates and di-functional hydroxyl compounds.
  • EP 269 943 A process for the preparation of uretdione group-containing polyaddition compounds is described in EP 269 943.
  • EP 601 793 one-component adhesives are described from polyisocyanates containing uretdione groups, polyisocyanates and polyols.
  • EP 640 634 describes uretdione group-containing polyaddition compounds which additionally contain isocyanurate groups.
  • EP 1 063 251 describes a process for the preparation of polyaddition compounds containing uretdione groups. In this case uretdione group-containing polyisocyanates and diisocyanates are mixed.
  • the object of this invention was to find uretdione group-containing polyaddition compounds which have significantly lower melt viscosities and a process for their preparation.
  • melt viscosity depends on the glass transition temperature. There are commercially available low Tg products (40-50 ° C) (viscosity 30-300 Pas at 120 ° C) as well as high Tg (70-80 ° C) (viscosity 3000-20000 Pas at 120 ° C). The intrinsic viscosity of these products is already drastically different. Nevertheless, a significant decrease in the melt viscosity can be expected in any case in comparison with the conventional method of manufacture.
  • the invention relates to low-viscosity, uretdione polyaddition compounds obtained by solvent-free reaction at temperatures above 50 ° C of
  • auxiliaries and additives may be included.
  • the low-viscosity uretdione group-containing polyaddition compounds according to the invention generally have viscosities which are 40% lower than in previously known
  • Products usually in the range from 30 Pas (Tg 40 ° C) to 20000 Pas (Tg 80 ° C), each measured up to 120 ° C.
  • Starting materials for the uretdione group-containing polyisocanates A) are aromatic, aliphatic, (cyclo) aliphatic and / or cycloaliphatic polyisocyanates having at least two NCO groups, in particular: isophorone diisocyanate (IPDI),
  • Uretdione group-containing polyisocyanates are well known and are described, for example, in US 4,476,054, US 4,912,210, US 4,929,724 and EP 417,603.
  • soluble dimerization catalysts such as.
  • the reaction - optionally carried out in solvents, but preferably in the absence of solvents - is stopped when a desired conversion is achieved by addition of catalyst poisons. Excess monomeric isocyanate is subsequently separated by short path evaporation. If the catalyst is volatile enough, the reaction mixture can be freed from the catalyst in the course of the monomer separation. The addition of catalyst poisons can be dispensed with in this case.
  • the dimerization of H 12 MDI has been described recently in WO 04005363 and WO 04005364.
  • Suitable compounds B) are all polyols customarily used in PU chemistry (polyols are all compounds which have at least two alcohol groups) of molecular weight of at least 32.
  • the monomeric diols are, for example, ethylene glycol, triethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 3-methylpentanediol-1, 5-neopentyl glycol, 2,2,4 (2,4 , 4) trimethylhexanediol and hydroxypivalic acid neopentyl glycol ester.
  • the monomeric triols are, for example, trimethylolpropane, ditrimethylolpropane, trimethylolethane, hexanetriol-1,2,6, butanetriol-1,2,4, tris ( ⁇ -hydroxyethyl) -isocyanurate, pentaerythritol, mannitol or sorbitol.
  • polyols which contain further functional groups (oligomers or polymers). These are the hydroxyl-containing polyesters, polycarbonates, polycaprolactones, polyethers, polythioethers, polyesteramides, polyurethanes or polyacetals known per se. They have a number average molecular weight of 134 to 3,500. The polyols are used alone or in mixtures.
  • catalysts such as butyltin tris (2-ethylhexanoate) and dibutyltin dilaurate.
  • the compounds D) are mono-, di- and polyfunctional carboxylic acids having 1 to 40 carbon atoms. Particularly suitable are acetic, propionic, n-octane, n-decane, n-dodecane, succinic, adipic, n-octane and n-dodecanedioic, trimelithic, trimesin and pyromellitic. They are contained in a concentration of 0.1 to 5 wt .-%.
  • polyisocanates E optionally, aromatic, aliphatic, (cyclo) aliphatic and / or cycloaliphatic polyisocyanates having at least two NCO groups together with A) and B) are reacted, in particular: isophorone diisocyanate (IPDI), hexamethylene diisocyanate (HDI),
  • IPDI isophorone diisocyanate
  • HDI hexamethylene diisocyanate
  • H 12 MDI Diisocyanatodicylco-hexylmethane
  • MPDI 2-methylpentane diisocyanate
  • TMDI 2,2,4- Trimethylhexamethylenediisocyanate ⁇ trimethylhexamethylenediisocyanate
  • NBDI Norbornane diisocyanate
  • TDI toluene diisocyanate
  • MDI methylene diphenyl diisocyanate
  • TMXDI tetramethylxylylene diisocyanate
  • the compounds F which can also be reacted together with A) and B), are monomeric monofunctional alcohols, monomeric mono- or difunctional amines and / or blocking agents.
  • monomeric monofunctional alcohols monomeric mono- or difunctional amines and / or blocking agents.
  • methyl ethyl ketoxime As methyl ethyl ketoxime, acetone oxime, phenol, ⁇ -caprolactam, 1,2,4-triazole, 2,5-dimethylpyrazole, diethyl malonate, ethyl acetoacetate or diisopropylamine.
  • the reaction of the polyisocyanates A) carrying uretidione groups and optionally polyisocyanates E) and / or F) to the novel polyaddition compounds involves the reaction of the free NCO groups of A) and optionally E) and / or F) with active hydrogen-carrying compounds of B).
  • the invention also provides a process for the solvent-free, continuous preparation of low-viscosity, uretdione polyaddition compounds obtained by solvent-free reaction at temperatures above 50 ° C of A) at least one aromatic, aliphatic, (cyclo) aliphatic and / or cycloaliphatic uretdione group-containing polyisocyanates having at least two NCO groups and
  • auxiliaries and additives may be included,
  • the principle of the process is that the reaction of the starting compounds is carried out continuously, in particular in an extruder, flow tube, intensive kneader, intensive mixer or static mixer by intensive mixing and short-term reaction with heat.
  • the reactants are briefly reacted with heat at temperatures of 50 ° C to 325 ° C, preferably from 50 to 250 ° C, most preferably from 70 to 220 ° C for the reaction.
  • these residence time and temperature values may be also occupy other preferred areas.
  • a continuous after-reaction is followed. By subsequent rapid cooling, it is then possible to obtain the end product.
  • extruders such as single- or multi-screw extruders, in particular twin-screw extruders, planetary roller extruders or ring extruders, flow tubes, intensive kneaders, intensive mixers or static mixers are particularly suitable for the process according to the invention and are preferably used.
  • the starting compounds are added to the aggregates usually in separate product streams. If there are more than two product streams, these can also be bundled. Various hydroxyl-containing starting materials can be combined to form a product stream. It is also possible to additionally add catalysts and / or additives such as leveling agents or stabilizers to this product stream. It is likewise possible to combine polyisocyanates and the uretdiones of polyisocyanates with catalysts and / or additives such as leveling agents or stabilizers in a product stream. The material flows can also be divided and thus supplied to the units in different proportions at different locations. In this way, concentration gradients are set deliberately, which can bring about the completeness of the reaction. The entry point of the product streams in the order can be handled variable and time offset.
  • the rapid cooling downstream of the reaction can be integrated in the reaction part, in the form of a multi-housing embodiment as in extruders or Conterna- machines. You can also use: tube bundles, pipe coils, chill rolls, air conveyors, metal conveyor belts and water baths, with and without a downstream granulator.
  • the preparation is first brought to a suitable temperature by further cooling by means of the corresponding aforementioned equipment.
  • the invention also provides the use of the inventive low-viscosity, uretdione polyaddition compounds in thermoplastic polyurethanes (TPU) and molding compositions, polyurethane powder coatings and PUR adhesives.
  • the invention also relates to thermoplastic polyurethane molding compositions, wherein the molding compositions low-viscosity, uretdione polyaddition compounds obtained by solvent-free reaction at temperatures above 50 ° C of
  • the uretdione polyaddition compounds according to the invention with polymers, optionally with polycarbonates, acrylonitrile copolymers, acrylonitrile-butadiene-styrene polymers, acrylonitrile-styrene-acrylic rubber molding compositions, copolymers of ethylene and / or propylene and acrylic acid or methacrylic acid or sodium - or Zn- Salts thereof, as well as copolymers of ethylene and / or propylene and acrylic acid esters or methacrylic acid esters, and auxiliaries and additives such.
  • UV stabilizers and antioxidants are mixed.
  • the molding compositions according to the invention can be prepared by mixing the TPU granules produced by methods known in principle with the respective additives and compounding in a manner known to those skilled in the art by reextrusion. Subsequently, the resulting molding compound can be granulated and converted by (cold) grinding in a sinterable powder, the z. B.
  • the invention also provides polyurethane powder coating compositions, essentially containing I. low-viscosity, uretdione polyaddition compounds obtained by solvent-free reaction at temperatures above 50 ° C of
  • auxiliaries and additives may be included;
  • auxiliaries and additives may be included.
  • polyesters, polyethers, polyacrylates, polyurethanes and / or polycarbonates having an OH number of 20 to 200 (in mg KOH / g).
  • Such polyesters may be amorphous or (partially) crystalline.
  • binders have been described, for example, in EP 669 354 and EP 254 152. Of course, mixtures of such polymers can be used.
  • Applicable catalysts III are examples of binders.
  • organometallic compounds such as dibutyltin dilaurate (DBTL), but also tertiary amines such.
  • DBTL dibutyltin dilaurate
  • DABCO 1,4-diazabicyclo [2.2.2,] octane
  • DBU 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undec-7-ene
  • l 5-diazabicyclo [4.3.0] non -5-en
  • Further catalysts III To accelerate the crosslinking reaction of the uretdione polyaddition compound with the hydroxyl-containing polymers are in particular metal acetylacetonates, metal hydroxides, metal alkoxides or quaternary ammonium salts with hydroxides, fluorides or carboxylates as counterions. They are z. For example, in WO 00/34355, DE 103 20 267, DE 102 05 608 and DE 103 20 266 described.
  • the proportion of the catalyst or the catalyst mixture in the total amount of the powder coating formulation is 0.01 to 3% by mass.
  • the activity of the particularly efficient catalysts decreases significantly in the presence of acids.
  • the conventional reactants of uretdione group-containing polyaddition compounds include hydroxyl-containing polyesters. Due to the method of preparation of these polyesters they sometimes carry acid groups to a small extent. The content of the polyesters on acid groups should be below 20 mg KOH / g, otherwise the catalysts will be inhibited too much. In the presence of such acid groups-bearing polyesters, it is advisable to use the catalysts mentioned either in excess, based on the acid groups, or to add reactive compounds which are capable of intercepting acid groups. Both monofunctional and polyfunctional compounds can be used for this purpose.
  • Reactive acid-scavenging compounds IV are well known in paint chemistry.
  • inorganic salts such as hydroxides, bicarbonates or carbonates with acid groups at elevated temperatures.
  • triglycidyl ether isocyanurate TGIC
  • EPIKOTE 828 diglycidyl ether based on bisphenol A, Schell
  • Versaticklareglycidylester Ethylhexylglycidylether
  • Butylglycidylether POLYPOX R 16 (pentaerythritol tetraglycidyl ether, UPPC AG) as well as other types of polypoets with free epoxy groups
  • VESTAGON EP HA 320 (hydroxyalkylamide, Degussa AG), but also phenylenebisoxazoline, 2-methyl-2-oxazoline, 2 -Hydroxyethyl-2-oxazoline, 2-hydroxypropyl-2-oxazoline, 5-hydroxypentyl-2-oxazoline, sodium carbonate, potassium carbonate and calcium carbonate.
  • reactive compounds can be used in proportions by weight of from 0.1
  • auxiliaries and additives such as leveling agents, for.
  • Fillers and pigments, such as. Titanium dioxide may be added in an amount of up to 50% by weight of the total composition.
  • Another object of the invention is a process for the preparation of polyurethane powder coating compositions in heatable aggregates at an upper temperature limit of 120 to 130 ° C.
  • the homogenization of all constituents for the preparation of a powder coating composition can be carried out in suitable aggregates, such as. B. heated kneaders, but preferably by extrusion, carried out, with upper temperature limits of 120 to 130 ° C should not be exceeded.
  • suitable aggregates such as. B. heated kneaders, but preferably by extrusion, carried out, with upper temperature limits of 120 to 130 ° C should not be exceeded.
  • the extruded mass is ground to the ready-to-spray powder.
  • the application of the ready-to-spray powder on suitable substrates can according to the known methods, such. By electrostatic powder spraying, vortex sintering, or electrostatic vortex sintering respectively.
  • the coated workpieces are heated for curing for 4 to 60 minutes to a temperature of 120 to 220 ° C., preferably for 6 to 30 minutes at 120 to 180 ° C.
  • the invention also provides polyurethane adhesive compositions, essentially containing
  • auxiliaries and additives may be included;
  • a hydroxyl-containing polymer having an OH number between 20 and 200 mg KOH / g; III. optional catalysts to accelerate the crosslinking reaction;
  • auxiliaries and additives may be included.
  • polyesters Preference is given to using polyesters, polyethers, polyacrylates, polyurethanes and / or polycarbonates having an OH number of 20 to 200 (in mg KOH / g). Particularly preferred are polyesters having an OH number of 30 to 150, an average molecular weight of 500 to 6,000 g / mol. Such polyesters may be amorphous or (partially) crystalline. Such binders have been described, for example, in EP 0 669 354 and EP 0 254 152. Of course, mixtures of such polymers can be used.
  • Applicable catalysts III. to accelerate the crosslinking reaction of the uretdione polyaddition compound with the hydroxyl-containing polymers are organometallic compounds such.
  • 1,4-diazabicyclo [2.2.2,] octane, DBU and DBN are organometallic compounds such.
  • Polymers are especially metal acetylacetonates, metal hydroxides, metal alkoxides or quaternary ammonium salts with hydroxides, fluorides or carboxylates as counterions. They are z. For example, in WO 00/34355, DE 103 20 267, DE 102 05 608 and DE 103 20 266 described.
  • Powder coating formulation is 0.01 to 3 mass%.
  • Polyaddition compounds include hydroxyl-containing polyesters. Due to the Production of these polyesters they sometimes carry acid groups to a small extent. The content of the polyesters on acid groups should be below 20 mg KOH / g, otherwise the catalysts will be inhibited too much. In the presence of such acid groups-bearing polyesters, it is advisable to use the catalysts mentioned either in excess, based on the acid groups, or to add reactive compounds which are capable of intercepting acid groups. Both monofunctional and polyfunctional compounds can be used for this purpose.
  • Reactive acid-scavenging compounds IV are well known in the chemical arts.
  • epoxy compounds for example, epoxy compounds, carbodiimides, hydroxyalkylamides or 2-oxazolines, but also inorganic salts such as hydroxides, bicarbonates or carbonates
  • Triglycidyl ether isocyanurate TGIC
  • EPIKOTE 828 diglycidyl ether based on bisphenol A
  • Phenylenebisoxazoline 2-methyl-2-oxazoline, 2-hydroxyethyl-2-oxazoline, 2-hydroxypropyl-2-oxazoline, 5-hydroxypentyl-2-oxazoline, sodium carbonate, potassium carbonate and
  • Calcium carbonate Of course, mixtures of such substances come into question.
  • These reactive compounds can be used in proportions by weight of from 0.1 to 10%, preferably from 0.5 to 3%, based on the total formulation.
  • auxiliaries and additives such as leveling agents, for. As polysilicones or acrylates, light stabilizers, for. As sterically hindered amines, or other auxiliaries, such as. As described in EP 0 669 353, in a total amount of 0.05 to 5 wt .-% are added. Fillers and pigments, such as. Titanium dioxide may be added in an amount of up to 50% by weight of the total composition.
  • B. organometallic compounds such. B. DBTL, but also tertiary amines such. For example, 1,4-diazabicyclo [2.2.2,] octane, DBU and DBN.
  • stream 1 consisted of hexanediol, or mixture of hexanediol and adipic acid
  • Stream 3 consisted of the catalyst DBTL. The total amount, relative to the
  • Total formulation was 0.10% and 0.15%, respectively.
  • Stream 1 was fed as a melt at a rate of 2200 g / h in the first housing of a twin-screw extruder (DSE 25) (temperature of the stream 70 ° C).
  • DSE 25 twin-screw extruder
  • Stream 3 was injected into stream 2 before entering the extruder (10 and 15 g / h, respectively).
  • the extruder used consisted of 8 housings which could be heated and cooled separately. Housing 1: 20 - 120 ° C, housing 2 - 8: 90- 160 ° C.
  • the polyaddition compounds according to the invention are significantly ( ⁇ 40%) lower in their melt viscosity than the comparative examples which have been catalyzed by DBTL.

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Abstract

Die Erfindung betrifft niedrigviskose uretdiongruppenhaltige Polyadditionsverbindungen, Verfahren zur Herstellung und Verwendung.

Description

NIEDRIGVISKOSE URETDIONGRUPPENHALTIGE POLYADDITIONSVERBINDTJNGEN, VERFAHREN ZUR
HERSTELLUNG UND VERWENDUNG
Die Erfindung betrifft niedrigviskose uretdiongruppenhaltige Polyadditionsverbindungen, Verfahren zur Herstellung und Verwendung.
Uretdiongruppenhaltige Polyadditionsverbindungen sind bekannt.
In DE 101 470 werden Reaktionsprodukte aus aromatischen uretdiongruppenhaltigen Diisocyanaten und diiunktionellen Hydroxylverbindungen beschrieben.
In DE 952 940, DE 968 566 und DE 11 53 900 und werden Reaktionsprodukte aus Diisocyanaten, uretdiongruppenhaltigen Diisocyanaten und diiunktionellen Hydroxylverbindungen beschrieben.
DE 20 44 838 beansprucht die Weiterreaktion von uretdiongruppenhaltigen Polyurethanzusammensetzungen mit Polyaminen.
Die DE 22 21 170 beschreibt die Umsetzung von NCO-terminierten uretdiongruppenhaltigen Polyurethanzusammensetzungen mit Diaminen unter Beibehaltung der Uretdiongruppen.
DE 24 20 475 enthält die Beschreibung eines Verfahrens zur Herstellung von Pulverlackvernetzern, die aus uretdiongruppenhaltigen Diisocyanaten, Diisocyanaten und diiunktionellen Hydroxylverbindungen bestehen.
In US 4,496,684 werden Reaktionsprodukte aus uretdiongruppenhaltigen Diisocyanaten und diiunktionellen Hydroxylverbindungen erwähnt, die dann nachfolgend mit Säureanhydriden vernetzt werden sollen.
Ein Verfahren zur Herstellung von uretdiongruppenhaltigen Polyadditionsverbindungen wird in EP 269 943 beschrieben. In EP 601 793 werden Einkomponenten Kleber beschrieben aus uretdiongruppenhaltigen Polyisocyanaten, Polyisocyanaten und Polyolen.
EP 640 634 beschreibt uretdiongruppenhaltige Polyadditionsverbindungen die zusätzlich noch Isocyanuratgruppen enthalten.
In der EP 1 063 251 wird ein Verfahren zu Herstellung von uretdiongruppenhaltigen Polyadditionsverbindungen beschrieben. Dabei werden uretdiongruppenhaltige Polyisocyanate und Diisocyanate gemischt.
Allen diesen Herstellverfahren und Produkten ist gemeinsam, dass während der lösemittelfreien Herstellung bei höheren Temperaturen (> 50 °C) der Einsatz von üblichen Katalysatoren, z. B. Dibutylzinndilaurat (DBTL), zur Beschleunigung der Reaktion, zu unerwünschten Nebenreaktionen (Allophanate) führt. Die dabei gebildeten Allophanate erhöhen die Schmelzviskosität der entstehenden uretdiongruppenhaltigen Polyadditionsverbindungen, gleichzeitig wird wertvolles reaktives Uretdion vernichtet. Die Erhöhung der Schmelzviskosität beeinträchtigt die Verarbeitbarkeit solcher Systeme, z. B. im Einsatz als Pulverlackhärter. Hoch viskose Pulverlackhärter lassen sich schlechter mit anderen Pulverlackbestandteilen vermischen und führen auf der Lackoberfläche zu Störungen durch einen unzureichenden Verlauf.
Aufgabe dieser Erfindung war es, uretdiongruppenhaltige Polyadditionsverbindungen zu finden, die deutlich geringere Schmelzviskositäten aufweisen sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung.
Überraschend wurde gefunden, dass der zusätzliche Einsatz von 0,1 -5 Gew.-% Carbonsäuren bei der lösemittelfreien Herstellung bei Temperaturen über 50 °C von uretdiongruppenhaltigen Polyadditionsverbindungen zu deutlich geringeren Schmelzviskositäten führen. Deutlich verringert bedeutet, dass die Schmelzviskosität des entstehenden Produktes im Vergleich zu dem konventionell eingesetzten Dibutylzinndilaurat bei sonst gleichen Bedingungen (Reaktionstemperaturen und -zeiten) um mindestens 40 % gesunken ist. Die Schmelzviskosität ist abhängig von der Glasübergangstemperatur. Es gibt markterhältliche Produkte mit niedrigem Tg (40 - 50 °C) (Viskosität 30 - 300 Pas bei 120 °C) sowie Produkte mit hohem Tg (70 - 80 °C) (Viskosität 3000 - 20000 Pas bei 120 °C). Die Grundviskosität dieser Produkte unterscheidet sich bereits drastisch. Dennoch ist im Vergleich mit der herkömmlichen Herstellweise in jedem Fall mit einer deutlichen Abnahme der Schmelzviskosität zu rechnen.
Gegenstand der Erfindung sind niedrigviskose, uretdiongruppenhaltige Polyadditionsverbindungen erhalten durch lösemittelfreie Umsetzung bei Temperaturen oberhalb von 50 °C von
A) mindestens einem aromatischen, aliphatischen, (cyclo-)aliphatischen und/oder cycloaliphatischen uretdiongrupppenhaltigen Polyisocyanaten mit mindestens zwei NCO- Gruppen und
B) mindestens einem monomeren, oligomeren und/oder polymeren Polyol mit mindestens zwei OH-Gruppen;
C) in Gegenwart von organischen Zinnverbindungen der Zusammensetzung RnSnXm in welcher R = Alkylrst mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen und X = Carboxylatrest einer Carbonsäure mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen bedeutet und n = 1,2 oder 3, m = 1, 2 oder 3 und n + m = 4 ist, in einer Konzentration von 0,01 bis 3 % bezogen auf die Gesamtmasse Gew.-% und
D) in Gegenwart von Mono-, Di- oder Polycarbonsäuren in einer Konzentration von 0,1 - 5 Gew.-% bezogen auf Polyol B);
E) und/oder optional weitere aromatische, aliphatische, (cyclo-)aliphatischen und/oder cycloaliphatische Polyisocyanate; F) und optional weitere Monoalkohole, Monoamine, Diamine, und/oder Blockierungsmittel;
wobei weitere Hilfs- und Zusatzstoffe enthalten sein können.
Die erfindungsgemäßen niedrigviskosen uretdiongruppenhaltigen Polyadditionsverbindungen besitzen im Allgemeinen Viskositäten, welche 40 % geringer sind, als bei bisher bekannten
Produkten, normalerweise im Bereich von 30 Pas (Tg 40 °C) bis 20000 Pas (Tg 80 °C), jeweils bis 120 °C gemessen.
Ausgangstoffe für die uretdiongruppenhaltigen Polyisocanate A) sind aromatische, aliphatische, (cyclo-)aliphatische und/oder cycloaliphatische Polyisocyanate mit mindestens zwei NCO-Gruppen geeignet, insbesondere: Isophorondiisocyanat (IPDI),
Hexamethylendiisocyanat (HDI), Diisocyanatodicylcohexylmethan (H12MDI) 2-Methyl- pentandiisocyanat (MPDI), 2,2,4-Trimethylhexamethylendiisocyanat/2,4,4-Trimethylhexa- methylendiisocyanat (TMDI), Norbornandiisocyanat (NBDI), Toluidendiisocyanat (TDI), und/oder Methylendiphenyldiisocyanat (MDI) sowie auch Tetramethylxylylendiisocyanat (TMXDI) bevorzugt verwendet. Ganz besonders bevorzugt werden IPDI, HDI und H12MDI.
Uretdiongruppen enthaltende Polyisocyanate sind wohlbekannt und werden beispielsweise in US 4,476,054, US 4,912,210, US 4,929,724 sowie EP 417 603 beschrieben. Einen umfassenden Überblick über industriell relevante Verfahren zur Dimerisierung von Isocyanaten zu Uretdionen liefert das J. Prakt. Chem. 336 (1994) 185-200. Im Allgemeinen erfolgt die Umsetzung von Isocyanaten zu Uretdionen in Gegenwart löslicher Dimerisierungskatalysatoren, wie z. B. Dialkylaminopyridinen, Trialkylphosphinen, Phosphorigsäure-triamiden, Triazolderivaten oder Imdidazolen. Die Reaktion - optional in Lösemitteln, bevorzugt aber in Abwesenheit von Lösemitteln durchgeführt - wird bei Erreichen eines gewünschten Umsatzes durch Zusatz von Katalysatorgiften abgestoppt. Überschüssiges monomeres Isocyanat wird im Anschluss durch Kurzwegverdampfung abgetrennt. Ist der Katalysator flüchtig genug, kann das Reaktionsgemisch im Zuge der Monomerabtrennung vom Katalysator befreit werden. Auf den Zusatz von Katalysatorgiften kann in diesem Fall verzichtet werden. Die Dimerisierung von H12MDI ist erst kürzlich in WO 04005363 und WO 04005364 beschrieben worden.
Als Verbindungen B) eignen sich alle in der PUR-Chemie üblicherweise eingesetzten Polyole (Polyole sind alle Verbindungen die mindestens zwei Alkoholgruppen aufweisen) des Molekulargewichtes von mindestens 32. Bei den monomeren Diolen handelt es sich beispielweise um Ethylenglykol, Triethylenglykol, Butandiol-1,4, Pentandiol-1,5, Hexandiol-1,6, 3-Methylpentandiol-l,5, Neopentylglykol, 2,2,4 (2,4,4)-Trimethylhexandiol sowie Hydroxypivalinsäureneopentylglykolester. Bei den monomeren Triolen handelt es sich beispielweise um Trimethylolpropan, Ditrimethylol- propan, Trimethylolethan, Hexantriol- 1,2,6, Butantriol- 1,2,4, Tris(ß-Hydroxyethyl)-isocyanurat, Pentaerythrit, Mannit oder Sorbit.
Es eignen sich auch Polyole, die weitere funktionelle Gruppen enthalten (Oligomere oder Polymere). Hierbei handelt es sich um die an sich bekannten hydroxylgruppenhaltigen Polyester, Polycarbonate, Polycaprolactone, Polyether, Polythioether, Polyesteramide, Polyurethane oder Polyacetale. Sie besitzen ein zahlenmittleres Molekulargewicht von 134 bis 3 500. Die Polyole werden allein oder in Mischungen verwendet.
Bei den Katalysatoren C) handelt es sich um organische Zinnverbindungen der folgenden Zusammensetzung RnSnXm (II), in welcher R = Alkylrest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen und X = Carboxylatrest einer Carbonsäure mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen bedeutet und n=l,2 oder 3, m=l, 2 oder 3 und n+m= 4 ist. Sie werden in einer Konzentration von 0,01 bis 3 Gew.- %.
Besonders geeignet sind Katalysatoren wie Butylzinntris(2-ethylhexanoat) und Dibutylzinndilaurat.
Bei den Verbindungen D) handelt es sich um mono-, di- und polyfunktionelle Carbonsäuren mit 1 bis 40 Kohlenstoffatomen. Geeignet sind besonders Essig-, Propion-, n-Oktan-, n-Dekan- , n-Dodekan-, Bernstein-, Adipinsäure, n-Oktan- und n-Dodekandisäure, Trimelith-, Trimesin- und Pyromellithsäure. Sie sind in einer Konzentration von 0,1 bis 5 Gew.-%, enthalten.
Als Polyisocanate E) werden optional aromatische, aliphatische, (cyclo-)aliphatische und/oder cycloaliphatische Polyisocyanate mit mindestens zwei NCO-Gruppen zusammen mit A) und B) umgesetzt, insbesondere: Isophorondiisocyanat (IPDI), Hexamethylendiisocyanat (HDI),
Diisocyanatodicylco-hexylmethan (H12MDI) 2-Methylpentandiisocyanat (MPDI), 2,2,4- Trimethylhexamethylendiisocyana^^^-Trimethylhexamethylendiisocyanat (TMDI),
Norbornandiisocyanat (NBDI), Toluidendiisocyanat (TDI), und/oder Methylendi- phenyldiisocyanat (MDI) sowie auch Tetramethylxylylendiisocyanat (TMXDI) bevorzugt verwendet. Ganz besonders bevorzugt werden IPDI, HDI und H12MDI. Außerdem können die Polyisocyanate E) noch weitere funktionale Gruppen enthalten wie z. B. Isocyanurate, Biurete oder Allophanate.
Bei den Verbindungen F), welche ebenfalls zusammen mit A) und B) umgesetzt werden können, handelt es sich um monomere monofunktionale Alkohole, um monomere mono- oder difunktionale Amine und/oder um Blockierungsmittel. Beispielsweise kommen dazu in Frage Methanol, Ethanol, n-Propanol, Isopropanol, n-Butanol, Isobutanol, sec-Butanol, die isomeren Pentanole, Hexanole, Octanole und Nonanole, n-Decanol, n-Dodecanol, n-Tetradecanol, n- Hexadecanol, n-Octadecanol, Cyclohexanol, die isomeren Methylcyclo-hexanol sowie Hydroxymethylcyclohexan. Außerdem Dimethylamin, Ethylamin, Diethylamin, Propylamin, Dipropylamin, Butylamin, Dibutylamin, Hexylamin, Dihexylamin, Ethylendiamin, Propylendiamin, Butylendiamin, Hexamethylendiamin. Als Blodderungsmittel für NCO-Gruppen kommen alle gängigen, bei Temperaturen unterhalb von 200 °C wieder abspaltbaren Verbindungen in Frage, wie z. B. Methylethylketoxim, Acetonoxim, Phenol, ε-Caprolactam, 1,2,4-Triazol, 2,5-Dimethylpyrazol, Malonsäurediethylester, Acetessigsäureethylester oder Diisopropylamin.
Die Umsetzung der Uretdiongruppen tragenden Polyisocyanate A) und gegebenenfalls Polyisocyanate E) und/oder F) zu den erfindungsgemäßen Polyadditionsverbindungen beinhaltet die Reaktion der freien NCO-Gruppen von A) und gegebenenfalls E) und/oder F) mit aktiven wasserstofftragenden Verbindungen von B).
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur lösemittelfreien, kontinuierlichen Herstellung von niedrigviskosen, uretdiongruppenhaltigen Polyadditionsverbindungen erhalten durch lösemittelfreie Umsetzung bei Temperaturen oberhalb von 50 °C von A) mindestens einem aromatischen, aliphatischen, (cyclo-)aliphatischen und/oder cycloaliphatischen uretdiongrupppenhaltigen Polyisocyanaten mit mindestens zwei NCO- Gruppen und
B) mindestens einem monomeren, oligomeren und/oder polymeren Polyol mit mindestens zwei OH-Gruppen;
C) in Gegenwart von organischen Zinnverbindungen der Zusammensetzung RnSnXm in welcher R = Alkylrst mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen und X = Carboxylatrest einer Carbonsäure mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen bedeutet und n = 1,2 oder 3, m = 1, 2 oder 3 und n + m = 4 ist, in einer Konzentration von 0,01 bis 3 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmasse und
D) in Gegenwart von Mono-, Di- oder Polycarbonsäuren in einer Konzentration von 0,1 - 5 Gew-% bezogen auf Polyol B);
E) und/oder optional weitere aromatische, aliphatische, (cyclo-)aliphatischen und/oder cycloaliphatische Polyisocyanate; F) und optional weitere Monoalkohole, Monoamine, Diamine, und/oder Blockierungsmittel;
wobei weitere Hilfs- und Zusatzstoffe enthalten sein können,
in einem Extruder, Strömungsrohr, Intensiv-Kneter, Intensiv-Mischer oder statischen Mischer durch intensive Durchmischung und kurzzeitiger Reaktion bei Wärmezufuhr bei Temperaturen > 50 °C und nachfolgender Isolierung des Endproduktes durch schnelle Abkühlung.
Das Prinzip des Verfahrens besteht darin, dass die Umsetzung der Ausgangsverbindungen kontinuierlich insbesondere in einem Extruder, Strömungsrohr, Intensiv-Kneter, Intensiv- Mischer oder statischen Mischer durch intensive Durchmischung und kurzzeitige Reaktion bei Wärmezufuhr erfolgt. Dies bedeutet, dass die Verweilzeit der Einsatzstoffe in den oben genannten Aggregaten üblicherweise 3 Sekunden bis 15 Minuten, bevorzugt 3 Sekunden bis 5 Minuten, besonders bevorzugt 5 bis 180 Sekunden beträgt. Die Reaktanden werden dabei kurzzeitig unter Wärmezufuhr bei Temperaturen von 50 °C bis 325 °C, bevorzugt von 50 bis 250 °C, ganz besonders bevorzugt von 70 bis 220 °C zur Reaktion gebracht. Je nach Art der Einsatzstoffe und der Endprodukte können diese Werte für Verweilzeit und Temperatur jedoch auch andere bevorzugte Bereiche einnehmen. Gegebenenfalls wird eine kontinuierliche Nachreaktion nachgeschaltet. Durch anschließende schnelle Abkühlung gelingt es dann, das Endprodukt zu erhalten.
Als Aggregate sind Extruder wie Ein- oder Mehrschneckenextruder, insbesondere Zweischneckenextruder, Planetwalzenextruder oder Ringextruder, Strömungsrohre, Intensiv- Kneter, Intensiv-Mischer, oder statische Mischer für das erfindungsgemäße Verfahren besonders geeignet und werden bevorzugt verwendet.
Die Ausgangsverbindungen werden den Aggregaten in der Regel in getrennten Produktströmen zudosiert. Bei mehr als zwei Produktströmen können diese auch gebündelt zugeführt werden. Verschiedene hydroxylgruppenhaltige Ausgangsstoffe können zu einem Produktstrom zusammengefasst werden. Es ist auch möglich, diesem Produktstrom zusätzlich Katalysatoren und/oder Zuschlagstoffe wie Verlaufmittel, oder Stabilisatoren zuzufügen. Ebenso können Polyisocyanate sowie das- oder die Uretdione von Polyisocyanaten, mit Katalysatoren und/oder Zuschlagstoffen wie Verlaufmittel oder Stabilisatoren in einem Produktstrom zusammengefasst werden. Die Stoffströme können auch geteilt werden und so in unterschiedlichen Anteilen an verschiedenen Stellen den Aggregaten zugeführt werden. Auf diese Weise werden gezielt Konzentrationsgradienten eingestellt, was die Vollständigkeit der Reaktion herbeiführen kann. Die Eintrittsstelle der Produktströme in der Reihenfolge kann variable und zeitlich versetzt gehandhabt werden.
Zur Vorreaktion und/oder Vervollständigung der Reaktion können mehrere Aggregate auch kombiniert werden.
Die der schnellen Reaktion nachgeschaltete Abkühlung kann in dem Reaktionsteil integriert sein, in Form einer mehrgehäusigen Ausführungsform wie bei Extrudern oder Conterna- Maschinen. Eingesetzt werden können außerdem: Rohrbündel, Rohrschlangen, Kühlwalzen, Luftfδrderer, Transportbänder aus Metall und Wasserbäder, mit- und ohne nachgeschaltetem Granulator. Die Konfektionierung wird je nach Viskosität des den Intensivkneter- oder die Nachreaktionszone verlassenden Produktes zunächst durch weitere Abkühlung mittels entsprechender vorgenannter Gerätschaften auf eine geeignete Temperatur gebracht. Dann erfolgt die Pastillierung oder aber eine Zerkleinerung in eine gewünschte Partikelgröße mittels Walzenbrecher, Stiftmühle, Hammermühle, Schuppwalzen, Stranggranulator (z. B. in Kombination mit einem Wasserbad), anderen Granulatoren oder Ähnlichem.
Gegenstand der Erfindung ist auch die Verwendung der erfindungsgemäßen niedrigviskosen, uretdiongruppenhaltigen Polyadditionsverbindungen in thermoplastischen Polyurethanen (TPU) und Formmassen, Polyurethan-Pulverlacken und PUR-Klebstoffen.
Gegenstand der Erfindung sind auch thermoplastische Polyurethan-Formmassen, wobei die Formmassen niedrigviskose, uretdiongruppenhaltige Polyadditionsverbindungen, erhalten durch lösemittelfreie Umsetzung bei Temperaturen oberhalb von 50 °C von
A) mindestens einem aromatischen, aliphatischen, (cyclo-)aliphatischen und/oder cycloaliphatischen uretdiongrupppenhaltigen Polyisocyanaten mit mindestens zwei NCO- Gruppen und
B) mindestens einem monomeren, oligomeren und/oder polymeren Polyol mit mindestens zwei OH-Gruppen;
C) in Gegenwart von organischen Zinnverbindungen der Zusammensetzung RnSnXm in welcher R = Alkylrst mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen und X = Carboxylatrest einer Carbonsäure mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen bedeutet und n = 1,2 oder 3, m = 1, 2 oder 3 und n + m = 4 ist, in einer Konzentration von 0,01 bis 3 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmasse und
D) in Gegenwart von Mono-, Di- oder Polycarbonsäuren in einer Konzentration von 0,1 - 5 Gew-% bezogen auf Polyol B);
E) und/oder optional weitere aromatische, aliphatische, (cyclo-)aliphatischen und/oder cycloaliphatische Polyisocyanate; F) und optional weitere Monoalkohole, Monoamine, Diamine, und/oder Blockierungsmittel; enthalten, und weitere Polymere, Hilfs- und/oder Zusatzstoffe enthalten sein können.
Dazu können die erfindungsgemäßen uretdiongruppenhaltige Polyadditionsverbindungen mit Polymeren, wahlweise mit Polycarbonaten, Acrylnitril-Copolymerisaten, Acrylnitril-Butadien- Styrol-Polymerisaten, Acrylnitril-Styrol-Acrylkautschuk-Formmassen, Copolymeren aus Ethylen und/oder Propylen sowie Acrylsäure oder Methacrylsäure oder Natrium - oder Zn- Salzen derselben, sowie Copolymeren aus Ethylen und/oder Propylen sowie Acrylsäureester oder Methacrylsäureester, und Hilfs- und Zusatzstoffe wie z. B. UV-Stabilisatoren und Antioxidantien vermischt werden.
Die erfindungsgemäßen Formmassen können hergestellt werden indem man das nach im Prinzip bekannten Verfahren hergestellte TPU-Granulat mit den jeweiligen Zuschlagstoffen vermischt und in dem Fachmann bekannter Weise durch Reextrusion kompoundiert. Anschließend kann die erhaltene Formasse granuliert und durch (Kalt-)Mahlen in ein sinterfähiges Pulver überführt werden, das sich z. B. für die Verarbeitung nach dem „Powder- slush Verfahren" (siehe z. B. DE 39 32 923 oder auch US 6,057,391) eignet. Solche Pulver weisen bevorzugt Korngrößen von 50 bis 500 μm auf. Die erfindungsgemäßen Formmassen eignen sich zur Herstellung verschiedenster Formkörper, z. B. Folien und/oder Sinterfolien. Die aus den erfindungsgemäßen Polyurethanformmassen hergestellten Folien und/oder Sinterfolien eignen sich Beispielsweise für den Einsatz als Oberflächenverkleidung in Verkehrsmittel, (z. B. Flugzeuge, Autos, Schiffe und Eisenbahnen).
Gegenstand der Erfindung sind auch Polyurethan-Pulverlackzusammenstzungen, im Wesentlichen enthaltend I. niedrigviskose, uretdiongruppenhaltige Polyadditionsverbindungen, erhalten durch lösemittelfreie Umsetzung bei Temperaturen oberhalb von 50 °C von
A) mindestens einem aromatischen, aliphatischen, (cyclo-)aliphatischen und/oder cycloaliphatischen uretdiongrupppenhaltigen Polyisocyanaten mit mindestens zwei NCO- Gruppen und B) mindestens einem monomeren, oligomeren und/oder polymeren Polyol mit mindestens zwei OH-Gruppen;
C) in Gegenwart von organischen Zinnverbindungen der Zusammensetzung RnSnXm in welcher R = Alkylrst mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen und X = Carboxylatrest einer Carbonsäure mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen bedeutet und n = 1,2 oder 3, m = 1, 2 oder 3 und n + m = 4 ist, in einer Konzentration von 0,01 bis 3 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmasse und
D) in Gegenwart von Mono-, Di- oder Polycarbonsäuren in einer Konzentration von 0,1 - 5 Gew.-% bezogen auf Polyol B); E) und/oder optional weitere aromatische, aliphatische, (cyclo-)aliphatischen und/oder cycloaliphatische Polyisocyanate; F) und optional weitere Monoalkohole, Monoamine, Diamine, und/oder Blockierungsmittel;
wobei weitere Hilfs- und Zusatzstoffe enthalten sein können;
mit einem Schmelzpunkt von 40 bis 130 °C, einem freien NCO-Gehalt von kleiner 5 Gew.-% und einem Uretdiongehalt von 1 bis 18 Gew.-%;
II. optional ein hydroxylgruppenhaltiges Polymer mit einem Schmelzpunkt von 40 bis
130 °C und einer OH-Zahl zwischen 20 und 200 mg KOH/g; III. optional Katalysatoren um die Vernetzungsreaktion zu beschleunigen; IV. optional Säureabfangende Verbindungen;
wobei weitere Hilfs- und Zusatzstoffe enthalten sein können.
Bei den hydroxylgruppenhaltigen Polymeren II. werden bevorzugt Polyester, Polyether, Polyacrylate, Polyurethane und/oder Polycarbonate mit einer OH-Zahl von 20 bis 200 (in mg KOH/g) eingesetzt. Besonders bevorzugt werden Polyester mit einer OH-Zahl von 30 bis 150, einem mittleren Molekulargewicht von 500 bis 6 000 g/mol und einem Schmelzpunkt zwischen 40 und 130 °C verwendet. Solche Polyester können amorph oder (teil-)kristallin sein. Solche Bindemittel sind beispielsweise in EP 669 354 und EP 254 152 beschrieben worden. Selbstverständlich können auch Mischungen solcher Polymere eingesetzt werden. Einsetzbare Katalysatoren III. zur Beschleunigung der Vernetzungsreaktion der Polymeren sind metallorganische Verbindungen wie z. B. Dibutylzinndilaurat (DBTL), aber auch tertiäre Amine wie z. B. 1,4-Diazabicylco[2,2,2,]octan (DABCO), 1,8- Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-en (DBU) und l,5-Diazabicyclo[4.3.0]non-5-en (DBN).
Weitere Katalysatoren III. zur Beschleunigung der Vernetzungsreaktion der uretdiongruppenhaltigen Polyadditionsverbindung mit dem hydroxylgruppenhaltigen Polymeren sind insbesondere Metallacetylacetonate, Metallhydroxide, Metallalkoholate oder quartäre Ammoniumsalze mit Hydroxiden, Fluoriden oder Carboxylaten als Gegenionen. Sie werden z. B. in der WO 00/34355, DE 103 20 267, DE 102 05 608 und DE 103 20 266 beschrieben.
Der Anteil des Katalysators oder der Katalysatormischung an der Gesamtmenge der Pulverlackformulierung beträgt 0,01 bis 3 Massen-%.
Die Aktivität der besonders effizienten Katalysatoren nimmt in Anwesenheit von Säuren deutlich ab. Zu den herkömmlichen Reaktionspartnern uretdiongruppenhaltiger Polyadditionsverbindungen gehören hydroxylgruppenhaltige Polyester. Aufgrund der Herstellungsweise dieser Polyester tragen sie mitunter in geringem Umfang noch Säuregruppen. Der Gehalt der Polyester an Säuregruppen sollte unter 20 mg KOH/g betragen, da sonst die Katalysatoren zu sehr inhibiert werden. In Gegenwart von solchen Säuregruppen tragenden Polyestern bietet es sich an, die erwähnten Katalysatoren entweder im Überschuss, bezogen auf die Säuregruppen, zu verwenden, oder aber reaktive Verbindungen zuzusetzen, die in der Lage sind, Säuregruppen abzufangen. Sowohl monofunktionelle als auch mehrfachfunktionelle Verbindungen können hierzu eingesetzt werden.
Reaktive säureabfangende Verbindungen IV) sind in der Lackchemie allgemein bekannt. So setzen sich beispielsweise Epoxyverbindungen, Carbodiimide, Hydroxyalkylamide oder 2-Oxazoline, aber auch anorganische Salze wie Hydroxide, Hydrogencarbonate oder Carbonate mit Säuregruppen bei erhöhten Temperaturen um. In Frage kommen dabei z. B. Triglycidyletherisocyanurat (TGIC), EPIKOTE 828 (Diglycidylether auf Basis Bisphenol A, Schell), Versaticsäureglycidylester, Ethylhexylglycidylether, Butylglycidylether, POLYPOX R 16 (Pentaerythrittetraglycidylether, UPPC AG) sowie ander Polypoxtypen mit freien Epoxygruppen, VESTAGON EP HA 320, (Hydroxyalkylamid, Degussa AG), aber auch Phenylenbisoxazolin, 2-Methyl-2-oxazolin, 2-Hydroxyethyl-2-oxazolin, 2-Hydroxypropyl-2- oxazolin, 5-Hydroxypentyl-2-oxazolin, Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat und Calziumcarbonat. Selbstverständlich kommen auch Mischungen solcher Substanzen in Frage. Diese reaktive Verbindungen können in Gewichtsanteilen von 0,1 bis 10 %, bevorzugt von 0,5 bis 3 %, bezogen auf die Gesamtformulierung eingesetzt werden.
Für die Pulverlackherstellung können die in der Pulverlacktechnologie üblichen Hilfs- und Zusatzstoffe, wie Verlaufmittel, z. B. Polysilicone oder Acrylate, Lichtschutzmittel, z. B. sterisch gehinderte Amine, oder andere Hilfsmittel, wie sie z. B. in EP 0 669 353 beschrieben wurden, in einer Gesamtmenge von 0,05 bis 5 Gew.-% zugesetzt werden. Füllstoffe und Pigmente, wie z. B. Titandioxid, können in einer Menge bis zu 50 Gew.-% der Gesamtzusammensetzung zugesetzt werden.
Außerdem kommen noch die für die PUR-Chemie übliche Katalysatoren in Frage z. B. metallorganische Verbindungen wie z. B. DBTL, aber auch tertiäre Amine wie z. B. 1,4-Diazabicylco[2,2,2,]octan, DBU und DBN.
Weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Polyurethan- Pulverlackzusammensetzungen in beheizbaren Aggregaten bei einer Temperaturobergrenze von 120 bis 130 °C.
Die Homogenisierung aller Bestandteile zur Herstellung einer Pulverlackzusammensetzung kann in geeigneten Aggregaten, wie z. B. beheizbaren Knetern, vorzugsweise jedoch durch Extrudieren, erfolgen, wobei Temperaturobergrenzen von 120 bis 130 °C nicht überschritten werden sollten. Die extrudierte Masse wird nach Abkühlen auf Raumtemperatur und nach geeigneter Zerkleinerung zum sprühfertigen Pulver vermählen. Das Auftragen des sprühfertigen Pulvers auf geeignete Substrate kann nach den bekannten Verfahren, wie z. B. durch elektrostatisches Pulversprühen, Wirbelsintern, oder elektrostatisches Wirbelsintern erfolgen. Nach dem Pulverauftrag werden die beschichteten Werkstücke zur Aushärtung 4 bis 60 Minuten auf eine Temperatur von 120 bis 220 °C, vorzugsweise 6 bis 30 Minuten bei 120 bis 180 °C, erhitzt.
Gegenstand der Erfindung sind auch Polyurethan-Klebstoffzusammenstzungen, im Wesentlichen enthaltend
I. niedrigviskose, uretdiongruppenhaltige Polyadditionsverbindungen erhalten durch lösemittelfreie Umsetzung bei Temperaturen oberhalb von 50 °C von
A) mindestens einem aromatischen, aliphatischen, (cyclo-)aliphatischen und/oder cycloaliphatischen uretdiongrupppenhaltigen Polyisocyanaten mit mindestens zwei NCO-
Gruppen und B) mindestens einem monomeren, oligomeren und/oder polymeren Polyol mit mindestens zwei OH-Gruppen; C) in Gegenwart von organischen Zinnverbindungen der Zusammensetzung RnSnXm in welcher R = Alkylrest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen und X = Carboxylatrest einer
Carbonsäure mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen bedeutet und n = 1,2 oder 3, m = 1, 2 oder 3 und n + m = 4 ist, in einer Konzentration von 0,01 bis 3 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmasse und D) in Gegenwart von Mono-, Di- oder Polycarbonsäuren in einer Konzentration von 0,1 -
5 Gew.-% bezogen auf Polyol B);
E) und/oder optional weitere aromatische, aliphatische, (cyclo-)aliphatischen und/oder cycloaliphatische Polyisocyanate;
F) und optional weitere Monoalkohole, Monoamine, Diamine, und/oder Blockierungsmittel;
wobei weitere Hilfs- und Zusatzstoffe enthalten sein können;
mit einem freien NCO-Gehalt von kleiner 5 Gew.-% und einem Uretdiongehalt von I bis 18 Gew.-%; II. optional ein hydroxylgruppenhaltiges Polymer mit einer OH-Zahl zwischen 20 und 200 mg KOH/g; III. optional Katalysatoren um die Vernetzungsreaktion zu beschleunigen;
IV. optional säureabfangende Verbindungen;
wobei weitere Hilfs- und Zusatzstoffe enthalten sein können.
Bei den hydroxylgruppenhaltigen Polymeren II. werden bevorzugt Polyester, Polyether, Polyacrylate, Polyurethane und/oder Polycarbonate mit einer OH-Zahl von 20 bis 200 (in mg KOH/g) eingesetzt. Besonders bevorzugt werden Polyester mit einer OH-Zahl von 30 bis 150, einem mittleren Molekulargewicht von 500 bis 6 000 g/mol. Solche Polyester können amorph oder (teil-)kristallin sein. Solche Bindemittel sind beispielsweise in EP 0 669 354 und EP 0 254 152 beschrieben worden. Selbstverständlich können auch Mischungen solcher Polymere eingesetzt werden.
Einsetzbare Katalysatoren III. zur Beschleunigung der Vernetzungsreaktion der uretdiongruppenhaltigen Polyadditionsverbindung mit dem hydroxylgruppenhaltigen Polymeren sind metallorganische Verbindungen wie z. B. DBTL, aber auch tertiäre Amine wie z. B. 1,4-Diazabicylco[2,2,2,]octan, DBU und DBN.
Einsetzbare Katalysatoren III. zur Beschleunigung der Vernetzungsreaktion der uretdiongruppenhaltigen Polyadditionsverbindung mit dem hydroxylgruppenhaltigen
Polymeren sind besonders Metallacetylacetonate, Metallhydroxide, Metallalkoholate oder quartäre Ammoniumsalze mit Hydroxiden, Fluoriden oder Carboxylaten als Gegenionen. Sie werden z. B. in der WO 00/34355, DE 103 20 267, DE 102 05 608 und DE 103 20 266 beschrieben.
Der Anteil des Katalysators oder der Katalysatormischung an der Gesamtmenge der
Pulverlackformulierung beträgt 0,01 bis 3 Massen-%.
Die Aktivität der besonders effizienten Katalysatoren nimmt in Anwesenheit von Säuren deutlich ab. Zu den herkömmlichen Reaktionspartnern uretdiongruppenhaltiger
Polyadditionsverbindungen gehören hydroxylgruppenhaltige Polyester. Aufgrund der Herstellungsweise dieser Polyester tragen sie mitunter in geringem Umfang noch Säuregruppen. Der Gehalt der Polyester an Säuregruppen sollte unter 20 mg KOH/g betragen, da sonst die Katalysatoren zu sehr inhibiert werden. In Gegenwart von solchen Säuregruppen tragenden Polyestern bietet es sich an, die erwähnten Katalysatoren entweder im Überschuss, bezogen auf die Säuregruppen, zu verwenden, oder aber reaktive Verbindungen zuzusetzen, die in der Lage sind, Säuregruppen abzufangen. Sowohl monofunktionelle als auch mehrfachfunktionelle Verbindungen können hierzu eingesetzt werden.
Reaktive säureabfangende Verbindungen IV) sind in der Chemie allgemein bekannt. So setzen sich beispielsweise Epoxyverbindungen, Carbodiimide, Hydroxyalkylamide oder 2-Oxazoline, aber auch anorganische Salze wie Hydroxide, Hydrogencarbonate oder Carbonate mit
Säuregruppen bei erhöhten Temperaturen um. In Frage kommen dabei z. B.
Triglycidyletherisocyanurat (TGIC), EPIKOTE 828 (Diglycidylether auf Basis Bisphenol A,
Schell), Versaticsäureglycidylester, Ethylhexylglycidylether, Butylglycidylether, POLYPOX R 16 (Pentaerythrittetraglycidylether, UPPC AG) sowie ander Polypoxtypen mit freien
Epoxygruppen, VESTAGON EP HA 320, (Hydroxyalkylamid, Degussa AG), aber auch
Phenylenbisoxazolin, 2-Methyl-2-oxazolin, 2-Hydroxyethyl-2-oxazolin, 2-Hydroxypropyl-2- oxazolin, 5-Hydroxypentyl-2-oxazolin, Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat und
Calziumcarbonat. Selbstverständlich kommen auch Mischungen solcher Substanzen in Frage. Diese reaktive Verbindungen können in Gewichtsanteilen von 0,1 bis 10 %, bevorzugt von 0,5 bis 3 %, bezogen auf die Gesamtformulierung eingesetzt werden.
Für die Klebstoffherstellung können die in der Klebstofftechnologie üblichen Hilfs- und Zusatzstoffe, wie Verlaufmittel, z. B. Polysilicone oder Acrylate, Lichtschutzmittel, z. B. sterisch gehinderte Amine, oder andere Hilfsmittel, wie sie z. B. in EP 0 669 353 beschrieben wurden, in einer Gesamtmenge von 0,05 bis 5 Gew.-% zugesetzt werden. Füllstoffe und Pigmente, wie z. B. Titandioxid, können in einer Menge bis zu 50 Gew.-% der Gesamtzusammensetzung zugesetzt werden. Außerdem kommen noch die für die PUR-Chemie üblichen Katalysatoren in Frage z. B. metallorganische Verbindungen wie z. B. DBTL, aber auch tertiäre Amine wie z. B. 1,4-Diazabicylco[2,2,2,]octan, DBU und DBN.
Nachfolgend wird der Gegenstand der Erfindung anhand von Beispielen erläutert.
Beispiele
Herstellung eines einer Polyurethanzusammensetzung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
Es wurde mit drei Stoffströmen gearbeitet: Strom 1 bestand aus Hexandiol, bzw. Gemisch aus Hexandiol und Adipinsäure
Strom 2 aus Uretdion des Isophorondiisocyanates (IPDI).
Strom 3 bestand aus dem Katalysator DBTL. Die Gesamtmenge, bezogen auf die
Gesamtrezeptur betrug 0,10 % bzw. 0,15 %.
Strom 1 wurde als Schmelze mit einer Menge von 2200 g/h in des erste Gehäuse eines Zweischneckenextruders (DSE 25) eingespeist (Temperatur des Stoffstromes 70 °C).
Strom 2 wurde in das folgende Gehäuse mit einer Menge von 7630 g/h eingespeist
(Temperatur des Stoffstromes 80 °C).
Strom 3 wurde vor Eintritt in den Extruder in Strom 2 eingedüst (10 bzw. 15 g/h). Der eingesetzte Extruder bestand aus 8 Gehäusen, die separat geheizt und gekühlt werden konnten. Gehäuse 1 : 20 - 120 °C, Gehäuse 2 - 8: 90- 160 °C.
Alle Temperaturen stellten Soll-Temperaturen dar. Die Regelung erfolgte über Elektroheizung bzw. Wasserkühlung. Die Düse wurde ebenfalls elektrisch beheizt. Die Schneckendrehzahl betrug 250 Upm. Das Reaktionsprodukt wurde auf einem Kühlband abgekühlt und gemahlen.
*nicht erfindungsgemäße Vergleichsbeispiele
Die erfindungsgemäßen Polyadditionsverbindungen sind deutlich (< 40 %) geringer in ihrer Schmelzviskosität als die Vergleichsbeispiele, die mit DBTL katalysiert worden sind.

Claims

Patentansprüche:
1. Niedrigviskose, uretdiongruppenhaltige Polyadditionsverbindungen erhalten durch lösemittelfreie Umsetzung bei Temperaturen oberhalb von 50 °C von
A) mindestens einem aromatischen, aliphatischen, (cyclo-)aliphatischen und/oder cycloaliphatischen uretdiongrupppenhaltigen Polyisocyanaten mit mindestens zwei NCO-Gruppen und
B) mindestens einem monomeren, oligomeren und/oder polymeren Polyol mit mindestens zwei OH-Gruppen;
C) in Gegenwart von organischen Zinnverbindungen der Zusammensetzung RnSnXm (II) in welcher R = Alkylrst mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen und X = Carboxylatrest einer Carbonsäure mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen bedeutet und n = 1,2 oder 3, m = 1, 2 oder 3 und n + m = 4 ist, in einer Konzentration von 0,01 bis 3 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmasse und
D) in Gegenwart von Mono-, Di- oder Polycarbonsäuren in einer Konzentration von 0,1 - 5 Gew.-% bezogen auf Polyol B);
E) und/oder optional weitere aromatische, aliphatische, (cyclo-)aliphatischen und/oder cycloaliphatische Polyisocyanate; F) und optional weitere Monoalkohole, Monoamine, Diamine, und/oder
Blockierungsmittel;
wobei weitere Hilfs- und Zusatzstoffe enthalten sein können.
2. Niedrigviskose, uretdiongruppenhaltige Polyadditionsverbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Ausgangstoffe für die uretdiongruppenhaltigen Polyisocanate A) Isophorondiisocyanat (IPDI), Hexamethylendiisocyanat (HDI),
Diisocyanatodicylcohexylmethan (H12MDI) 2-Methylpentandiisocyanat (MPDI), 2,2,4- Trimethylhexamethylendiisocyanat/2,4,4-Trimethylhexamethylendiisocyanat (TMDI),
Norbornandiisocyanat (NBDI), Toluidendiisocyanat (TDI), Methylendiphenyldiisocyanat (MDI) und/oder Tetramethylxylylendiisocyanat (TMXDI) eingesetzt wird.
3. Niedrigviskose, uretdiongruppenhaltige Polyadditionsverbindungen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass IPDI, HDI und/oder H12MDI eingesetzt wird.
4. Niedrigviskose, uretdiongruppenhaltige Polyadditionsverbindungen nach mindestens einem der Vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Polyole B) Ethylenglykol, Triethylenglykol, Butandiol-1,4, Pentandiol-1,5,
Hexandiol-1,6,3-Methylpentandiol-1,5, Neopentylglykol, 2,2,4 (2,4,4)-
Trimethylhexandiol, Hydroxypivalinsäureneopentylglykolester, Trimethylolpropan, Ditrimethylolpropan, Trimethylolethan, Hexantriol-1,2,6, Butantriol- 1,2,4 Tris(ß- Hydroxyethyl)-isocyanurat, Pentaerythrit, Mannit, Sorbit, hydroxylgruppenhaltige Polyester, Polycarbonate, Polycaprolactone, Polyether, Polythioether, Polyesteramide,
Polyurethane und/oder Polyacetale, allein oder in Mischungen, eingesetzt werden.
5. Niedrigviskose, uretdiongruppenhaltige Polyadditionsverbindungen nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Katalysatoren C) Butylzinntris(2-ethylhexanoat) und/oder Dibutylzinndilaurat eingesetzt werden.
6. Niedrigviskose, uretdiongruppenhaltige Polyadditionsverbindungen nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Komponente D) Essig-, Propion-, n-Oktan-, n-Dekan-, n-Dodekan-, Bernstein-, Adipinsäure, n-Oktan- und n-Dodekandisäure, Trimelith-, Trimesin- und Pyromellithsäure eingesetzt wird.
7. Niedrigviskose, uretdiongruppenhaltige Polyadditionsverbindungen nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Komponente E) Isophorondiisocyanat (IPDI), Hexamethylendiisocyanat (HDI), Diisocyanatodicylcohexylmethan (H12MDI) 2-Methylpentandiisocyanat (MPDI), 2,2,4- Trimethylhexamethylendiisocyana^^^-Trimethylhexamethylendiisocyanat (TMDI),
Norbornandiisocyanat (NBDI), Toluidendiisocyanat (TDI), Methylendiphenyldiisocyanat (MDI) und/oder Tetramethylxylylendiisocyanat (TMXDI), allein oder in Mischungen, eingesetzt werden.
8. Niedrigviskose, uretdiongruppenhaltige Polyadditonsverbindungen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass Isocyanurate, Biurete und/oder Allophanate eingesetzt werden.
9. Niedrigviskose, uretdiongruppenhaltige Polyadditionsverbindungen nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Verbindungen F) Methanol, Ethanol, n-Propanol, Isopropanol, n-Butanol, Isobutanol, sec-Butanol, die isomeren Pentanole, Hexanole, Octanole und Nonanole, n- Decanol, n-Dodecanol, n-Tetradecanol, n-Hexadecanol, n-Octadecanol, Cyclohexanol, die isomeren Methylcyclohexanol, Hydroxymethylcyclohexan, Dimethylamin, Ethylamin,
Diethylamin, Propylamin, Dipropylamin, Butylamin, Dibutylamin, Hexylamin, Dihexylamin, Ethylendiamin, Propylendiamin, Butylendiamin, Hexamethylendiamin, Methylethylketoxim, Acetonoxim, Phenol, ε-Caprolactam, 1,2,4-Triazol, 2,5-Dimethylpyrazol, Malonsäurediethylester, Acetessigsäureethylester, Diisopropylamin, allein oder in Mischungen, eingesetzt werden.
10. Verfahren zur lösemittelfreien, kontinuierlichen Herstellung von niedrigviskosen, uretdiongruppenhaltigen Polyadditionsverbindungen erhalten durch lösemittelfreie Umsetzung bei Temperaturen oberhalb von 50 °C von A) mindestens einem aromatischen, aliphatischen, (cyclo-)aliphatischen und/oder cycloaliphatischen uretdiongrupppenhaltigen Polyisocyanaten mit mindestens zwei NCO-Gruppen und
B) mindestens einem monomeren, oligomeren und/oder polymeren Polyol mit mindestens zwei OH-Gruppen;
C) in Gegenwart von organischen Zinnverbindungen der Zusammensetzung RnSnXm in welcher R = Alkylrst mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen und X = Carboxylatrest einer Carbonsäure mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen bedeutet und n = 1,2 oder 3, m = 1, 2 oder 3 und n + m = 4 ist, in einer Konzentration von 0,01 bis 3 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmasse und
D) in Gegenwart von Mono-, Di- oder Polycarbonsäuren in einer Konzentration von 0,1 - 5 Gew.-% bezogen auf Polyol B);
E) und/oder optional weitere aromatische, aliphatische, (cyclo-)aliphatischen und/oder cycloaliphatische Polyisocyanate; F) und optional weitere Monoalkohole, Monoamine, Diamine, und/oder
Blockierungsmittel;
wobei weitere Hilfs- und Zusatzstoffe enthalten sein können,
in einem Extruder, Strömungsrohr, Intensiv-Kneter, Intensiv-Mischer oder statischen
Mischer durch intensive Durchmischung und kurzzeitiger Reaktion bei Wärmezufuhr bei Temperaturen > 50 °C und nachfolgender Isolierung des Endproduktes durch schnelle Abkühlung.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verweilzeit der Einsatzstoffe 3 Sekunden bis 15 Minuten beträgt.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 11 dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktion im Ein, Zwei- oder Mehrschneckenextruder, Ringextruder oder Planetwalzenextruder erfolgt.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktion in einem Zweischneckenextruder erfolgt.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 11, dadurch gekennzeichnet, das die Reaktion in einem Strömungsrohr, Intensiv-Mischer oder Intensiv-Kneter erfolgt.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktion in einem statischen Mischer erfolgt.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktion in einem Extruder, Intensiv-Kneter, Intensiv-Mischer oder statischen
Mischer mit mehreren gleichen oder verschiedenen Gehäusen, die unabhängig voneinander thermisch gesteuert werden können, erfolgt.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur im Extruder, Intensiv-Kneter, Intensiv-Mischer oder statischen Mischer 50 bis 325 °C beträgt.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 17 dadurch gekennzeichnet, dass der Extruder oder Intensiv-Kneter durch geeignete Bestückung der Mischkammern und Zusammenstellung der Schneckengeometrie einerseits zu einer intensiven raschen Durchmischung und schnellen Reaktion bei gleichzeitigem intensiven Wärmeaustausch führen, und andererseits eine gleichmäßige Durchströmung in Längsrichtung mit möglichst einheitlicher Verweilzeit bewirken.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Einsatzstoffe und/oder Katalysatoren und/oder Zuschlagstoffe gemeinsam oder in getrennten Produktströmen, in flüssiger oder fester Form, dem Extruder, Strömungsrohr, Intensiv-Kneter, Intensiv-Mischer oder statischen Mischer zugeführt werden.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuschlagstoffe gemeinsam mit den Einsatzstoffen zu einem Produktstrom zusammengefasst werden.
21. Verwendung von niedrigviskosen, uretdiongruppenhaltigen Polyadditionsverbindungen nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9 in thermoplastischen Polyurethanen (TPU) und Formmassen, Polyurethan-Pulverlacken und PUR-Klebstoffen.
22. Thermoplastische Polyurethan-Formmassen, wobei die Formmassen niedrigviskose, uretdiongruppenhaltige Polyadditionsverbindungen, erhalten durch lösemittelfreie Umsetzung bei Temperaturen oberhalb von 50 °C von
A) mindestens einem aromatischen, aliphatischen, (cyclo-)aliphatischen und/oder cycloaliphatischen uretdiongrupppenhaltigen Polyisocyanaten mit mindestens zwei NCO-Gruppen und B) mindestens einem monomeren, oligomeren und/oder polymeren Polyol mit mindestens zwei OH-Gruppen; C) in Gegenwart von organischen Zinnverbindungen der Zusammensetzung RnSnXm in welcher R = Alkylrst mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen und X = Carboxylatrest einer Carbonsäure mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen bedeutet und n = 1,2 oder 3, m = 1, 2 oder 3 und n + m = 4 ist, in einer Konzentration von 0,01 bis 3 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmasse und D) in Gegenwart von Mono-, Di- oder Polycarbonsäuren in einer Konzentration von 0,1 - 5 Gew-% bezogen auf Polyol B);
E) und/oder optional weitere aromatische, aliphatische, (cyclo-)aliphatischen und/oder cycloaliphatische Polyisocyanate; F) und optional weitere Monoalkohole, Monoamine, Diamine, und/oder
Blockierungsmittel;
enthalten, wobei weitere Polymere, Hilfs- und Zusatzstoffe enthalten sein können.
23. Polyurethan-Pulverlackzusammenstzungen, im Wesentlichen enthaltend
I. niedrigviskose, uretdiongruppenhaltige Polyadditionsverbindungen, erhalten durch lösemittelfreie Umsetzung bei Temperaturen oberhalb von 50 °C von
A) mindestens einem aromatischen, aliphatischen, (cyclo-)aliphatischen und/oder cycloaliphatischen uretdiongrupppenhaltigen Polyisocyanaten mit mindestens zwei
NCO-Gruppen und
B) mindestens einem monomeren, oligomeren und/oder polymeren Polyol mit mindestens zwei OH-Gruppen;
C) in Gegenwart von organischen Zinnverbindungen der Zusammensetzung RnSnXm in welcher R = Alkylrst mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen und X = Carboxylatrest einer
Carbonsäure mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen bedeutet und n = 1,2 oder 3, m = 1, 2 oder 3 und n + m = 4 ist, in einer Konzentration von 0,01 bis 3 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmasse und
D) in Gegenwart von Mono-, Di- oder Polycarbonsäuren in einer Konzentration von 0, 1 - 5 Gew.-% bezogen auf Polyol B);
E) und/oder optional weitere aromatische, aliphatische, (cyclo-)aliphatischen und/oder cycloaliphatische Polyisocyanate;
F) und optional weitere Monoalkohole, Monoamine, Diamine, und/oder Blockierungsmittel;
wobei weitere Hilfs- und Zusatzstoffe enthalten sein können; mit einem Schmelzpunkt von 40 bis 130 °C, einem freien NCO-Gehalt von kleiner 5 Gew.-% und einem Uretdiongehalt von 1 bis 18 Gew.-%.
II. optional ein hydroxylgruppenhaltiges Polymer mit einem Schmelzpunkt von 40 bis 130 °C und einer OH-Zahl zwischen 20 und 200 mg KOH/g;
III. optional Katalysatoren um die Vernetzungsreaktion zu beschleunigen;
IV. optional säureabfangende Verbindungen;
wobei weitere Hilfs- und Zusatzstoffe enthalten sein können.
24. Polyurethan-Klebstoffzusammenstzungen, im Wesentlichen enthaltend
I. niedrigviskose, uretdiongruppenhaltige Polyadditionsverbindungen erhalten durch lösemittelfreie Umsetzung bei Temperaturen oberhalb von 50 °C von
A) mindestens einem aromatischen, aliphatischen, (cyclo-)aliphatischen und/oder cycloaliphatischen uretdiongrupppenhaltigen Polyisocyanaten mit mindestens zwei
NCO-Gruppen und B) mindestens einem monomeren, oligomeren und/oder polymeren Polyol mit mindestens zwei OH-Gruppen; C) in Gegenwart von organischen Zinnverbindungen der Zusammensetzung RnSnXm in welcher R = Alkylrst mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen und X = Carboxylatrest einer
Carbonsäure mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen bedeutet und n = 1,2 oder 3, m = 1, 2 oder 3 und n + m = 4 ist, in einer Konzentration von 0,01 bis 3 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmasse und D) in Gegenwart von Mono-, Di- oder Polycarbonsäuren in einer Konzentration von 0,1
- 5 Gew.-% bezogen auf Polyol B);
E) und/oder optional weitere aromatische, aliphatische, (cyclo-)aliphatischen und/oder cycloaliphatische Polyisocyanate;
F) und optional weitere Monoalkohole, Monoamine, Diamine, und/oder Blockierungsmittel; wobei weitere Hilfs- und Zusatzstoffe enthalten sein können;
mit einem freien NCO-Gehalt von kleiner 5 Gew.-% und einem Uretdiongehalt von 1 bis 18 Gew.-%; II. optional ein hydroxylgruppenhaltiges Polymer mit einer OH-Zahl zwischen 20 und
200 mg KOH/g;
III. optional Katalysatoren um die Vernetzungsreaktion zu beschleunigen;
IV. optional säureabfangende Verbindungen;
wobei weitere Hilfs- und Zusatzstoffe enthalten sein können.
25. Zusammensetzungen nach mindestens einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass als Komponente II. Polyester, Polyether, Polyacrylate, Polyurethane und/oder Polycarbonate mit einer OH-Zahl von 20 bis 200 (in mg KOH/g) eingesetzt werden.
26. Zusammensetzungen nach mindestens einem der Ansprüche 22 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass als Komponente III. DBTL, aber auch tertiäre Amine wie z. B. 1,4- Diazabicyclo[2,2,2,]octan, DBU und DBN, Metallacetylacetonate, Metallhydroxide,
Metallalkoholate oder quartäre Ammoniumsalze mit Hydroxiden, Fluoriden oder Carboxylaten als Gegenionen eingesetzt werden.
27. Zusammensetzungen nach mindestens einem der Ansprüche 22 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass als Komponente IV. Epoxyverbindungen, Carbodiimide, Hydroxyalkylamide oder 2- Oxazoline, organische Salze wie Hydroxide, Hydrogencarbonate oder Carbonate mit Säuregruppen eingesetzt werden.
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