EP2718344A1 - Klebstoffe - Google Patents

Klebstoffe

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Publication number
EP2718344A1
EP2718344A1 EP12725464.7A EP12725464A EP2718344A1 EP 2718344 A1 EP2718344 A1 EP 2718344A1 EP 12725464 A EP12725464 A EP 12725464A EP 2718344 A1 EP2718344 A1 EP 2718344A1
Authority
EP
European Patent Office
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adhesives
polymer
polymers
fillers
adhesives according
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP12725464.7A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Evelyn Peiffer
Mathias Matner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Covestro Deutschland AG
Original Assignee
Bayer Intellectual Property GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Bayer Intellectual Property GmbH filed Critical Bayer Intellectual Property GmbH
Publication of EP2718344A1 publication Critical patent/EP2718344A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C09J175/08—Polyurethanes from polyethers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/409—Dispersions of polymers of C08G in organic compounds having active hydrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
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    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/63—Block or graft polymers obtained by polymerising compounds having carbon-to-carbon double bonds on to polymers
    • C08G18/632—Block or graft polymers obtained by polymerising compounds having carbon-to-carbon double bonds on to polymers onto polyethers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/71—Monoisocyanates or monoisothiocyanates
    • C08G18/718—Monoisocyanates or monoisothiocyanates containing silicon

Definitions

  • Adhesives based on organic polymers have found widespread use in everyday life.
  • the organic binders are blended with fillers (external fillers, eg, chalk) to achieve a reduction in the cost of the material of the adhesive.
  • This addition of fillers has no or a tolerable negative impact on the mechanical properties of the adhesive.
  • the addition of so-called reinforcing fillers such as precipitated chalks, carbon blacks or fibers has a positive effect on the mechanical properties.
  • the addition of external fillers is also associated with disadvantages.
  • the fillers in the case of moisture-reactive polymers, the fillers must be dried before addition so as not to cause premature reaction of the binder. Also, the fillers can lead to difficulties in application (high viscosity, abrasion) and storage (sedimentation of the fillers).
  • silane-terminated polymers In the case of silane-terminated polymers, however, the addition of external fillers is imperative, because without fillers, these binders show only a very weak cohesion. Therefore, reinforcing fillers such as precipitated chalks or finely divided carbon blacks are preferably used in the formulation of corresponding adhesives. Since silane-terminated polymers are moisture-reactive systems, the fillers must be carefully pre-dried to achieve the desired shelf life of the adhesive. This requires correspondingly elaborate and cost-intensive and energy-intensive Formulation. Surprisingly, it has now been found that silane-terminated polymers containing dispersed organic polymers have a high cohesive strength even without the addition of external fillers of the type described above. Thus, these silane-terminated polymers can be formulated in a very simple process yet yield storage-stable adhesives with sufficient strength. Silane-terminated polymers as binders for adhesives and sealants have been known for many years.
  • EP-A I 702 958 needle-shaped fillers are used to adjust the rheology of adhesives.
  • EP-A 0 520 426 hollow spheres are described on polyvinylidene chloride. These are intended to reduce the specific gravity of the formulation and are particularly used where the products are sold on a volume basis.
  • EP-A 1 957 553 (corresponding to WO2007054300) uses silicas with a relatively small specific surface area as fillers in order to improve the mechanical properties of the adhesives.
  • EP-A 2 016 134 (corresponding to WO2007131912) describes transparent compositions in which exclusively pyrogenic silicas are used as fillers. However, the mechanical properties thus obtained can only be used as a sealant or soft-elastic adhesive.
  • this object has been achieved by using as the binder for the adhesives silane-terminated polymers in which a further organic polymer is dispersed.
  • the invention therefore relates to moisture-curing adhesives comprising a) at least one polymer A having at least one hydrolyzable silane group and at least one organic polymer B dispersed in polymer A. b) optionally further polymers having at least one hydrolyzable silane group c) optionally additives and auxiliaries.
  • the preparation of polymers A having at least one hydrolyzable silane group is known in principle. Various methods are described in the literature. By way of example, DE-A 2 837 074 may be mentioned for a hydrosilylation of a polymer having terminal double bonds, DE-A 1 745 526 for the connection of organosilicon compounds with an isocyanate-reactive group of NCO-containing polymers and US Pat. No. 4,146,585 the reaction of isocyanate-functional organosilicon compounds with OH-functional polymers.
  • the polymers A according to the invention may be, for example, polyethers, polyurethanes (based on polyethers and / or polyesters and / or polycarbonate polyols), polyesters, polycarbonates, polysiloxanes, polyureas, polyacrylates, polyamides, polystyrenes or polyolefins, in each case have at least one hydrolyzable silane group.
  • polyethers polyurethanes
  • polyesters polycarbonates
  • polysiloxanes polyureas
  • polyacrylates polyamides, polystyrenes or polyolefins
  • any mixtures or combinations of the different polymers can be used.
  • the polyols known from the production of saccharides can be used, which are described in EP-A 1 505 082, EP-A 0 008 444, US-A 4,089,835 or US-B 7,179,882.
  • the invention is not limited to such systems, but includes all polymers A, which contain a further polymer B, which is present in A so dispersed that no sedimentation of 6 occurs in ⁇ .
  • the adhesives according to the invention contain at least 5% by weight of the polymer A, preferably at least 10% by weight, particularly preferably at least 20% by weight of the polymer A.
  • the adhesives of the invention contain no external fillers.
  • the adhesives according to the invention generally have tensile shear strengths of at least 5 N / mm 2 , preferably of at least 6 N / mm 2 , particularly preferably of at least 7 N / mm 2 .
  • the tensile shear strength is determined by the method described in the experimental section.
  • the adhesives according to the invention contain at least 5% by weight of polymer B, preferably at least 10% by weight, more preferably at least 15% by weight. of polymer B.
  • Suitable polymers B are, for example, styrene-acrylonitrile copolymers (SAN), polyhydrazido-dicarbonamide polymers (PHD), polyisocyanate polyaddition polymers (PIPA), polyacrylates or polyvinyl polymers, preferably polymers 6 according to the invention are styrene-acrylonitrile copolymers (SAN). or polyhydrazole-dicarbonamide polymers (PI ID).
  • Particularly suitable polymers B according to the invention are those in which the polymer B is stable in polymer A (ie without sedimentation tendency).
  • Such dispersions can be prepared, for example, by preparing the polymer B, for example SAN, in the OH compound used to prepare the silane-terminated polymer A (for example a polyether or polyester polyol). In this case, in a small, but sufficient for the generation of a stable dispersion of polymer 6 in the OH compound molecules of the OH compound grafted onto the resulting particles of the polymer B. These grafts bring about a compatibility of the two substances in one another, similar to emulsifier molecules in the production of stable dispersions of lipophilic substances in water.
  • the silane-terminated polymer A for example a polyether or polyester polyol
  • this dispersion is either silane-terminated directly by reacting the OH compound with isocyanatosilane or the OH groups are first reacted with a polyisocyanate, optionally with chain extension, and finally silane-terminated with an aminosilane to obtain the polymer A.
  • the polymers according to the invention containing alkoxysilane end groups can be formulated together with customary solvents, plasticizers, pigments, drying agents, additives, light stabilizers, antioxidants, thixotropic agents, catalysts, adhesion promoters and optionally further auxiliaries and additives by known processes.
  • Typical adhesive formulations according to the invention comprise, for example, 5% by weight to 100% by weight of a polymer A according to claim 1 or a mixture of two or more such polymers modified with alkoxysilane groups, up to 95% of a further polymer having at least one hydrolyzable silane group, up to 50% by weight of a plasticizer or a mixture of two or more plasticizers, up to 50% by weight of a solvent or a mixture of two or more solvents, up to 20% by weight of a moisture stabilizer or a mixture from two or more moisture stabilizers, up to 5% by weight of an antacid agent or a mixture of two or more antioxidants, up to 10% by weight of an adhesion promoter or a mixture of two or more Adhesives, up to
  • a catalyst or a mixture of two or more catalysts up to 30% by weight of a thixotropic agent or a mixture of two or more thixotropic agents.
  • plasticizers examples include phthalic acid esters, adipic acid esters, alkylsulfonic acid esters of phenol, phosphoric esters or else relatively high molecular weight polypropylene glycols.
  • thixotropic agents are pyrogenic silicas, polyamides, hydrogenated castor oil derivatives or polyvinyl chloride. According to the invention, thixotropic agents are only used to adjust the adhesive rheology, not to stabilize the dispersion of Polymer B in Polymer A.
  • organometallic compounds and amine catalysts which, as is known, promote silane polycondensation.
  • organometallic compounds are in particular compounds of tin and of titanium.
  • Preferred tin compounds are, for example: dibutyltin diacetate, dibutyltin dilaurate, dioctyltin maleate and tin carboxylates such as tin (II) octoate or dibutyltin bis-acetoacetonate.
  • the tin catalysts mentioned can optionally be used in combination with amine catalysts such as aminosilanes or 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane.
  • Preferred titanium compounds are, for example, alkyl titanates, such as diisobutyl-bisacetoacetic acid ethyl ester titanate.
  • Particularly suitable for the sole use of amine catalysts are those which have a particularly high base strength, such as amines with amidine structure.
  • Preferred amine catalysts are therefore, for example, l, 8-diazabicyclo [5.4.0] undec-7-ene or 1, 5-diazabicyclo [4.3.0] non-5-ene.
  • Bronsted acids can also catalyze the silane condensation. All acids which are compatible with the respective formulation can be used. For example, p-olydesulfonic acids, dodecylbenzenesulfonic acid or citric acid are mentioned here.
  • drying agents are alkoxysilyl compounds such as vinyltrimethoxysilane, methyltrimethoxysilane, f-butyltrimethoxysilane, hexadecyltrimethoxysilane.
  • Adhesion promoters used are the known functional silanes, for example amino silanes of the abovementioned type, but also N-aminoethyl-3-aminopropyltrimethoxy and / or N-aminoethyl-3-aminopropylmethyldimethoxysilane, epoxysilanes and / or mercaptosilanes.
  • the adhesives of the invention can be formulated both one-component and two-component. Substrates coated or bonded to the adhesives of the present invention, particularly after crosslinking of the adhesive with moisture, are also within the scope of the present invention.
  • RT The ambient temperature of 23 ° C prevailing at the time of the experiment.
  • the polymer with the thixotropic agent (Cab-O-Sil ® TS
  • the Drying Recorder is located in a climate room at 23 ° C and 50% rel. Humidity.
  • the skin-forming time is the time at which the permanent trace of the needle disappears from the film.
  • the skin-forming time was determined 1 day after preparation of the corresponding formulation. Determination of tensile shear strength
  • the tensile shear strength is measured on a tensile testing machine at a feed rate of 100 mm / min.
  • the polymers A used were various alkoxysilane-modified polyether polyurethanes which either did not contain any further polymer B (comparative examples) or optionally contain a styrene-acrylonitrile copolymer (SAN) or a polyhydric-dicarbonamide polymer (PHD) as polymer B.
  • the polymers A were obtained by equimolar reaction of the corresponding polyether polyols with isocyanato-propyltrimethoxysilane. Because of the polymers 6 contained in the polymers A, the examples according to the invention have a milky-white color, while the comparative examples are clear to yellowish transparent.
  • the respective molecular weight of the polymers A was calculated from the educts.
  • the functionality of the polymers A was calculated from the educts and refers to the total number of hydrolyzable silane groups per polymer molecule.

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft Klebstoffe auf Basis silanmodifizierter Polymere sowie mit diesen beschichtete und verbundene Substrate.

Description

Klebstoffe
Klebstoffe au Basis von organischen Polymeren haben weite Verbreitung im täglichen Leben gefunden. In vielen Fällen werden bei der Herstellung der Klebstoffe die organischen Bindemittel mit Füllstoffen (externe Füllstoffe, bspw. Kreide) vermischt, um eine Reduktion der Materialkosten des Klebstoffs zu erreichen. Diese Zugabe von Füllstoffen hat dabei keinen oder einen tolerablen negativen Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften des Klebstoffs. Positiv auf die mechanischen Eigenschaften wirkt sich in vielen Fällen die Zugabe von sogenannten verstärkenden Füllstoffen wie gefällten Kreiden, Rußen oder Fasern aus.
Die Zugabe von externen Füllstoffen ist aber auch mit Nachteilen verbunden. So müssen im Falle von feuchtigkeitsreaktiven Polymeren die Füllstoffe vor Zugabe getrocknet werden, um keine vorzeitige Reaktion des Bindemittels zu verursachen. Auch können die Füllstoffe zu Schwierigkeiten bei Applikation (hohe Viskosität, Abrasion) und Lagerung (Sedimentation der Füllstoffe) führen.
Im Falle von silanterminierten Polymeren ist die Zugabe von externen Füllstoffen aber zwingend notwendig, denn ohne Füllstoffe zeigen diese Bindemittel nur eine sehr schwache Kohäsion. Daher werden vorzugsweise verstärkende Füllstoffe wie gefällte Kreiden oder auch feinteilige Ruße bei der Formulierung entsprechender Klebstoffe eingesetzt. Da es sich bei silanterminierten Polymeren um feuchtigkeitsreaktive Systeme handelt, müssen die Füllstoffe sorgfältig vorgetrocknet werden, um die gewünschte Lagerfähigkeit des Klebstoffs zu erreichen. Dies bedingt entsprechend aufwändige und kosten- und energieintensive F ormulierverfahren. Überraschend wurde nun gefunden, dass silanterminierte Polymere, die dispergierte organische Polymere enthalten, auch ohne die Zugabe externer Füllstoffe der vorstehend beschriebenen Art eine hohe Kohäsionsfestigkeit aufweisen. Somit können diese silanterminierten Polymere in einem sehr einfachen Prozess formuliert werden und ergeben dennoch lagerstabile Klebstoffe mit ausreichender Festigkeit. Silanterminierte Polymere als Bindemittel für Kleb- und Dichtstoffe sind seit vielen Jahren bekannt.
Die Grundlagen zu ihrer Formulierung werden zum Beispiel in„Formulierung von Kleb- und Dichtstoffen" , Bodo Müller/Walter Rath, Vincentz Network, 2004, S. 276-279 beschrieben. Auch die DE-A 69 233 460 beschreibt die Verwendung der typischen, mit Fettsäuren beschichteten Kreiden als Füllstoffe in der Formulierung von silanterminierten Polymeren. EP-A 0 538 880 zählt eine ganze Reihe von organischen und anorganischen Füllstoffen auf, die während der Formulierung in das Polymer eingearbeitet werden. EP-A 1 457 527 beschreibt die Verwendung von speziellen Silikaten, mit deren Hilfe die Bewitte- rungs Stabilität und die Brandeigenschaften von Klebstoffen verbessert werden können.
In EP-A I 702 958 werden nadeiförmige Füllstoffe eingesetzt, um die Rheologie von Klebstoffen einzustellen. In EP-A 0 520 426 werden Hohlkugeln auf Polyvinylidenchlorid beschrieben. Diese sollen die spezifische Dichte der Formulierung verringern und werden insbesonders da eingesetzt, wo die Produkte auf Volumenbasis verkauft werden.
EP-A I 957 553 (entsprechend WO2007054300) verwendet Kieselsäuren mit relativ kleiner spezifischer Oberfläche als Füllstoffe, um die mechanischen Eigenschaften der Klebstoffe zu verbessern. Die EP-A 2 016 134 (entsprechend WO2007131912) beschreibt transparente Massen, in denen ausschließlich pyrogene Kieselsäuren als Füllstoffe verwendet werden. Die somit erhaltenen mechanischen Eigenschaften lassen aber nur die Verwendung als Dichtstoff oder weichelastischer Klebstoff zu.
Allen diesen beschriebenen Formulierungen gemein ist aber die Tatsache, dass die verwendeten Füll- Stoffe nur einen sehr geringen Wassergehalt aufweisen dürfen, um die Lagerstabilität des Klebstoff nicht einzuschränken. Daher ist eine physikalische oder chemische Trocknung der Füllstoffe uner- lässlich. Weiterhin ist die Vermischung der Bindemittel mit den Füllstoffen nicht trivial und erfordert einigen apparativen Aufwand und ist zeitintensiv und begrenzt somit die Anlagenkapazität.
Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, Klebstoffe auf Basis von silantermi- nierten Polymeren zu entwickeln, bei deren Herstellung auf die Zugabe von externen Füllstoffen verzichtet werden kann.
Diese Aufgabe konnte überraschenderweise gelöst werden, indem man als Bindemittel für die Klebstoffe silanterminierte Polymere verwendet, in denen ein weiteres organisches Polymer dispergiert ist.
Gegenstand der Erfindung sind daher feuchtigkeitshärtende Klebstoffe enthaltend a) mindestens ein Polymer A mit mindestens einer hydrolysierbaren Silangruppe und mindestens einem im Polymer A dispergierten organischen Polymer B b) gegebenenfalls weitere Polymere mit mindestens einer hydrolysierbaren Silangruppe c) gegebenenfalls Additive und Hilfsstoffe. Die Herstellung von Polymeren A mit mindestens einer hydrolysierbaren Silangruppe ist prinzipiell bekannt. In der Literatur werden da/u verschiedene Verfahren beschrieben. Beispielhaft seien hier die DE-A 2 837 074 für eine Hydrosilylierung eines Polymeren mit endständigen Doppelbindungen genannt, die DE-A 1 745 526 für die Anbindung von Organosiliziumverbindungen mit einer iso- cyanatreaktiven Gruppe an NCO-haltige Polymere und die US-A 4,146,585 für die Umsetzung von isocyanatfunktionellen Organosiliziumverbindungen mit OH-funktionellen Polymeren.
Somit kann es sich bei den erfindungsgemäßen Polymeren A beispielweise um Polyether, Polyurethane (auf Basis von Polyethern und/oder Polyestern und/oder Polycarbonatpolyolen), Polyester, Polycarbonate, Polysiloxane, Polyharnstoffe, Polyacrylate, Polyamide, Polystyrole oder Polyole- fine handeln, die jeweils mindestens eine hydrolysierbare Silangruppe aufweisen. Selbstverständlich können auch beliebige Mischungen oder Kombinationen der verschiedenen Polymere eingesetzt werden.
Als Rohstoffe für die Polymere A können bspw. die aus der S ch aumstoffherstellung bekannten Po- lyole verwendet werden, die in der EP-A 1 505 082, der EP-A 0 008 444, der US-A 4,089,835 oder der US-B 7,179,882 beschrieben werden.
Die Erfindung ist aber nicht auf solche Systeme beschränkt, sondern umfasst alle Polymere A, die ein weiteres Polymer B enthalten, welches in A so dispergiert vorliegt, dass keine Sedimentation von 6 in Λ auftritt.
Die erfindungsgemäßen Klebstoffe enthalten mindestens 5% Gew. des Polymers A, bevorzugt min- destens 10% Gew., besonders bevorzugt mindestens 20% Gew. des Polymers A.
Die erfindungsgemäßen Klebstoffe enthalten keine externen Füllstoffe.
Die erfindungsgemäßen Klebstoffe weisen in der Regel Zugscherfestigkeiten von mindestens 5 N/mm2 auf, bevorzugt von mindestens 6 N/mm2, besonders bevorzugt von mindestens 7 N/mm2. Die Zugscherfestigkeit wird nach der im experimentellen Teil beschriebenen Methode bestimmt. Die erfindungsgemäßen Klebstoffe enthalten mindestens 5 Gew.- % von Polymer B, bevorzugt mindestens 10 Gew.- %, besonders bevorzugt mindestens 15 Gew.-%. von Polymer B.
Als Polymer B kommen beispielsweise Styrol-Acrylnitril-Copolymere (SAN), Polyhydrazo- dicarbonamid-Polymere (PHD), Polyisocyanat Polyadditions Polymere (PIPA), Polyacrylate oder Polyvinylpolymere in Betracht, vorzugsweise werden als Polymer 6 erfindungsgemäß Styrol- Acrylnitril-Copolymere (SAN) oder Polyhydrazo-dicarbonamid-Polymere ( PI ID) eingesetzt. Besonders sind solche Polymere B erfindungsgemäß geeignet, bei denen das Polymer B in Polymer A stabil (d.h. ohne Sedimentationsneigung) dispergiert ist. Derartige Dispersionen können beispielsweise hergestellt werden, indem man in der zur Herstellung des silanterminierten Polymers A eingesetzten OH-Verbindung (beispielsweise ein Polyether- oder Polyesterpolyol) das Polymer B, beispiels- weise SAN, herstellt. Dabei werden in geringem, jedoch für die Erzeugung einer stabilen Dispersion von Polymer 6 in der OH-Verbindung ausreichendem Umfang Moleküle der OH-Verbindung auf die entstehenden Partikel des Polymers B gepfropft. Diese Pfropfäste bewirken eine Verträglichkeit der beiden Stoffe ineinander, ähnlich wie Emulgatormoleküle bei der Erzeugung stabiler Dispersionen lipophiler Stoffe in Wasser. Diese Dispersion wird abschließend entweder direkt durch Umsetzung der OH-Verbindung mit Isocyanatosilan silanterminiert oder die OH-Gruppen werden zunächst mit einem Polyisocyanat, gegebenenfalls unter Kettenverlängerung, umgesetzt und abschließend mit einem Aminosilan unter Erhalt des Polymers A silanterminiert.
Zur Herstellung solcher Klebstoffe können die erfindungsgemäßen Alkoxysilan-Endgruppen aufweisenden Polymere zusammen mit üblichen Lösemitteln, Weichmachern, Pigmenten, Trockenmitteln, Additiven, Lichtschutzmitteln, Antioxidantien, Thixotropiermitteln, Katalysatoren, Haftvermittlern und gegebenenfalls weiteren Hilfs- und Zusatzstoffen nach bekannten Verfahren formuliert werden.
Typische erfindungsgemäße Klebstoffzubereitungen enthalten beispielsweise 5 Gew.-% bis 100 Gew.-% eines Polymers A nach Anspruch 1 oder eines Gemisches aus zwei oder mehreren solcher mit Alkoxysilangruppen modifizierten Polymere, bis zu 95% eines weiteren Polymeren mit mindes- tens einer hydrolysierbaren Silangruppe, bis zu 50 Gew.-% eines Weichmachers oder eines Gemisches aus zwei oder mehreren Weichmachern, bis zu 50 Gew.-% eines Lösemittels oder eines Gemisches aus zwei oder mehreren Lösemitteln, bis zu 20 Gew.-% eines Feuchtigkeits-Stabilisators oder eines Gemisches aus zwei oder mehreren F euchtigkeits - Stabiiis at or en, bis zu 5 Gew.-% eines Alte- rungs s chutzmittels oder eines Gemisches aus zwei oder mehreren Alterungsschutzmitteln, bis zu 10 Gew.-% eines Haftvermittlers oder eines Gemisches aus zwei oder mehreren Haftvermittlern, bis zu
5 Gew.- % eines Katalysators oder eines Gemisches aus zwei oder mehreren Katalysatoren und bis zu 30 Gew.-% eines Thixotropiermittels oder eines Gemisches aus zwei oder mehreren Thixotropiermitteln.
Als geeignete Weichmacher seien beispielhaft Phthalsäureester, Adipinsäureester, Alkylsulfon- säureester des Phenols, Phosphorsäureester oder auch höhermolekulare Polypropylenglykole genannt.
Als Thixotropiermittel seien beispielhaft pyrogene Kieselsäuren, Polyamide, hydrierte Rizinusöl- Folgeprodukte oder auch P olyvinylchlorid genannt. Erfindungsgemäß werden Thixotropiermittel nur zur Einstellung der Klebstoffrheologie verwendet, nicht zur Stabilisierung der Dispersion von Polymer B in Polymer A.
Als geeignete Katalysatoren zur Aushärtung der erfindungsgemäßen Klebstoffe können alle metallorganischen Verbindungen und aminischen Katalysatoren eingesetzt werden, die bekanntermaßen die Silanpolykondensation fördern. Besonders geeignete metallorganis che Verbindungen sind insbesondere Verbindungen des Zinns und des Titans. Bevorzugte Zinnverbindungen sind beispielsweise: Dibutylzinndiacetat, Dibutylzinndilaurat, Dioctylzinnmaleat und Zinncarboxylate wie beispielsweise Zinn(II)octoat oder Dibutylzinn-bis-acetoacetonat. Die genannten Zinnkatalys ator en können gegebenenfalls in Kombination mit aminischen Katalysatoren wie Aminosilanen oder 1,4-Diaza- bicyclo[2.2.2]octan verwendet werden. Bevorzugte Titanverbindungen sind beispielsweise Alkyltita- nate, wie Diisobutyl-bisacetessigsäureethylester-titanat. Für die alleinige Verwendung von aminischen Katalysatoren sind insbesondere solche geeignet, die eine besonders hohe Basenstärke aufweisen, wie Amine mit Amidin-Struktur. Bevorzugte aminische Katalysatoren sind daher beispielsweise l,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-en oder 1 ,5-Diazabicyclo[4.3.0]non-5-en. Auch Brönstedtsäuren können die S ilankondens ation katalysieren. Es können alle Säuren eingesetzt werden, die mit der j eweiligen Formulierung kompatibel sind. B eispielhaft sind hier p- T oluolsulfons äur e, Dodecylbenzolsulfonsäure oder auch Zitronensäure genannt.
Als Trockenmittel seien insbesondere Alkoxysilylverbindungen genannt wie Vinyltrimethoxysilan, Methyltrimethoxysilan, f-Butyltrimethoxysilan, Hexadecyltrimethoxysilan. Als Haftvermittler werden die bekannten funktionellen Silane eingesetzt wie beispielsweise Amino- silane der vorstehend genannten Art aber auch N-Aminoethyl-3-aminopropyl-trimethoxy und/oder N- Aminoethyl-3-aminopropyl-methyl-dimethoxysilan, Epoxysilane und/oder Mercaptosilane.
Die erfindungsgemäßen Klebstoffe können sowohl einkomponentig als auch zweikomponentig formuliert werden. Mit den erfindungsgemäßen Klebstoffen beschichtete bzw. mit ihnen verbundene Substrate, insbesondere nach der Vernetzung des Klebstoffes mit Feuchtigkeit, gehören auch zum Umfang der vorliegenden Erfindung.
Die nachfolgenden Beispiele veranschaulichen die vorliegende Erfindung, ohne sie zu beschränken. Alle Prozentangaben beziehen sich sofern nicht abweichend angegeben auf Gewichtsprozent.
Die zur Zeit der Versuchsdurchführung herrschende Umgebungstemperatur von 23 °C wird als RT
(Raumtemperatur) bezeichnet.
Zur Beurteilung der klebtechnischen Eigenschaften der verschiedenen Polymere wurden diese in folgender Klebstoffformulierung verarbeitet:
Zur Herstellung der Formulierung wird das Polymer mit dem Thixotropiermittel (Cab-O-Sil® TS
720; Fa. Cabot) und dem Trocknungsmittel (Dynasylan® VTMO; Fa. Evonik AG) versetzt und in einem Vakuumdissolver mit Wandabstreifer bei 3000U/min vermischt. Anschließend wird der Haftvermittler (Dynasylan® AMMO; Fa. Evonik AG) hinzugefügt und innerhalb von 5 min bei 1000 U/min untergerührt. Zuletzt wird der Katalysator (Lupragen® N700; Fa. BASF SE) bei 1000 U/min eingerührt und abschließend die fertige Mischung im Vakuum entlüftet.
Bestimmung der Hautbildezeit Mittels eines Rakels (200 μιη) wird ein Film des Klebstoffs auf eine vorher mit Ethylacetat gereinigte Glasplatte aufgetragen und sofort in den Drying Recorder eingelegt. Die Nadel wird mit 10 g belastet und bewegt sich über eine Zeitraum von 24 Stunden über eine Strecke von 35 cm.
Der Drying Recorder befindet sich in einem Klimaraum bei 23 °C und 50 % rel. Luftfeuchte.
Als Hautbildezeit wird der Zeitpunkt des Verschwindens der permanenten Spur der Nadel aus dem Film angegeben.
Die Hautbildezeit wurde 1 Tag nach Herstellung der entsprechenden Formulierung bestimmt. Bestim mung der Zugscherfestigkeit
Zur Bestimmung der Zugscherfestigkeit werden einfach überlappte Prüfkörper aus Buche mit einer Überlappungslänge von 10 mm verwendet. Die dazu benötigten Buchenholzstücke weisen folgende Maße auf: Länge = 40mm, Breite = 20mm, Dicke = 5mm. Die Prüfkörper werden für 24h bei 23 °C und 50 % rel. Luftfeuchte mit einem Druck von 0,7 N/mm2 gepresst und anschließend für 7 Tage bei 23 °C und 50 % rel. Luftfeuchte, danach 20 Tage bei 40 °C und abschließend einen Tag bei 23 °C und 50 % rel. Luftfeuchte gelagert.
Die Messung der Zugscherfestigkeit erfolgt an einer Zugprüfmaschine bei einer Vorschubgeschwindigkeit von 100 mm/min.
Zur Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung wurden unter Verwendung der oben gezeigten Formulierung verschiedene Klebstoffe hergestellt. Dazu wurden als Polymere A verschiedene alko- xysilanmodifizierte Polyetherpolyurethane verwendet, die entweder kein weiteres Polymer B enthielten (Vergleichsbeispiele) oder wahlweise ein Styrol-Acrylnitril-Copolymer (SAN) oder ein Polyhyd- razo-dicarbonamid-Polymer (PHD) als Polymer B enthalten. Die Polymere A wurden durch equimo- lare Umsetzung der entsprechenden Polyetherpolyole mit Isocyanato-propyltrimethoxysilan erhalten. Aufgrund der in den Polymeren A enthaltenen Polymere 6 weisen die erfindungsgemäßen Beispiele eine milchig-weisse Farbe auf, während die Vergleichsbeispiele klar bis gelblich transparent sind.
Das jeweilige Molekulargewicht der Polymere A wurde aus den Edukten berechnet.
Die Funktionalität der Polymere A wurde aus den Edukten berechnet und bezieht sich auf die Ge- samtanzahl hydrolysierbarer Silangruppen pro Polymermolekül.
Die fol ende Tabelle zeigt die erhaltenen Ergebnisse:

Claims

Patcntansprflchc
1 . Feuchtigkeitshärtende Klebstoffe enthaltend a) mindestens ein Polymer A mit mindestens einer hydrolysierbaren Silangruppe und mindestens einem im Polymer A disper gierten organischen Polymer B b) gegebenenfalls weitere Polymere mit mindestens einer hydrolysierbaren Silangruppe c) gegebenenfalls Additive und Hilfsstoffe
2. Klebstoffe gemäß Anspruch 1 , wobei das Polymer A mindestens 5% organisches Polymer B enthält.
3. Klebstoffe gemäß Anspruch 1 , wobei das Polymer A mindestens 10% organisches Polymer B enthält.
4. Klebstoffe gemäß Anspruch 1 , wobei das Polymer A mindestens 20% organisches Polymer B enthält.
5. Klebstoffe gemäß Anspruch 1, wobei es sich bei den organischen Polymeren B entweder um Ums etzungspr odukte von T oluylendiis ocy anat mit Hydrazinhydrat oder um Copolymerisate von Styrol mit Acrylnitril handelt.
6. Klebstoffe gemäß Anspruch 1, wobei das Polymer A mindestens eine Urethangruppe enthält.
7. Klebstoffe gemäß Anspruch 1, wobei die Zugs eher festigkeit der Klebstoffe mindestens 5 N/mm2 beträgt.
8. Klebstoffe gemäß Anspruch \, wobei die Zugscherfestigkeit der Klebstoffe mindestens 6 N/mm2 beträgt.
9. Klebstoffe gemäß Anspruch 1, wobei die Zugs eher festigkeit der Klebstoffe mindestens 7 N/mm2 beträgt.
1 0. Klebstoffe gemäß Anspruch 1 , wobei die Klebstoffe keine externen Füllstoffe enthalten.
1 1. Mit Klebstoffen gemäß Anspruch 1 und daraus entstandenen vernetzten Klebstoffen beschichtete bzw. verbundene Substrate.
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