WO2011095469A2 - Polyetherblockcopolymere und daraus erhältliche zusammensetzungen - Google Patents

Polyetherblockcopolymere und daraus erhältliche zusammensetzungen Download PDF

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Uwe Franken
Christiane Kunze
Michael Krebs
Johann Klein
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    • C08G2650/24—Polymeric initiators

Definitions

  • the present invention relates to specific polyether block copolymers, compositions based on such polyether block copolymers, formulations containing the polyether block copolymers
  • Reaction products of hydroxyl-containing polymers or oligomers - for example with stoichiometric excess of di- or polyisocyanates, which are then present as so-called polyurethane prepolymers with isocyanate end groups - find application in a variety of fields, for example as sealants, coating materials or adhesives.
  • compositions are solvent-free and very viscous and / or pasty, they are processed at room temperature or at slightly elevated temperature between about 50 ° C and about 100 ° C.
  • Reactive one-component hot melt adhesives in the context of this invention are thus moisture-curing or moisture-curing adhesives which are solid at room temperature and are applied in the form of their melt as an adhesive.
  • Polyurethane hot-melt adhesives whose polymeric constituents comprise urethane groups and reactive isocyanate groups may be mentioned by way of example.
  • Hot melt adhesives based on isocyanate-terminated polyurethane prepolymers are known e.g. at H.F. Huber and H. Müller in “Shaping Reactive Hotmelts Using LMW Copolyesters", Adhesives Age, November 1987, pages 32-35.
  • Laminating adhesives can either have a similar structure to the reactive hot-melt adhesives or they are applied as one-component systems from solution in organic solvents, another embodiment consists of two-component solvent-based or solvent-free polyurethane-based systems in which the polymeric constituents of one component
  • compositions for such adhesives and / or sealants are already very many
  • WO 99/28363 A1 relates to hot melt adhesive compositions based on
  • the adhesive compositions comprise, in addition to a reaction product of the reaction of a first polyisocyanate with a low molecular weight polymer comprising ethylenically unsaturated monomers and having active hydrogen groups, at least one polyurethane prepolymer having free isocyanate groups from the preparation of at least one polyol selected from the group consisting of
  • Polyether diols Polyether triols, polyester polyols, aromatic polyols and mixtures thereof with at least one second polyisocyanate and optionally various additives.
  • EP 0 205 846 A1 describes the preparation of hydroxy-telechelic polymers based on acrylates by polymerization in the presence of an initiator capable of transferring hydroxyl groups to the polymer from the group of peroxides, hydroperoxides or azo compounds or under the action of UV rays, preferably mentioned is hydrogen peroxide and at the same time in
  • hydroxy-telechelic polymers of the general formula HO-AS x -B-OH.
  • the hydroxy-telechelic polymers can be reacted with diisocyanates in such a way that prepolymers containing isocyanate end groups are formed.
  • Preparations based on these NCO-containing prepolymers are suitable according to EP 0 205 846 A1 as adhesives and sealants.
  • EP 0455 400 A2 describes a mixture of isocyanate-terminated polyurethane prepolymers and its use as an adhesive.
  • the first prepolymer is based on polyhexamethylene adipate, the second on polytetramethylene ether glycol, while the two prepolymers should preferably be at least partially incompatible.
  • the adhesive should have good adhesion to a variety of substrates, especially plastics.
  • WO 92/013017 A1 describes a mixture of isocyanate-terminated polyurethane prepolymers.
  • the first prepolymer is a reaction product of a predominantly semi-crystalline polyester and a polyisocyanate.
  • the polyester is a reaction product of a diol having 2 to 10 methylene groups and a dicarboxylic acid having 2 to 10 methylene groups.
  • Diols may be ethylene glycol, butanediol-1, 4, pentanediol-1, 5, hexanediol-1, 6, octanediol-1, 8, decanediol-1, 10, cyclohexanediol-1, 4, cyclohexanedimethanol-1, 4, and mixtures thereof.
  • Dicarboxylic acids may include succinic acid, glutaric acid, adipic acid,
  • the second prepolymer contains a reaction product of a
  • the third prepolymer is based on a reaction product of an amorphous polyester and a polyisocyanate.
  • the amorphous polyester contains aromatic structural units.
  • Preferred diols are ethylene glycol, propylene glycol, butanediol,
  • the dicarboxylic acids are selected from the group consisting of succinic acid, adipic acid, sebacic acid, isophthalic acid, ortho-phthalic acid, terephthalic acid and mixtures thereof.
  • the mixture may still contain a fourth prepolymer consisting of a reaction product of a branched polyester
  • Adipic acid, diethylene glycol and trimethylolpropane with a polyisocyanate Adipic acid, diethylene glycol and trimethylolpropane with a polyisocyanate.
  • the higher molecular weight is said to significantly increase the tack and cohesion.
  • a disadvantage is the high viscosity.
  • the adhesive should adhere well to metals and polymeric substrates such as polystyrene or polymethylmethacrylate.
  • WO 2001/046330 A1 describes compositions containing reaction products of a
  • Polyisocyanate with a polyester-polyether copolymer a process for their preparation and their use as reactive hot melt adhesives. There, it is proposed to prepare these copolymers from carboxyl-terminated polyester building blocks and polyether polyols. Although these hot melt adhesives already meet many technical requirements for modern adhesives, especially hot melt adhesives, they can not be used in many areas.
  • WO 2004/013199 A1 describes segmented polyurethane hot melt adhesive compositions comprising a reaction product of stoichiometric excess of a polyisocyanate with a
  • hydroxy-functional polyester-ether block copolymer based on aromatic dicarboxylic acids, a reaction product of a polyisocyanate with a polyester polyol and / or optionally a reaction product of a polyisocyanate with a polyether polyol and optionally non-reactive thermoplastic polymers.
  • the incorporation of the former component increases the reactive content in the adhesive composition and results in improved heat resistance and
  • WO 91/15530 A1 also describes urethane hotmelt adhesives comprising polyisocyanate prepolymers of polyols and polyisocyanates and polyester-polyether copolymers, the latter having cyclic constituents and the alcohol component of the ester units consisting of short-chain alkylene radicals or amorphous, long-chain polyether units.
  • the incorporation of the polyester-polyether copolymers leads to high water vapor permeability of the formulated on this basis hotmelt adhesives and sealants, which in addition to the possibility of forming thicker adhesive films brings a number of other advantages.
  • block copolyesters as described in WO 2004/013199 A1 and WO 91/15530 A1, are not readily apparent even at temperatures above their melting point mix isocyanate-terminated prepolymers. It often comes to phase and / or
  • the object of the present invention is therefore components for the production of
  • compositions on the basis of which adhesives, sealants and / or coating materials can be formulated, these components having good miscibility with others
  • adhesives or sealants produced by compositions are said to have a broad
  • Adhesion spectrum to a variety of substrates and have the highest possible level of strength after curing.
  • n is equal to or greater than 2 and the blocks A consist of polyoxypropylene units and the central block B consists of polyoxytetramethylene, polyoxyethylene, polybutadiene, polyisoprene, polyacrylate, polymethacrylate, polyamide, polyurethane or polyester units.
  • n is equal to or less than 10, more preferably equal to or less than 6, and most preferably equal to 2 or 3.
  • Block copolymers are polymers whose molecules consist of linearly linked blocks.
  • a block is considered to be a section of a polymer molecule which comprises a plurality of identical repeat units and has at least one constitutional or configurative feature which differs from that of the adjacent sections (blocks).
  • polymer or by the prefix "poly” marked compounds are meant compounds having more than ten identical repeat units.
  • the polyether block copolymer according to the invention consists of at least two polyoxypropylene blocks A and one central polymer block B.
  • the polymer block B is
  • Polyoxytetramethylene polyoxyethylene, polybutadiene, polyisoprene, polyacrylate, polymethacrylate, polyamide, polyurethane or polyester units.
  • the central polymer block B preferably consists of polyoxytetramethylene, polyoxyethylene, polyacrylate, polymethacrylate or polyurethane units and particularly preferably of polyoxytetramethylene (polyTHF) or polyoxyethylene units.
  • polyTHF polyoxytetramethylene
  • Such a polyoxypropylene block copolymer can be prepared, for example, from an at least bifunctional one Polymer compound B having at least two terminal hydroxyl groups, to which the
  • Polyoxypropylene block A is grafted on.
  • starting compound B are in particular hydroxy-functional polyoxytetramethylene, polyoxyethylene, polybutadiene, polyisoprene, polyacrylate, polymethacrylate, polyamide, polyurethane or
  • Polymer compound B from hydroxy-functional polyoxytetramethylene, polyoxyethylene, polyacrylate, polymethacrylate or polyurethane units and most preferably from hydroxy-functional polyoxytetramethylene or polyoxyethylene units.
  • Hydroxy-functional polyoxytetramethylenes also called polytetrahydrofurans or "poly-THF" are commercially available from a large number of manufacturers in suitable molecular weight ranges of about 800 to 6000, with a molecular weight of 800 to 5,000 being preferred according to the invention ), Polyester,
  • polyester polyols particularly suitable are the liquid, glassy amorphous or crystalline polyesters obtained by condensation of di- or tricarboxylic acids, e.g. Adipic acid, sebacic acid, glutaric acid, azelaic acid, suberic acid, undecanedioic acid, dodecanedioic acid, 3,3-dimethylglutaric acid, terephthalic acid, isophthalic acid, hexahydrophthalic acid, dimer fatty acid or mixtures thereof with low molecular weight diols or triols, e.g.
  • di- or tricarboxylic acids e.g. Adipic acid, sebacic acid, glutaric acid, azelaic acid, suberic acid, undecanedioic acid, dodecanedioic acid, 3,3-dimethylglutaric acid, terephthalic acid, isophthalic acid, hexahydrophthalic acid, dimer fatty acid or
  • Trimethylolpropane or mixtures thereof can be prepared.
  • polyester polyols which can be used according to the invention are the polyesters based on ⁇ -caprolactone, also called “polycaprolactones”.
  • polyester polyols of oleochemical origin such as
  • Polyester polyols can be prepared, for example, by complete ring opening of epoxidized triglycerides of an at least partially olefinically unsaturated fatty acid-containing fat mixture with one or more alcohols having 1 to 12 carbon atoms and subsequent partial transesterification of the triglyceride derivatives to alkyl ester polyols having 1 to 12 carbon atoms in the alkyl radical become.
  • Other suitable polyols are polycarbonate polyols and dimer diols (Henkel) and castor oil and its derivatives.
  • the hydroxy-functional polybutadienes as e.g. can be obtained under the trade name "poly-bd" can be used as polyols for the compositions of the invention as well as their hydrogenated analogs.
  • Polyacrylates or polymethacrylates can be prepared by well-known methods. Particularly suitable according to the invention are linear and / or slightly branched acrylic ester copolymeric polyols which are obtained, for example, by the free-radical copolymerization of acrylic acid esters or
  • Methacrylic acid esters can be prepared with hydroxy-functional acrylic acid and / or methacrylic acid compounds such as hydroxyethyl (meth) acrylate or hydroxypropyl (meth) acrylate. Because of this method of preparation, the hydroxyl groups in these polyols are usually randomly distributed, so that these are either linear or slightly branched polyols having an average OH functionality.
  • the corresponding polyamide derivatives can be prepared by per se known condensation of di- or polycarboxylic acids and diamines with the concomitant use of hydroxycarboxylic acids.
  • Hydroxy-functional polyurethanes can be prepared in a known manner from di- or polyisocyanates with a stoichiometric excess of one or more polyols.
  • the starter polyol B preferably has an average molecular weight of 500 to 10,000 g / mol (daltons), preferably the average molecular weight range of the starter block B is between 1, 000 and 4,000 daltons.
  • the central block B is preferably propoxylated under DMC catalysis, catalysis by one or more phosphacene and / or porphyrin derivative (s) or alkali metal catalysis, in particular Cs catalysis, preferably under DMC catalysis.
  • polymerized on polyoxypropylene polymer blocks A have a narrow molecular weight distribution and thus a low polydispersity. This can be achieved, for example, by the fact that
  • Alkoxylation catalyst is a so-called double-metal cyanide catalyst (DMC catalyst) is used.
  • DMC catalyst double-metal cyanide catalyst
  • Examples of such DMC catalysts are zinc hexacyanocobaltate (II),
  • M is at least one divalent metal atom selected from Zn (II), Fe (II), Co (II), Ni (II), Mn (II), Cu (II), Sn (II) or Pb (II) and M 2 at least one of the divalent, trivalent or pentavalent metals Fe (II), Fe (III), Co (III), Cr (III), Mn (II), Mn (III), Ir (III), Rh (III), Ru (II), V (IV) or V (V).
  • M 3 may be M and / or M 2 and A, D and E are each an anion, which may be the same or different.
  • L is a solvent ligand selected from an alcohol, aldehyde, ketone, ether, ester, amide, nitrile or sulfide or a mixture thereof;
  • a and d are numbers corresponding to the valency of M and M 2 in the double metal cyanide part of the general formula (II);
  • b and c are integers (with b> c) which, together with a and d, give the electroneutrality of the double metal cyanide part of the general formula (II);
  • e is an integer corresponding to the valency of M 3 ,
  • n and m are integers giving the electroneutrality of HE;
  • w is a number between 0, 1 and 4
  • x is a number up to 20;
  • y is a number between 0, 1 and 6, and
  • z is a number between 0, 1 and 5.
  • DMC catalyst complexes of a double metal cyanide of the abovementioned type, an organic compound are also suitable Coordination agent, a soluble metal salt, a polyether polyol and an organic
  • the polyether block copolymers thus prepared are also distinguished by a high average molecular weight which can be achieved and by a very low number of double bonds at the ends of the polymer chains.
  • the polyoxypropylene units A and the central block B typically have a polydispersity PD (M w / M n ) of less than 2.5, preferably from 1.0 to 2.0, and more preferably from 1.1 to 1.5.
  • polyether block copolymers of the structure B- (A-OH) n according to the invention are preferred.
  • M n Molecular weights (M n ) between 4,000 and 40,000 g / mol (daltons) and an OH number according to DIN 53783 between 3 and 56 mg KOH / g, preferably between 6 and 20 mg KOH / g.
  • the present invention also provides a composition obtained by reacting at least one polyether block copolymer of the general structure B- (A-OH) n according to the invention and at least one component which comprises at least one polymer sequence which has the structure A or B of the polyether according to the invention Block copolymer, is available. With such a composition, phase and domain separation processes can be suppressed.
  • the second component may therefore comprise, within the scope of the process according to the invention, polyoxypropylene and / or one of the abovementioned polymers which contains the central one Polymer block B within the
  • polyether block copolymer of the general structure B- (A-OH) n according to the invention, wherein the polymer sequences may well have different molecular weights.
  • composition which is obtained by reacting at least one polyether block copolymer according to the invention of the general structure B- (A-OH) n , at least one component which corresponds at least to a polymer sequence which corresponds materially to the structure A or B of the polyether block copolymer according to the invention , and at least one in stoichiometric excess, based on the molar ratio NCO / OH of the sum of all
  • composition which by reaction a) at least one
  • polyether block copolymer of the invention b) at least one hydroxy-functional
  • a block copolyester prepared from at least one polycarboxylic acid, at least one short-chain diol and at least one polyol, wherein the polyol contains at least one polymer sequence which corresponds materially with the structure A or B of the polyether block copolymer according to the invention, and c) at least one polyisocyanate used in stoichiometric excess, based on the molar ratio NCO / OH of the sum of all components.
  • Composition is particularly well suited as a base for hotmelt adhesives and / or coating materials.
  • hydroxy-functional is meant that the component in question has at least two reactive OH groups.
  • the totality of the components to be reacted has a terminal unsaturation which is below 0.07 meq / g, in particular below 0.04 meq / g and preferably at 0.02 meq / g, determined by the method ASTM D4671.
  • Particularly suitable polyisocyanates are diisocyanates which are selected from the group consisting of all isomers of tolylene diisocyanate (TDI), either in isomerically pure form or as a mixture of several isomers, naphthalene-1, 5-diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 2, 4'-diphenylmethane diisocyanate and mixtures thereof, xylene diisocyanate (XDI), 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate (H 12 MDI), 1-isocyanatomethyl-3-isocyanato-1, 5,5-trimethyl-diisocyanate (isophorone diisocyanate, IPDI), Cyclohexane, 1,4-diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate (H 6 XDI), 1-methyl-2,4-diisocyanato-cyclohexane,
  • the excess monomeric polyisocyanate is removed from the reaction mixture by distillation, extraction, chromatographic or crystallization techniques.
  • the removal of the residual monomer or of the monomer mixture by thin-layer distillation, short-path distillation, if appropriate under high vacuum or by passage of inert gas in countercurrent, is particularly preferably carried out, residual monomer contents of less than 0.1% by weight being obtained. It is also possible to use a combination of two or more of the aforementioned separation methods.
  • polycarboxylic acids for the preparation of the block copolyester are preferably aromatic
  • Dicarboxylic acids selected from terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid, dibenzoic acid, bis (p-carboxyphenyl) methane, p-oxy (p-carboxyphenyl) benzoic acid, ethylene bis (p-oxybenzoic acid), ethylene bis (p-benzoic acid), tetramethylene bis (p-oxybenzoic acid), 1, 5-naphthalenedicarboxylic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 2,7-naphthalenedicarboxylic acid, phenanthrenedicarboxylic acid,
  • C 2 - to d 2 -alkanediols preferably ethylene glycol, propylene glycol, butanediol, hexanediol, octanediol or mixtures thereof.
  • the at least one used for the construction of the block copolyester at least one coinciding materially with the sequence A or B of the polyether block copolymer according to the invention
  • Polymer sequence-containing polyol is preferably a polyoxypropylene polyol or a polymer corresponding to the polymers described above as "starting compound B", but does not have to be the same in molecular weight, but according to the invention it is also possible that the polyol contains only a polymeric sequence which also in a "start connection B" finds again.
  • Such a sequence may be present, for example, within a block copolymer structure, wherein further blocks may well differ from the constituents of the polyether block copolymer B- (A-OH) n according to the invention, both in material terms and in their molecular weights.
  • the term "material” in the sense already mentioned includes the chemical nature of the monomers and their linkage, but not their number and thus the molecular weight.
  • composition obtained by reacting a) at least one polyether block copolymer according to the invention, b) at least one hydroxy-functional
  • Block copolyester prepared from at least one polycarboxylic acid, at least one short-chain diol and at least one polyol, the polyol containing at least one polymer sequence which corresponds in substance to structure A or B of the polyether block copolymer according to the invention, c) at least one hydroxy-functional polyester, which is prepared from a polycarboxylic acid and a short-chain diol, and d) at least one polyisocyanate used in stoichiometric excess, based on the ratio NCO / OH of the sum of all components.
  • the relevant statements on the block copolyester apply.
  • the central block B of the polyether block copolymer a) according to the invention is preferably composed of polyoxytetramethylene, polyoxyethylene, polyacrylate, polymethacrylate or polyurethane units.
  • the central block B of the polyether block copolymer a) according to the invention particularly preferably consists of polyoxytetramethylene (poly-THF) or polyoxyethylene units.
  • poly-THF polyoxytetramethylene
  • the polyoxyalkylene units having as matching structural elements. Such units advantageously improve the flexibility of the bonds or coatings produced therewith.
  • the polyoxyalkylene units of the central block B and the polyoxypropylene units of the blocks A of the polyether block copolymer a broader basis for the use of various
  • Block copolyester created because polyoxyalkylene often in the construction of block copolyesters be used. There are thus several possibilities for creating structures that correspond in substance.
  • compositions according to the invention are particularly suitable as reactive hot melt adhesive and / or coating material and show no phase or domain separation both during production and within the finished composition.
  • Another object of the present invention is a method for producing a
  • this polyisocyanate reacted together.
  • a polyether block copolymer according to the invention at least a) a polyether block copolymer according to the invention, b) at least one hydroxy-functional block copolyester prepared from at least one polycarboxylic acid, at least one short-chain diol and at least one polyol, wherein the polyol is at least one
  • Polymer sequence which coincides materially with the structure A or B of the polyether block copolymer of the invention, and c) at least one in stoichiometric excess, based on the molar ratio NCO / OH of the sum of all components, polyisocyanate reacted with each other.
  • Compositions prepared by this process are particularly well suited as a basis for hotmelt adhesives and / or coating materials.
  • compositions by reacting a) at least one polyether block copolymer according to the invention, b) at least one hydroxy-functional block copolyester prepared from at least one polycarboxylic acid, at least one short-chain diol and at least one polyol, wherein the polyol is at least one Polymer sequence, which coincides materially with the structure A or B of the polyether block copolymer according to the invention contains, c) at least one hydroxy-functional polyester, which is prepared from at least one polycarboxylic acid and at least one short-chain diol, and d) at least one stoichiometric excess, based on the ratio NCO / OH of the sum of all components, polyisocyanate used prepared.
  • Another object of the present invention is a preparation containing at least one composition according to the invention or a composition prepared by a method according to the invention.
  • the preparations according to the invention may contain, in addition to a composition according to the invention, further auxiliaries and additives which improve these preparations in an elastic manner
  • auxiliaries and additives include, for example, plasticizers, stabilizers, antioxidants, fillers, reactive diluents, drying agents, adhesion promoters and UV stabilizers, rheological aids, color pigments or color pastes and / or, if appropriate, also small amounts of solvent.
  • Suitable plasticizers are, for example, adipic acid esters, azelaic acid esters, benzoic acid esters, butyric acid esters, acetic acid esters, esters of higher fatty acids containing from about 8 to about 44 carbon atoms, esters containing OH groups or epoxidized fatty acids, fatty acid esters and fats, glycolic esters,
  • Phosphoric acid esters phthalic acid esters, linear or branched alcohols containing from 1 to 12 carbon atoms, propionic acid esters, sebacic acid esters, sulfonic acid esters (for example "Mesamoll",
  • Particularly suitable are the asymmetric esters of adipic acid monooctyl ester with 2-ethylhexanol (Edenol DOA, Fa. Cognis Germany GmbH, Dusseldorf) or esters of abietic acid.
  • DOP dioctyl phthalate
  • dibutyl phthalate dioctyl phthalate
  • Diisoundecyl phthalate DIUP or butyl benzyl phthalate (BBP) or their derived hydrogenated derivatives, of the adipates dioctyl adipate (DOA), diisodecyl adipate, diisodecyl succinate, dibutyl sebacate or butyl oleate.
  • DIUP Diisoundecyl phthalate
  • BBP butyl benzyl phthalate
  • DOA dioctyl adipate
  • diisodecyl adipate diisodecyl succinate
  • dibutyl sebacate dibutyl sebacate
  • butyl oleate dioctyl adipate
  • plasticizers are the pure or mixed ethers monofunctional, linear or branched C 4 .i 6 alcohols or mixtures of two or more different ethers of such alcohols, for example dioctyl ether (available as Cetiol OE, Cognis Germany GmbH, Dusseldorf). Further suitable plasticizers are end-capped polyethylene glycols. For example
  • Polyethylene or polypropylene glycol di-C-i ⁇ -alkyl ethers in particular the dimethyl or diethyl ether of diethylene glycol or dipropylene glycol, and mixtures of two or more thereof.
  • Plasticizers may be used in the formulations between 0 and 40, preferably between 0 and 20% by weight (based on the total composition) in the preparation.
  • antioxidants are to be understood as meaning antioxidants, UV stabilizers or hydrolysis stabilizers. Examples of these are the commercially available sterically hindered phenols and / or thioethers and / or substituted benzotriazoles, e.g. Tinuvin 327 (Ciba Specialty Chemicals) and / or amines of the "HALS” type (Hindered Amine Light Stabilizer), e.g. Tinuvin 770 (Ciba Specialty Chemicals). It is preferred in the context of the present invention, when a UV stabilizer is used, which carries a silyl group and is incorporated in the final product during curing or curing.
  • the preparation according to the invention may contain up to about 2% by weight, preferably about 1% by weight, of stabilizers. Furthermore, the
  • catalysts it is possible to use all known compounds which, for example, can catalyze the hydrolysis of NCO groups and subsequent condensation of the resulting amino group with NCO groups still present (crosslinking reaction).
  • titanates such as tetrabutyl titanate and tetrapropyl titanate
  • tin carboxylates such as dibutyltin dilaurate (DBTL), dibutyltin diacetate, dibutyltin diethylhexanoate, dibutyltin dioctoate, dibutyltin dimethyl maleate,
  • DBU 1, 8-diazabicyclo- (5,4,0) -undecene-7
  • Suitable morpholino compounds are N-methylmorpholine, bis (2- (2,6-dimethyl-4-morpholino) ethyl) - (2- (4-morpholino) ethyl) amine, bis (2- (2,6 -dimethyl-4-morpholino) ethyl) - (2- (2,6-diethyl-4-morpholino) ethyl) amine, tris (2- (4-morpholino) ethyl) amine, tris (2- (4-morpholino) propyl) amine, tris (2- (4-morpholino) butyl) amine, tris (2- (2,6-dimethyl-4-morpholino) ethyl) amine, tris (2- (2,6-diethyl-4-morpholino ) ethyl) amine, tris (2- (2-methyl-4-morpholino) ethyl) amine or tris (2- (2-ethyl-4-morpholino) e
  • Diethylaminopropylmorpholine bis (morpholinopropyl) ethylamine, bis (morpholinopropyl) propylamine, morpholinopropylpyrrolidone or N-morpholinopropyl-N'-methyl-piperazine, dimorpholinodiethyl ether (DMDEE) or di-2,6-dimethylmorpholinoethyl) ether.
  • the catalyst preferably mixtures of several catalysts, is preferably used in an amount of 0.01 to about 5 wt .-% based on the
  • the preparation according to the invention may additionally contain fillers.
  • fillers For example, chalk, limestone, precipitated and / or fumed silica, zeolites, bentonites, magnesium carbonate, kieselguhr, clay, clay, talc, titanium oxide, iron oxide, zinc oxide, sand, quartz, flint, mica, glass powder and other ground minerals are suitable here.
  • organic fillers can be used, in particular carbon black, graphite, wood fibers, wood flour, sawdust, pulp, cotton, pulp, cotton, wood chips, chaff, chaff, ground walnut shells and other fiber short cuts.
  • short fibers such as glass fiber, glass filament, polyacrylonitrile, carbon fiber, Kevlar fiber or even polyethylene fibers can be added.
  • Aluminum powder is also suitable as a filler.
  • the pyrogenic and / or precipitated silicas advantageously have a BET surface area of 10 to 90 m 2 / g. When used, they cause no additional increase in the viscosity of the
  • inventive composition but contribute to a reinforcement of the cured preparation.
  • Preparation achieve at a lower weight of silica.
  • fillers are hollow spheres with a mineral shell or a plastic shell. These may be, for example, glass bubbles, which are commercially available under the trade names Glass Bubbles®.
  • Plastic-based hollow spheres for example Expancel® or Dualite®, are described, for example, in EP 0 520 426 B1. These are composed of inorganic or organic substances, each with a diameter of 1 mm or less, preferably of 500 ⁇ or less.
  • fillers are preferred which impart thixotropy to the formulations. Such fillers are also described as rheological aids, eg. As hydrogenated castor oil, fatty acid amides or swellable plastics such as PVC.
  • such preparations In order to be able to be pressed out well from a suitable metering device (eg tube), such preparations have a viscosity of 3,000 to 15,000, preferably 40,000 to 80,000 mPas or else 50,000 to 60,000 mPas.
  • the fillers are preferably used in an amount of 0 to 80 wt .-%, preferably from 5 to 60 wt.%, Based on the total weight of the preparation.
  • Suitable pigments are titanium dioxide, iron oxides or carbon black.
  • Adhesion promoters are so-called tackifiers such as hydrocarbon resins, phenolic resins, terpene-phenolic resins, resorcinol resins or their derivatives, modified or unmodified resin acids or esters (abietic acid derivatives), polyamines, polyaminoamides, anhydrides and anhydride-containing copolymers. Even the addition of polyepoxide resins in small amounts may improve the adhesion of some substrates.
  • the solid epoxy resins having a molecular weight of more than 700 in finely ground form are used.
  • Organofunctional silanes are also suitable as adhesion promoters, examples which may be mentioned here are the aminoalkylalkoxysilanes, 3-glycidyl-oxipropyl-trialkoxysilane, 3-mercaptopropyl-trialkoxysilane, 3-aminopropyltrialkoxysilane, N-aminoethyl-3-aminopropyl-methyldialkoxysilane, phenylaminopropyltrialkoxysilane, aminoalkyltrialkoxydisilane or isobutylmethoxysilane or vinyltrialkoxysilane.
  • the alkoxy groups are usually C1 to C4 alkoxy groups.
  • tackifiers are used as adhesion promoters, their type and amount depends on the adhesive / sealant composition and on the substrate to which it is applied.
  • Typical tackifying resins such as e.g. Terpene-phenolic resins or resin acid derivatives are used in concentrations between 5 and 20% by weight
  • typical adhesion promoters such as polyamines, polyaminoamides, organofunctional silanes or phenolic resins or resorcinol derivatives are used in the range between 0.1 and 10% by weight, based on the total composition of the preparation.
  • hotmelt preparations based on compositions according to the invention may contain non-reactive thermoplastic polymers.
  • Thermoplastic polyurethanes, thermoplastic polyester block copolymers, thermoplastic polyetheramides or low molecular weight polymers of ethylenically unsaturated monomers may be used as non-reactive thermoplastic polymers. Concrete examples of these are (co) polymers of one or more of the following
  • Monomers C 1 -C 6 -alkyl esters of acrylic acid or methacrylic acid, acrylic acid, methacrylic acid, ethylene, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl versatate, vinyl ethers, alkyl fumarates, alkyl maleates, styrene, alkylstyrene, acrylonitrile and / or butadiene or isoprene and hydrogenation products of the latter diene copolymers, such as for example styrene-ethylene-propylene or styrene-ethylene-butylene-di- or tri-block copolymers.
  • these thermoplastics have a relatively low molecular weight.
  • Low molecular weight in this context means an average molecular weight below 60,000, preferably the molecular weight of such thermoplastic polymers is between 10,000 and 40,000.
  • Non-reactive in the context of this invention are all thermoplastics containing virtually no Zerewitinoff-active hydrogen.
  • compositions of the present invention which are useful as hot melt adhesives may include tackifying resins, e.g. Abietic acid, abietic acid esters, terpene resins, terpene-phenolic resins, poly- ⁇ -methylstyrene or aliphatic, aromatic or aromatic-aliphatic hydrocarbon resins or coumarone-indene resins.
  • tackifying resins e.g. Abietic acid, abietic acid esters, terpene resins, terpene-phenolic resins, poly- ⁇ -methylstyrene or aliphatic, aromatic or aromatic-aliphatic hydrocarbon resins or coumarone-indene resins.
  • these tackifying resins may contain active hydrogen atoms so that they are incorporated into the binder matrix of the hotmelt adhesive by reaction with optionally present di- or polyisocyanates. Specific examples of these are hydroxyfunctional esters of abietic acid or else hydroxylated
  • Terpene phenolic resins Terpene phenolic resins.
  • Other typical components of hot melt adhesive compositions are fillers (e.g., silicates, talc, calcium carbonates, clays or carbon black), thixotropic agents (e.g., bentones, fumed silicas, urea derivatives, fibrillated or pulp short fibers), color pastes or conductive additives such as conductivity blacks or lithium perchlorate.
  • fillers e.g., silicates, talc, calcium carbonates, clays or carbon black
  • thixotropic agents e.g., bentones, fumed silicas, urea derivatives, fibrillated or pulp short fibers
  • color pastes or conductive additives such as conductivity blacks or lithium perchlorate.
  • the preparation of the preparation according to the invention is preferably carried out by known methods by intimately mixing the ingredients in suitable dispersing, z. B. fast mixer, kneader, planetary mixer, planetary dissolver, internal mixer, so-called “Banbury mixer”,
  • thermoplastic 0 to 30 wt.%, Preferably 5 to 15 wt.% Of a non-reactive thermoplastic
  • tackifying resin 0 to 60 wt.%, Preferably 20 to 50 wt.% Of a tackifying resin and optionally other auxiliaries and additives selected from the group of fillers, thixotropic agents, color pigments, conductivity additives, stabilizers and anti-aging agents and
  • compositions according to the invention or compositions prepared according to the invention preferably contain prepolymers or are preferably prepolymers which cure with the ambient air humidity to polymers, so that moisture-curing adhesive and / or sealant preparations or coating compositions can be produced from these prepolymers with the abovementioned auxiliaries and additives.
  • Another object of the present patent application is the use of a
  • inventive preparation as a reactive hot melt adhesive, in particular for assembly bonding, surface bonding and / or coating. Furthermore, the inventive preparation as a reactive hot melt adhesive, in particular for assembly bonding, surface bonding and / or coating. Furthermore, the inventive
  • solvent-containing laminating adhesive for assembly bonding, surface bonding and / or coating of paper, plastic films, metal foils, fabrics, nonwovens or other web-shaped materials, which may be printed and / or painted if necessary.
  • Embodiments share ranges, components and other features of the subject invention in all possible and not mutually exclusive combinations be realized, with combinations of preferred and / or specially designated features are also considered to be preferred and / or specific.
  • the preparation of the DMC catalyst is carried out according to the instructions of Shell, as described in US 4477589 Example 6, beschlehu ed variant.
  • the batch was mixed with 200 ppm of DMC catalyst, extracted three times and 250 g of propylene oxide added at 1 10 ° C over four hours. After the addition, stirring is continued for one hour and the batch is filled with 300 ppm of free-radical scavenger (for example Irganox 1010) for stabilization.
  • the polyether block copolymer 1 has an OHN of 28 at a melting range of 45 ° C.
  • the batch with 200 ppm DMC catalyst was added, three times seked and added at 1 10 ° C over 4 hours 470 g of propylene oxide. After the addition, stirring is continued for one hour and the batch is filled with 300 ppm of radical scavenger for stabilization.
  • the polyether block copolymer 2 has an OHN of 14 at a viscosity of 12,800 mPas at RT.
  • a hot melt adhesive is formulated using the following basic composition (details in
  • Hytrel 3078 phthalic acid / p-THF / butanediol block copolyester from DuPont
  • Hytrel G 3548 terephthalic acid block copolyester / PPG / butanediol from DuPont
  • PPG polypropylene glycol

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Abstract

Es werden Polyether-Blockcopolymere der allgemeinen Struktur B-(A-OH)n beschrieben. Dabei ist n gleich oder größer als 2 und die Blöcke A bestehen aus Polyoxypropyleneinheiten und der zentrale Block B besteht aus Polyoxytetramethylen-, Polyoxyethylen-, Polybutadien-, Polyisopren-, Polyacrylat-, Polymethacrylat-, Polyamid-, Polyurethan- oder Polyestereinheiten. Diese Polyether-Blockcopolymere eignen sich zur Herstellung von Zusammensetzungen, die als Basis für Zubereitungen zur Verwendung als einkomponentiger feuchtigkeitshärtender oder zweikomponentiger Kleb- oder Dichtstoff, zur Montageverklebung, zur flächigen Verklebung und/oder Beschichtung, als reaktiver Schmelzklebstoff oder als Kaschierklebstoff dienen.

Description

Polyetherblockcopolymere und daraus erhältliche Zusammensetzungen
Die vorliegende Erfindung betrifft spezielle Polyetherblockcopolymere, Zusammensetzungen auf Basis solcher Polyetherblockcopolymere, Zubereitungen, welche die Polyetherblockcopolymere
beziehungsweise daraus hergestellte Zusammensetzungen enthalten und die Verwendung der
Polyetherblockcopolymere sowie der Zubereitungen.
Umsetzungsprodukte von Hydroxylgruppen enthaltenden Polymeren oder Oligomeren - beispielsweise mit stöchiometrischem Überschuss an Di- oder Polyisocyanaten, die dann als sogenannte Polyurethan- Prepolymere mit Isocyanat-Endgruppen vorliegen - finden Anwendung in einer Vielzahl von Gebieten, beispielsweise als Dichtstoffe, Beschichtungsmaterialien oder Klebstoffe.
Für viele Anwendungsfälle sind derartige Zusammensetzungen lösungsmittelfrei und sehr hochviskos und/oder pastös, sie werden bei Raumtemperatur oder bei leicht erhöhter Temperatur zwischen etwa 50°C und etwa 100°C verarbeitet.
Wenn diese Zusammensetzungen bei Raumtemperatur fest sind und unter Ausschluss von Feuchtigkeit in der Wärme bzw. Hitze schmelzbar sind, können sie als reaktive Schmelzklebstoffe eingesetzt werden. Reaktive einkomponentige Schmelzklebstoffe im Sinne dieser Erfindung sind also feuchtigkeitshärtende bzw. feuchtigkeitsvernetzende Klebstoffe, die bei Raumtemperatur fest sind und in Form ihrer Schmelze als Klebstoff appliziert werden. Beispielhaft genannt seien Polyurethan-Schmelzklebstoffe, deren polymere Bestandteile Urethangruppen sowie reaktionsfähige Isocyanatgruppen enthalten. Durch das Abkühlen der Schmelze über dem Auftrag auf das Substrat und das weitere Kühlen der Schmelze durch die Substrat-Teile erfolgt zunächst eine rasche physikalische Abbindung des Schmelzklebstoffes durch dessen Erstarren, gefolgt von einer chemischen Reaktion der noch vorhandenen reaktiven Gruppen mit Feuchtigkeit aus der Umgebung zu einem vernetzten unschmelzbaren Klebstoff. Reaktive
Schmelzklebstoffe auf der Basis von Isocyanat-terminierten Polyurethanprepolymeren sind z.B. bei H.F. Huber und H. Müller in "Shaping Reactive Hotmelts Using LMW Copolyesters", Adhesives Age, November 1987, Seite 32 bis 35 beschrieben.
Kaschierklebstoffe können entweder ähnlich aufgebaut sein wie die reaktiven Schmelzklebstoffe oder sie werden als einkomponentige Systeme aus der Lösung in organischen Lösungsmitteln appliziert, eine weitere Ausführungsform besteht aus zweikomponentigen lösungsmittelhaltigen oder lösungsmittelfreien Systemen auf Polyurethanbasis, bei denen die polymeren Bestandteile der einen Komponente
Urethangruppen sowie reaktionsfähige Isocyanatgruppen enthalten und die zweite Komponente Polymere bzw. Oligomere mit Hydroxylgruppen, Aminogruppen, Epoxigruppen und/oder
Carboxylgruppen enthält. Bei diesen zweikomponentigen Systemen werden die Isocyanat-gruppenhaltige Komponente und die zweite Komponente unmittelbar vor der Applikation gemischt, im Normalfall mit Hilfe eines Misch- und Dosiersystems. Klebstoffe, Dichtstoffe oder Beschichtungsmittel auf Basis reaktiver Polyurethan-Zusammensetzungen zeichnen sich durch ein sehr hohes Leistungsprofil aus. Daher konnten in den letzten Jahren zunehmend neue Anwendungen für diese Kleb-, Dichtstoffe oder Beschichtungsmittel erschlossen werden.
Zusammensetzungen für derartige Klebstoffe und/oder Dichtstoffe sind bereits aus sehr vielen
Patentanmeldungen und sonstigen Veröffentlichungen bekannt.
Die WO 99/28363 A1 betrifft Schmelzklebstoffzusammensetzungen auf Basis von
Polyurethanprepolymeren, welche bei Raumtemperatur fest sind und feuchtigkeitsvernetzend ausgebildet sind. Die Klebstoffzusammensetzungen enthalten neben einem Reaktionsprodukt aus der Reaktion eines ersten Polyisocyanats mit einem Polymer niedrigen Molekulargewichts, welches ethylenisch ungesättigte Monomere umfasst und aktive Wasserstoffgruppen aufweist, mindestens ein Polyurethanprepolymer mit freien Isocyanatgruppen aus der Herstellung mindestens eines Polyols aus der Gruppe von
Polyetherdiolen, Polyethertriolen, Polyesterpolyolen, aromatischen Polyolen und deren Mischungen mit mindestens einem zweiten Polyisocyanat sowie gegebenenfalls verschiedene Additive.
EP 0 205 846 A1 beschreibt die Herstellung von Hydroxy-telechelen Polymeren auf Basis von Acrylaten durch Polymerisation in Gegenwart eines zur Übertragung von Hydroxylgruppen auf das Polymer befähigten Initiators aus der Gruppe der Peroxide, Hydroperoxide oder Azoverbindungen oder unter Einwirkung von UV-Strahlen, vorzugsweise genannt wird Wasserstoffperoxid und gleichzeitig in
Gegenwart von Hydroxylgruppen enthaltenden Reglern der allgemeinen Formel HO-A-Sx-B-OH. Gemäß der Lehre dieser Schrift können die Hydroxy-telechelen Polymeren mit Diisocyanaten so umgesetzt werden, dass Isocyanat-Endgruppen enthaltende Prepolymere entstehen. Zubereitungen auf Basis dieser NCO-haltigen Prepolymeren eignen sich gemäß EP 0 205 846 A1 als Kleb- und Dichtstoffe.
EP 0455 400 A2 beschreibt ein Gemisch aus Isocyanat terminierten Polyurethanprepolymeren und dessen Verwendung als Klebstoff. Das erste Prepolymer basiert auf Polyhexamethylenadipat, das zweite auf Polytetramethylenetherglycol, dabei sollen die beiden Prepolymeren vorzugsweise zumindest teilweise unverträglich sein. Der Klebstoff soll eine gute Haftung zu einer Vielzahl von Substraten, insbesondere zu Kunststoffen haben.
WO 92/013017 A1 beschreibt ein Gemisch aus Isocyanat terminierten Polyurethanprepolymeren. Das erste Prepolymer ist ein Reaktionsprodukt aus einem überwiegend semikristallinen Polyester und einem Polyisocyanat. Der Polyester ist ein Reaktionsprodukt eines Diols mit 2 bis 10 Methylengruppen und einer Dicarbonsäure mit 2 bis 10 Methylengruppen. Diole können Ethylenglycol, Butandiol-1 ,4, Pentandiol-1 ,5, Hexandiol-1 ,6, Octandiol-1 ,8, Decandiol-1 , 10, Cyclohexandiol-1 ,4, Cyclohexandimethanol-1 ,4 und Mischungen daraus sein. Dicarbonsäuren können Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure,
Sebacinsäure, Azelainsäure, Dodecandisäure und Mischungen daraus sein. Bevorzugt sind Polyester aus Hexandiol-1 ,6 und Adipinsäure. Das zweite Prepolymer enthält ein Reaktionsprodukt eines
Polytetramethylenetherglycols und eines Polyisocyanats. Das dritte Prepolymer basiert auf einem Reaktionsprodukt eines amorphen Polyesters und einem Polyisocyanat. Der amorphe Polyester enthält aromatische Struktureinheiten. Bevorzugte Diole sind Ethylenglycol, Propylenglycol, Butandiol,
Hexandiol, Cyclohexandimethanol, Neopentylglycol und Mischungen daraus. Die Dicarbonsäuren werden ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Bernsteinsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure, Isophthalsäure, ortho-Phthalsäure, Terephthalsäure und Mischungen daraus. Das Gemisch kann noch ein viertes Prepolymer enthalten, das aus einem Reaktionsprodukt aus einem verzweigten Polyester aus
Adipinsäure, Diethylenglycol und Trimethylolpropan mit einem Polyisocyanat besteht. Das höhere Molekulargewicht soll die Klebrigkeit und Kohäsion signifikant erhöhen. Nachteilig ist die hohe Viskosität. Der Klebstoff soll gut auf Metallen und polymeren Substraten wie Polystyrol oder Polymethylmethacrylat haften.
WO 2001/046330 A1 beschreibt Zusammensetzungen enthaltend Umsetzungsprodukte eines
Polyisocyanats mit einem Polyester-Polyether-Copolymer, ein Verfahren zu deren Herstellung und ihre Verwendung als reaktive Schmelzklebstoffe. Dort wird vorgeschlagen, diese Copolymeren aus Carboxyl- terminierten Polyester-Bausteinen und Polyether-Polyolen herzustellen. Obwohl diese Schmelzklebstoffe bereits viele technische Anforderungen an moderne Klebstoffe, insbesondere Schmelzklebstoffe erfüllen, lassen sie sich in etlichen Bereichen nicht einsetzen.
WO 2004/013199 A1 beschreibt segmentierte Polyurethan-Schmelzklebstoff-Zusammensetzungen, die ein Umsetzungsprodukt stöchiometrischen Überschusses eines Polyisocyanats mit einem
hydroxyfunktionellen Polyester-ether-Block-Copolymer auf Basis aromatischer Dicarbonsäuren, ein Umsetzungsprodukt eines Polyisocyanats mit einem Polyesterpolyol und/oder gegebenenfalls ein Umsetzungsprodukt eines Polyisocyanats mit einem Polyetherpolyol sowie gegebenenfalls nicht reaktive thermoplastische Polymere enthalten. Der Einbau der erstgenannten Komponente erhöht den reaktiven Anteil in der Klebstoffzusammensetzung und führt zu verbesserter Wärmestandfestigkeit und
Hydrolysebeständigkeit unter gleichzeitiger Absenkung des Schmelzpunktes der Polyester-Ether- Copolymer-Komponente. Darüber hinaus soll sich die Verträglichkeit der Komponenten in der
Zusammensetzung verbessern. Polyetherblockcopolymere mit einem zentralen Block und mindestens zwei daran anknüpfenden Blöcken aus Polyoxypropylen und ihre Auswirkungen auf die Verträglichkeit der Komponenten beziehungsweise auf Separationsphänomene werden nicht thematisiert.
Auch WO 91/15530 A1 beschreibt Urethan-Hotmelt-Klebstoffe, die Polyisocyanatprepolymere aus Polyolen und Polyisocyanaten sowie Polyester-Polyether-Copolymere umfassen, wobei letztere cyclische Bestandteile aufweisen und die Alkoholkomponente der Ester-Einheiten aus kurzkettigen Alkylenresten oder amorphen, langkettigen Poylethereinheiten besteht. Der Einbau der Polyester-Polyether- Copolymere führt zu hoher Wasserdampf-Durchlässigkeit der auf dieser Basis formulierten Hotmelt-Kleb- und Dichtstoffe, was neben der Möglichkeit zur Ausbildung dickerer Klebstofffilme eine Reihe weiterer Vorteile mit sich bringt.
Es ist bekannt, dass Blockcopolyester, wie sie in WO 2004/013199 A1 und WO 91/15530 A1 beschrieben werden, sich auch bei Temperaturen oberhalb ihres Schmelzpunktes nicht ohne weiteres mit isocyanatterminierten Prepolymeren mischen lassen. Es kommt häufig zu Phasen- und/oder
Domänenseparation, was die Verarbeitung solcher Zusammensetzungen wesentlich erschwert.
Es besteht daher weiterhin Bedarf an verbesserten reaktiven Polymeren und Zusammensetzungen, insbesondere an Polyurethanen, die sich für den Einsatz als Klebstoffe, Dichtstoffe oder Beschichtungen, insbesondere als Hotmelt-Kleb- oder Dichtstoffe, eignen. Die eingesetzten Rohstoffe sollen leicht und kostengünstig zugänglich sein.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, Komponenten zur Herstellung von
Zusammensetzungen bereitzustellen, auf deren Basis Kleb-, Dicht- und/oder Beschichtungsstoffe formuliert werden können, wobei diese Komponenten eine gute Mischbarkeit mit anderen
Polymerkomponenten sowohl beim Zusammengeben vor der Umsetzung als auch innerhalb des fertigen Polymers beziehungsweise der fertigen Zusammensetzung aufweisen und auf diese Weise
Separationsprozesse (Phasen- und Domänenseparation) minimieren sollen. Die aus den
Zusammensetzungen hergestellten Klebstoffe oder Dichtstoffe sollen darüber hinaus ein breites
Adhäsionsspektrum zu einer Vielzahl von Substraten haben und ein möglichst hohes Festigkeitsniveau nach der Aushärtung aufweisen.
Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe ist den Patentansprüchen zu entnehmen. Sie besteht im Wesentlichen in der Bereitstellung von Polyether-Blockcopolymeren der allgemeinen Struktur B-(A-OH)n. Dabei ist n gleich oder größer als 2 und die Blöcke A bestehen aus Polyoxypropyleneinheiten und der zentrale Block B besteht aus Polyoxytetramethylen-, Polyoxyethylen-, Polybutadien-, Polyisopren-, Polyacrylat-, Polymethacrylat-, Polyamid-, Polyurethan- oder Polyestereinheiten.
In bevorzugten Ausführungsformen ist n gleich oder kleiner als 10, insbesondere gleich oder kleiner als 6 und besonders bevorzugt gleich 2 oder 3.
Unter Blockcopolymeren werden Polymere verstanden, deren Moleküle aus linear verknüpften Blöcken bestehen. Als Block wird dabei ein Abschnitt eines Polymermoleküls angesehen, der mehrere identische Repetiereinheiten umfasst und mindestens ein konstitutionelles oder konfiguratives Merkmal aufweist, das sich von denen der angrenzenden Abschnitte (Blöcke) unterscheidet. Unter dem Begriff„Polymer" beziehungsweise mit dem Präfix„Poly" gekennzeichneten Verbindungen werden Verbindungen verstanden, die mehr als zehn identische Repetiereinheiten aufweisen.
Das erfindungsgemäße Polyether-Blockcopolymer besteht aus mindestens zwei Polyoxypropylenblocken A und einem zentralen Polymerblock B. Bei dem Polymerblock B handelt es sich um
Polyoxytetramethylen-, Polyoxyethylen-, Polybutadien-, Polyisopren-, Polyacrylat-, Polymethacrylat-, Polyamid-, Polyurethan- oder Polyestereinheiten. Bevorzugt besteht der zentrale Polymerblock B aus Polyoxytetramethylen-, Polyoxyethylen-, Polyacrylat-, Polymethacrylat- oder Polyurethaneinheiten und besonders bevorzugt aus Polyoxytetramethylen- (Poly-THF-) oder Polyoxyethyleneinheiten. Herstellbar ist ein derartiges Polyoxypropylen-Blockcopolymer beispielsweise aus einer mindestens bifunktionellen Polymerverbindung B mit mindestens zwei terminalen Hydroxylgruppen, auf die der
Polyoxypropylenblock A aufpolymerisiert wird.
Als Startverbindung B sind insbesondere hydroxyfunktionelle Polyoxytetramethylen-, Polyoxyethylen-, Polybutadien-, Polyisopren-, Polyacrylat-, Polymethacrylat-, Polyamid-, Polyurethan- oder
Polyestereinheiten geeignet. Besonders bevorzugt besteht die mindestens bifunktionelle
Polymerverbindung B aus hydroxyfunktionellen Polyoxytetramethylen-, Polyoxyethylen-, Polyacrylat-, Polymethacrylat- oder Polyurethaneinheiten und ganz besonders bevorzugt aus hydroxyfunktionellen Polyoxytetramethylen- oder Polyoxyethyleneinheiten.
Hydroxyfunktionelle Polyoxytetramethylene (auch Polytetrahydrofurane oder„Poly-THF" genannt) sind kommerziell von einer Vielzahl von Herstellern in geeigneten Molekulargewichtsbereichen von ca. 800 bis 6000 erhältlich, wobei erfindungsgemäß ein Molekulargewicht von 800 bis 5.000 bevorzugt wird. Ebenso sind die entsprechenden hydroxyfunktionellen Polyoxyethylene (Polyethylenoxide), Polyester,
Polybutadiene, oder Polyisoprene kommerziell erhältlich. Von den Polyesterpolyolen sind insbesondere die flüssigen, glasartig amorphen oder kristallinen Polyester geeignet, die durch Kondensation von Di- bzw. Tricarbonsäuren, wie z.B. Adipinsäure, Sebacinsäure, Glutarsäure, Azelainsäure, Korksäure, Undecandisäure, Dodecandisäure, 3,3-Dimethylglutarsäure, Terephthalsäure, Isophthalsäure, Hexa- hydrophthalsäure, Dimerfettsäure oder deren Mischungen mit niedermolekularen Diolen bzw. Triolen wie z.B. Ethylenglycol, Propylenglycol, Diethylenglycol, Triethylenglycol, Dipropylenglycol, 1 ,4-Butandiol, 1 ,6- Hexandiol, 1 ,8-Octandiol, 1 , 10-Decandiol, 1 , 12-dodecandiol, Dimerfettalkohol, Glycerin,
Trimethylolpropan oder deren Mischungen hergestellt werden können.
Eine weitere Gruppe der erfindungsgemäß einsetzbaren Polyesterpolyole sind die Polyester auf der Basis von ε-Caprolacton, auch "Polycaprolactone" genannt.
Es können aber auch Polyesterpolyole oleochemischer Herkunft verwendet werden. Derartige
Polyesterpolyole können beispielsweise durch vollständige Ringöffnung von epoxidierten Triglyceriden eines wenigstens teilweise olefinisch ungesättigte Fettsäure-enthaltenden Fettgemisches mit einem oder mehreren Alkoholen mit 1 bis 12 C-Atomen und anschließender partieller Umesterung der Triglycerid- Derivate zu Alkylesterpolyolen mit 1 bis 12 C-Atomen im Alkylrest hergestellt werden. Weitere geeignete Polyole sind Polycarbonat-Polyole und Dimerdiole (Fa. Henkel) sowie Rizinusöl und dessen Derivate. Auch die Hydroxy-funktionellen Polybutadiene, wie sie z.B. unter dem Handelsnamen "Poly-bd" erhältlich sind, können für die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen als Polyole ebenso eingesetzt werden wie deren hydrierte Analoga.
Polyacrylate oder Polymethacrylate können nach allgemein bekannten Verfahren hergestellt werden. Insbesondere eignen sich erfindungsgemäß lineare und/oder schwach verzweigte Acrylester-Copolymer- Polyole, die beispielsweise durch die radikalische Copolymerisation von Acrylsäureestern bzw.
Methacrylsäureestern mit Hydroxy-funktionellen Acrylsäure- und/oder Methacrylsäure-Verbindungen wie Hydroxyethyl(meth)acrylat oder Hydroxypropyl(meth)acrylat hergestellt werden können. Wegen dieser Herstellungsweise sind die Hydroxylgruppen bei diesen Polyolen in der Regel statistisch verteilt, so dass es sich hierbei entweder um lineare oder schwach verzweigte Polyole mit einer durchschnittlichen OH- Funktionalität handelt.
Die entsprechenden Polyamid-Derivate können durch an sich bekannte Kondensation von Di- oder Polycarbonsäuren und Diaminen unter Mitverwendung von Hydroxycarbonsäuren hergestellt werden. Hydroxyfunktionelle Polyurethane können in bekannter Weise aus Di- oder Polyisocyanaten mit einem stöchiometrischen Überschuß eines oder mehrerer Polyole erzeugt werden.
Das Starterpolyol B hat vorzugsweise ein mittleres Molekulargewicht von 500 bis 10.000 g/mol (Dalton), vorzugsweise liegt der mittlere Molekulargewichtsbereich des Starterblockes B zwischen 1 .000 und 4.000 Dalton. Der zentrale Block B wird bevorzugt unter DMC-Katalyse, Katalyse durch ein oder mehrere Phosphacen- und/oder Porphyrin-Derivat(e) oder Alkalimetall-Katalyse, insbesondere Cs-Katalyse, bevorzugt unter DMC-Katalyse, propoxyliert.
Besonders vorteilhafte viskoelastische Eigenschaften der herzustellenden Polyether-Blockcopolymere werden erreicht, wenn sowohl der zentrale Block B als auch die auf das Starterpolyol B
aufpolymerisierten Polyoxypropylen-Polymerblöcke A eine enge Molmassenverteilung und damit eine niedrige Polydispersität besitzen. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass als
Alkoxylierungskatalysator ein so genannter double-metal-cyanide-catalysator (DMC-Katalysator) verwendet wird. Beispiele für derartige DMC-Katalysatoren sind Zinkhexacyanokobaltat (II),
Zinkhexacyanoferrat (III), Zinkhexacyanoferrat (II), Nickel(ll)hexacyanoferrat (II) und
Kobalt(ll)hexacyanokobaltat (III). Diese DMC-Katalysatoren sind in der Literatur beschrieben.
Ganz besonders eignen sich für das erfindungsgemäße Aufpolymerisieren der Polyoxypropylen-Blöcke A DMC-Katalysatoren mit der allgemeinen Formel
M a[M2(CN)b(A)c]d w M3De x H2O y L z HnEm (II)
in der M mindestens ein zweiwertiges Metallatom ausgewählt aus Zn(ll), Fe(ll), Co(ll), Ni(ll), Mn(ll), Cu(ll), Sn(ll) oder Pb(ll) bedeutet und M2 mindestens eines der zwei-, drei- vier- oder fünfwertigen Metalle Fe(ll), Fe(lll), Co(lll), Cr(lll), Mn(ll), Mn(lll), Ir(lll), Rh(lll), Ru(ll), V(IV) oder V(V) ist. M3 kann dabei M und/oder M2 sein und A, D und E bedeuten jeweils ein Anion, die gleich oder verschieden sein können. L ist ein Lösemittelligand ausgewählt aus einen Alkohol, Aldehyd, Keton, Ether, Ester, Amid, Nitril oder Sulfid oder einem Gemisch daraus; a und d sind Zahlen, die der Wertigkeit von M und M2 in dem Doppelmetall-Cyanidteil der allgemeinen Formel (II) entsprechen; b und c bedeuten ganze Zahlen (mit b>c), die zusammen mit a und d die Elektroneutralität des Doppelmetall-Cyanidteils der allgemeinen Formel (II) ergeben; e ist eine ganze Zahl, die der Wertigkeit von M3 entspricht, n und m sind ganze Zahlen, die die Elektroneutralität von HE ergeben; w ist eine Zahl zwischen 0, 1 und 4, x eine Zahl bis zu 20; y eine Zahl zwischen 0, 1 und 6, und z eine Zahl zwischen 0, 1 und 5.
Für das erfindungsgemäße Aufpolymerisieren der Polyoxypropylen-Polymerblöcke A eignen sich auch DMC-Katalysatorkomplexe aus einem Doppelmetallcyanid der oben genannten Art, einem organischen Koordinationsagens, einem löslichen Metallsalz, einem Polyetherpolyol und einem organischen
Polysiloxan.
Neben der durch DMC-Katalysatoren erzielbaren besonders engen Molmassenverteilung zeichnen sich die so hergestellten Polyether-Blockcopolymere auch durch eine hohe erzielbare mittlere Molmasse sowie durch eine sehr niedrige Zahl an Doppelbindungen an den Enden der Polymerketten aus. Die Polyoxypropyleneinheiten A und der zentrale Block B haben typischerweise eine Polydispersität PD (Mw/Mn) von kleiner als 2,5, vorzugsweise von1 ,0 bis 2,0 und besonders bevorzugt von 1 , 1 bis 1 ,5.
Die erfindungsgemäßen Polyether- Blockcopolymere der Struktur B-(A-OH)n haben bevorzugt
Molekulargewichte (Mn) zwischen 4.000 und 40.000 g/mol (Dalton) und eine OH-Zahl nach DIN 53783 zwischen 3 und 56 mg KOH/g, bevorzugt zwischen 6 und 20 mg KOH/g.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch eine Zusammensetzung, die durch Umsetzung mindestens eines erfindungsgemäßen Polyether-Blockcopolymers der allgemeinen Struktur B-(A-OH)n und mindestens einer Komponente, die mindestens eine Polymersequenz, die stofflich mit der Struktur A oder B des erfindungsgemäßen Polyether-Blockcopolymers übereinstimmt, enthält, erhältlich ist. Mit einer derartigen Zusammensetzung lassen sich Phasen- und Domänenseparationsvorgänge unterdrücken.
Unter„stofflich übereinstimmen" wird erfindungsgemäß verstanden, dass die betreffenden
Polymersequenzen aus den gleichen Monomeren bestehen, die auch in identischer Weise miteinander verknüpft sind. Die betreffenden Polymersequenzen sind daher mit identischen Verbindungsnamen anzusprechen. Nicht von dem Begriff„stofflich übereinstimmen" umfasst sind hingegen Parameter, die sich aus der Anzahl der Monomeren ergeben, insbesondere die Molmasse. Die zweite Komponente kann im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens somit Polyoxypropylen und/oder eines der oben aufgeführten Polymere enthalten, welche den zentralen Polymerblock B innerhalb des
erfindungsgemäßen Polyether-Blockcopolymers der allgemeinen Struktur B-(A-OH)n bilden, wobei die Polymersequenzen durchaus unterschiedliche Molekulargewichte aufweisen können.
Erfindungsgemäß bevorzugt ist eine Zusammensetzung, die durch Umsetzung mindestens eines erfindungsgemäßen Polyether-Blockcopolymers der allgemeinen Struktur B-(A-OH)n, mindestens einer Komponente, die mindestens eine Polymersequenz, die stofflich mit der Struktur A oder B des erfindungsgemäßen Polyether-Blockcopolymers übereinstimmt, enthält, sowie mindestens eines im stöchiometrischen Überschuss, bezogen auf das molare Verhältnis NCO/OH der Summe aller
Komponenten, vorliegenden Polyisocyanats erhältlich ist.
Besonders bevorzugt ist eine Zusammensetzung, die durch Umsetzung a) mindestens eines
erfindungsgemäßen Polyether-Blockcopolymers, b) mindestens eines hydroxyfunktionellen
Blockcopolyesters, der aus mindestens einer Polycarbonsäure, mindestens einem kurzkettigen Diol und mindestens einem Polyol hergestellt ist, wobei das Polyol mindestens eine Polymersequenz, die stofflich mit der Struktur A oder B des erfindungsgemäßen Polyether-Blockcopolymers übereinstimmt, enthält, und c) mindestens eines im stochiometrischen Überschuss, bezogen auf das molare Verhältnis NCO/OH der Summe aller Komponenten, eingesetzten Polyisocyanats erhältlich ist. Eine derartige
Zusammensetzung ist besonders gut als Basis für Hotmelt-Kleb- und/oder Beschichtungsstoffe geeignet.
Unter„hydroxyfunktionell" wird verstanden, dass die betreffende Komponente über mindestens zwei reaktive OH-Gruppen verfügt.
Bevorzugt weist die Gesamtheit der umzusetzenden Komponenten eine terminale Ungesättigtheit auf, die unter 0,07 meq/g, insbesondere unter 0,04 meq/g und bevorzugt bei 0,02 meq/g liegt, bestimmt durch die Methode ASTM D4671.
Als Polyisocyanate sind dabei insbesondere Diisocyanate geeignet, die ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus allen Isomeren des Toluylendiisocyanats (TDI), entweder in isomerenreiner Form oder als Mischung mehrerer Isomerer, Naphthalin-1 ,5-diisocyanat, 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat, 2,4'- Diphenylmethandiisocyanat sowie deren Mischungen, Xylen-diisocyanat (XDI), 4,4'- Dicyclohexylmethandiisocyanat (H12MDI), 1-lsocyanatomethyl-3-isocyanato-1 ,5,5-trimethyl-diisocyanat (Isophorondiisocyanat, IPDI), Cyclohexan, 1 ,4-diisocyanat, hydriertes Xylylen-diisocyanat (H6XDI), 1- Methyl-2,4-diisocyanato-cyclohexan, Hexan-1 ,6-diisocyanat (HDI), m- oder p- Tetramethylxylendiisocyanat (m-TMXDI, p-TMXDI) oder Mischungen der vorgenannten Diisocyanate sind. Das Poly- beziehungsweise Diisocyanat wird vorzugsweise in einem stochiometrischen Überschuss von 1 ,05 bis 6:1 (mol/mol-Verhältnis der NCO/OH Gruppen) eingesetzt.
Bevorzugt wird nach vollständiger Umsetzung das überschüssige monomere Polyisocyanat aus dem Reaktionsgemisch durch Destillations-, Extraktions-, chromatographische oder Kristallisationsverfahren entfernt. Besonders bevorzugt erfolgt die Entfernung des Restmonomers oder der Monomermischung durch Dünnschichtdestillation, Kurzwegdestillation ggf. im Hochvakuum oder mittels Durchleitung von Inertgas im Gegenstrom, wobei Restmonomergehalte von kleiner als 0,1 Gew.% erhalten werden. Es kann auch eine Kombination von zwei oder mehr der vorgenannten Separationsverfahren angewandt werden.
Als Polycarbonsäuren zur Herstellung des Blockcopolyesters werden bevorzugt aromatische
Dicarbonsäuren ausgewählt aus Terephthalsäure, Isophthalsäure, Phthalsäure, Dibenzoesäure, Bis(p- carboxyphenyl)methan, p-Oxy(p-carboxyphenyl)benzoesäure, Ethylen-bis(p-oxybenzoesäure), Ethylen- bis(p-benzoesäure), Tetramethylen-bis(p-oxybenzoesäure), 1 ,5-Naphthalindicarbonsäure, 2,6- Naphthalindicarbonsäure, 2,7-Naphthalindicarbonsäure, Phenanthrendicarbonsäure,
Anthracendicarbonsäure, 4,4'-Sulfonyldibenzoesäure, Indendicarbonsäure, sowie deren Kernsubstituierte Derivative wie Ci -Ci0- Alkyl, Halogen-, Alkoxy- oder Aryl- Derivate, p-(ß- Hydroxyethoxy)benzoesäure oder deren Mischungen, wobei der Anteil an Terephthalsäure vorzugsweise mindestens 75 Gew.% der Dicarbonsäuremischung ausmacht, eingesetzt. Gegebenenfalls können anteilig aliphatische oder cycloaliphatische Dicarbonsäuren zur Herstellung des Polyester-ether- Block- Copolymers mitverwendet werden.
Als kurzkettige Diolkomponente des Block-Copolyesters werden bevorzugt C2- bis d2- Alkandiole, vorzugsweise Ethylenglycol, Propylenglycol, Butandiol, Hexandiol, Octandiol oder deren Mischungen verwendet.
Das mindestens eine zum Aufbau des Blockcopolyesters eingesetzte, mindestens eine stofflich mit der Sequenz A oder B des erfindungsgemäßen Polyether-Blockcopolymers übereinstimmende
Polymersequenz enthaltende Polyol ist bevorzugt ein Polyoxypropylenpolyol oder ein Polymer entsprechend den oben als„Startverbindung B" beschriebenen Polymeren, das jedoch nicht hinsichtlich des Molekulargewichts mit diesen übereinstimmen muss. Erfindungsgemäß ist es aber ebenso möglich, dass das Polyol lediglich eine polymere Sequenz enthält, die sich auch in einer„Startverbindung B" wieder findet. Eine derartige Sequenz kann beispielsweise innerhalb einer Blockcopolymer-Struktur vorliegen, wobei weitere Blöcke sich sowohl in stofflicher Hinsicht als auch in ihren Molekulargewichten durchaus von den Bestandteilen des erfindungsgemäßen Polyether-Blockcopolymers B-(A-OH)n unterscheiden können. Der Begriff„stofflich" umfasst im bereits erwähnten Sinne die chemische Natur der Monomeren und ihre Verknüpfung, nicht jedoch ihre Anzahl und somit das Molekulargewicht.
Ganz besonders bevorzugt ist eine Zusammensetzung, die durch Umsetzung a) mindestens eines erfindungsgemäßen Polyether-Blockcopolymers, b) mindestens eines hydroxyfunktionellen
Blockcopolyesters, der aus mindestens einer Polycarbonsäure, mindestens einem kurzkettigen Diol und mindestens einem Polyol hergestellt ist, wobei das Polyol mindestens eine Polymersequenz, die stofflich mit der Struktur A oder B des erfindungsgemäßen Polyether-Blockcopolymers übereinstimmt, enthält, c) mindestens eines hydroxyfunktionellen Polyesters, der aus einer Polycarbonsäure und einem kurzkettigen Diol hergestellt ist, und d) mindestens eines im stöchiometrischen Überschuss, bezogen auf das Verhältnis NCO/OH der Summe aller Komponenten, eingesetzten Polyisocyanats erhältlich ist. Für bevorzugte Komponenten des aus Polycarbonsäure und kurzkettigem Diol hergestellten Polyesters gelten die diesbezüglichen Ausführungen zum Blockcopolyester.
In den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen besteht der zentrale Block B des erfindungsgemäßen Polyether-Blockcopolymers a) bevorzugt aus Polyoxytetramethylen-, Polyoxyethylen-, Polyacrylat-, Polymethacrylat- oder Polyurethaneinheiten. Besonders bevorzugt besteht der zentrale Block B des erfindungsgemäßen Polyether-Blockcopolymers a) aus Polyoxytetramethylen- (Poly-THF-) oder Polyoxyethyleneinheiten. Auf diese Weise entsteht eine erfindungsgemäße Zusammensetzung, die Polyoxyalkyleneinheiten als übereinstimmende Strukturelemente aufweist. Derartige Einheiten verbessern vorteilhaft die Flexibilität der damit hergestellten Verklebungen oder Beschichtungen. Zudem wird mit den Polyoxyalkyleneinheiten des zentralen Blocks B und den Polyoxypropyleneinheiten der Blöcke A des Polyether-Blockcopolymers eine breitere Basis für den Einsatz verschiedener
Blockcopolyester geschaffen, da Polyoxyalkylenstrukturen häufig beim Aufbau von Blockcopolyestern eingesetzt werden. Es ergeben sich damit mehrere Möglichkeiten zur Schaffung stofflich übereinstimmender Strukturen.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen eignen sich besonders gut als reaktiver Schmelzkleb- und/oder Beschichtungsstoff und zeigen sowohl während der Herstellung als auch innerhalb der fertigen Zusammensetzung keine Phasen- oder Domänenseparation.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer
Zusammensetzung, das dadurch gekennzeichnet ist, dass mindestens ein erfindungsgemäßes Polyether- Blockcopolymer der allgemeinen Struktur B-(A-OH)n und mindestens eine Komponente, die mindestens eine Polymersequenz, die stofflich mit der Struktur A oder B des erfindungsgemäßen Polyether- Blockcopolymers übereinstimmt, enthält, miteinander umgesetzt werden.
Im Rahmen einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden mindestens ein erfindungsgemäßes Polyether-Blockcopolymer der allgemeinen Struktur B-(A-OH)n, mindestens eine Komponente, die mindestens eine Polymersequenz, die stofflich mit der Struktur A oder B des erfindungsgemäßen Polyether-Blockcopolymers übereinstimmt, enthält, sowie mindestens ein im stöchiometrischen Überschuss, bezogen auf das molare Verhältnis NCO/OH der Summe aller
Komponenten, vorliegendes Polyisocyanat miteinander umgesetzt.
Insbesondere werden mindestens a) ein erfindungsgemäßes Polyether-Blockcopolymer, b) mindestens ein hydroxyfunktioneller Blockcopolyester, der aus mindestens einer Polycarbonsäure, mindestens einem kurzkettigen Diol und mindestens einem Polyol hergestellt ist, wobei das Polyol mindestens eine
Polymersequenz, die stofflich mit der Struktur A oder B des erfindungsgemäßen Polyether- Blockcopolymers übereinstimmt, enthält, und c) mindestens ein im stöchiometrischen Überschuss, bezogen auf das molare Verhältnis NCO/OH der Summe aller Komponenten, eingesetztes Polyisocyanat miteinander umgesetzt. Nach diesem Verfahren hergestellte Zusammensetzungen sind besonders gut als Basis für Hotmelt-Kleb- und/oder Beschichtungsstoffe geeignet.
Besonders bevorzugt wird im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Zusammensetzung durch Umsetzung a) mindestens eines erfindungsgemäßen Polyether-Blockcopolymers, b) mindestens eines hydroxyfunktionellen Blockcopolyesters, der aus mindestens einer Polycarbonsäure, mindestens einem kurzkettigen Diol und mindestens einem Polyol hergestellt ist, wobei das Polyol mindestens eine Polymersequenz, die stofflich mit der Struktur A oder B des erfindungsgemäßen Polyether- Blockcopolymers übereinstimmt, enthält, c) mindestens eines hydroxyfunktionellen Polyesters, der aus mindestens einer Polycarbonsäure und mindestens einem kurzkettigen Diol hergestellt ist, und d) mindestens eines im stöchiometrischen Überschuss, bezogen auf das Verhältnis NCO/OH der Summe aller Komponenten, eingesetzten Polyisocyanats hergestellt. Für bevorzugte Komponenten des aus Polycarbonsäure und kurzkettigem Diol hergestellten Polyesters gelten die diesbezüglichen
Ausführungen zum Blockcopolyester. Alternativ zu den bisher beschriebenen Verfahren beziehungsweise zu den Zusammensetzungen, die durch diese Verfahren erhältlich sind, ist es erfindungsgemäß möglich, das erfindungsgemäße Polyether- Blockcopolymer der allgemeinen Struktur B-(A-OH)n in einem ersten Schritt mit einem stöchiometrischen Überschuss, bezogen auf das molare Verhältnis von NCO- zu OH-Gruppen, mindestens eines Poly- oder Diisocyanats umzusetzen. Das daraus resultierende Produkt wird dann im Sinne der vorstehenden Ausführungsformen weiter mit mindestens einer Komponente, die mindestens eine Polymersequenz, die stofflich mit der Struktur A oder B des erfindungsgemäßen Polyether-Blockcopolymers übereinstimmt, enthält, gegebenenfalls mit weiterem Di- oder Polyisocyanat und gegebenenfalls mit weiteren
Komponenten zu einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung umgesetzt.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Zubereitung, die mindestens eine erfindungsgemäße Zusammensetzung oder eine nach einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Zusammensetzung enthält.
Die erfindungsgemäßen Zubereitungen können neben einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung noch weitere Hilfs- und Zusatzstoffe enthalten, die diesen Zubereitungen verbesserte elastische
Eigenschaften, verbesserte Rückstellfähigkeit, ausreichend lange Verarbeitungszeit, schnelle
Durchhärtungsgeschwindigkeit und geringe Restklebrigkeit verleihen. Zu diesen Hilfs- und Zusatzstoffen gehören beispielsweise Weichmacher, Stabilisatoren, Antioxidantien, Füllstoffe, Reaktivverdünner, Trockenmittel, Haftvermittler und UV-Stabilisatoren, rheologische Hilfsmittel, Farbpigmente oder Farbpasten und/oder gegebenenfalls auch im geringen Umfang Lösungsmittel.
Als Weichmacher geeignet sind beispielsweise Adipinsäureester, Azelainsäureester, Benzoesäureester, Buttersäureester, Essigsäureester, Ester höherer Fettsäuren mit etwa 8 bis etwa 44 C-Atomen, Ester OH- Gruppen tragender oder epoxidierter Fettsäuren, Fettsäureester und Fette, Glykolsäureester,
Phosphorsäureester, Phthalsäureester, von 1 bis 12 C-Atomen enthaltenden linearen oder verzweigten Alkoholen, Propionsäureester, Sebacinsäureester, Sulfonsäureester (z.B.„Mesamoll",
Alkylsulfonsäurephenylester, Fa. Bayer), Thiobuttersäureester, Trimellithsäureester, Zitronensäureester sowie Ester auf Nitrocellulose- und Polyvinylacetat-Basis, sowie Gemische aus zwei oder mehr davon. Besonders geeignet sind die asymmetrischen Ester von Adipinsäuremonooctylester mit 2-Ethylhexanol (Edenol DOA, Fa. Cognis Deutschland GmbH, Düsseldorf) oder auch Ester der Abietinsäure.
Beispielsweise eignen sich von den Phthalsäureestern Dioctylphthalat (DOP), Dibutylphthalat,
Diisoundecylphthalat (DIUP) oder Butylbenzylphthalat (BBP) oder deren abgeleitete hydrierte Derivate, von den Adipaten Dioctyladipat (DOA), Diisodecyladipat, Diisodecylsuccinat, Dibutylsebacat oder Butyloleat.
Ebenfalls als Weichmacher geeignet sind die reinen oder gemischten Ether monofunktioneller, linearer oder verzweigter C4.i6-Alkohole oder Gemische aus zwei oder mehr verschiedenen Ethern solcher Alkohole, beispielsweise Dioctylether (erhältlich als Cetiol OE, Fa. Cognis Deutschland GmbH, Düsseldorf). Ferner eignen sich als Weichmacher endgruppenverschlossene Polyethylenglykole. Beispielsweise
Polyethylen- oder Polypropylenglykoldi-C-i^-alkylether, insbesondere die Dimethyl- oder Diethylether von Diethylenglykol oder Dipropylenglykol, sowie Gemische aus zwei oder mehr davon.
Für weitere Einzelheiten zu Weichmachern wird auf die einschlägige Literatur der Technischen Chemie verwiesen.
Weichmacher können in den Zubereitungen zwischen 0 und 40, vorzugsweise zwischen 0 und 20 Gew.% (bezogen auf die Gesamtzusammensetzung) in der Zubereitung mit verwendet werden.
Unter "Stabilisatoren" im Sinne dieser Erfindung sind Antioxidantien, UV-Stabilisatoren oder Hydrolyse- Stabilisatoren zu verstehen. Beispiele hierfür sind die handelsüblichen sterisch gehinderten Phenole und/oder Thioether und/oder substituierten Benzotriazole wie z.B. Tinuvin 327 (Fa. Ciba Specialty Chemicals) und/oder Amine vom "HALS"-Typ (Hindered Amine Light Stabilizer), wie z.B. Tinuvin 770 (Fa. Ciba Specialty Chemicals). Es ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt, wenn ein UV- Stabilisator eingesetzt wird, der eine Silylgruppe trägt und beim Vernetzen bzw. Aushärten in das Endprodukt eingebaut wird. Hierzu besonders geeignet sind die Produkte Lowilite 75, Lowilite 77 (Fa. Great Lakes, USA). Ferner können auch Benzotriazole, Benzophenone, Benzoate, Cyanacrylate, Acrylate, sterisch gehinderte Phenole, Phosphor und / oder Schwefel zugegeben werden. Die erfindungsgemäße Zubereitung kann bis zu etwa 2 Gew.-%, vorzugsweise etwa 1 Gew.-% an Stabilisatoren enthalten. Ferner kann die
erfindungsgemäße Zubereitung weiterhin bis zu etwa 7 Gew.-%, insbesondere bis zu etwa 5 Gew.-% Antioxidantien enthalten.
Als Katalysatoren können alle bekannten Verbindungen eingesetzt werden, die beispielsweise die Hydrolyse von NCO-Gruppen und anschließende Kondensation der so entstandenen Amino-Gruppe mit noch vorhandenen NCO-Gruppen (Vernetzungsreaktion) katalysieren können. Beispiele hierfür sind Titanate wie Tetrabutyltitanat und Tetrapropyltitanat, Zinncarboxylate wie Dibutylzinndilaulat (DBTL), Dibutylzinn- diacetat, Dibutylzinndiethylhexanoat, Dibutylzinndioctoat, Dibutylzinndimethylmaleat,
Dibutylzinndiethylmaleat, Dibutylzinndibutylmaleat, Dibutylzinndiiosooctylmaleat, Dibutylzinn- ditridecylmaleat, Dibutylzinndibenzylmaleat, Dibutylzinnmaleat, Dibutylzinndiacetat, Zinnoctaoat, Dioctylzinndistealeat, Dioctylzinndilaulat, Dioctylzinndiethylmaleat, Dioctylzinndiisooctylmaleat, Dioctyl- zinndiacetat, und Zinnnaphthenoat; Zinnalkoxide wie Dibutylzinndimethoxid, Dibutylzinndiphenoxid, und Dibutylzinndiisoproxid; Zinnoxide wie Dibutylzinnoxid, und Dioctylzinnoxid; Reaktionsprodukte zwischen Dibutylzinnoxiden und Phthalsäureestern, Dibutylzinnbisacetylacetonat; Organoaluminumverbindungen wie Aluminumtrisacetylacetonat, Aluminumtrisethylacetoacetat, und Diisopropoxyaluminum-ethyl- acetoacetat; Chelatverbindungen wie Zirconumtetraacetylacetonat, und Titantetraacetylacetonat;
Bleioctanoat; Aminverbindungen oder ihre Salze mit Carbonsäuren, wie Butylamin, Octylamin,
Laurylamin, Dibutylamine, Monoethanolamine, Diethanolamine, Triethanolamin, Diethylenetriamin, Triethylenetetramin, Oleylamine, Cyclohexylamin, Benzylamin, Diethylaminopropylamin, Xylylenediamin, Triethylenediamin, Guanidin, Diphenylguanidin, 2,4,6-tris(dimethylaminomethyl)phenol, 2-Ethyl-4-methyl- imidazole, und 1 ,8-Diazabicyclo-(5,4,0)-undecen-7 (DBU) oder Derivate des Morpholins. Konkrete Beispiele für geeignete Morpholino-Verbindungen sind N-methylmorpholin, Bis(2-(2,6-dimethyl-4- morpholino) ethyl)-(2-(4-morpholino) ethyl) amin, Bis(2-(2,6-dimethyl-4-morpholino) ethyl)-(2-(2,6-diethyl- 4-morpholino) ethyl) amin, Tris(2-(4-morpholino) ethyl) amin, Tris(2-(4-morpholino) propyl) amin, Tris(2- (4-morpholino) butyl) amin, Tris(2-(2,6-dimethyl-4-morpholino) ethyl) amin, Tris(2-(2,6-diethyl-4- morpholino) ethyl) amin, Tris(2-(2-methyl-4-morpholino) ethyl) amin oder Tris(2-(2-ethyl-4-morpholino) ethyl) amin, Dimethylaminopropylmorpholin, Bis-(morpholinopropyl)-methylamin,
Diethylaminopropylmorpholin, Bis-(morpholinopropyl)-ethylamin, Bis-(morpholinopropyl)-propylamin, Morpholinopropylpyrrolidon oder N-Morpholinopropyl-N'-methyl-piperazin, Dimorpholinodiethylether (DMDEE) oder Di-2,6-dimethylmorpholinoethyl)ether. Der Katalysator, bevorzugt Mischungen mehrerer Katalysatoren, wird bevorzugt in einer Menge von 0,01 bis etwa 5 Gew.-% bezogen auf das
Gesamtgewicht der Zubereitung eingesetzt.
Die erfindungsgemäße Zubereitung kann zusätzlich Füllstoffe enthalten. Hier eignen sich beispielsweise Kreide, Kalkmehl, gefällte und/oder pyrogene Kieselsäure, Zeolithe, Bentonite, Magnesiumcarbonat, Kieselgur, Tonerde, Ton, Talkum, Titanoxid, Eisenoxid, Zinkoxid, Sand, Quarz, Flint, Glimmer, Glaspulver und andere gemahlene Mineralstoffe. Weiterhin können auch organische Füllstoffe eingesetzt werden, insbesondere Ruß, Graphit, Holzfasern, Holzmehl, Sägespäne, Zellstoff, Baumwolle, Pulpe, Baumwolle, Hackschnitzel, Häcksel, Spreu, gemahlene Walnussschalen und andere Faserkurzschnitte. Ferner können auch Kurzfasern wie Glasfaser, Glasfilament, Polyacrylnitril, Kohlefaser, Kevlarfaser oder auch Polyethylenfasern zugesetzt werden. Aluminiumpulver ist ebenfalls als Füllstoff geeignet.
Die pyrogenen und/oder gefällten Kieselsäuren weisen vorteilhaft eine BET-Oberfläche von 10 bis 90 m2/g auf. Bei Ihrer Verwendung bewirken sie keine zusätzliche Erhöhung der Viskosität der
erfindungsgemäßen Zubereitung, tragen aber zu einer Verstärkung der gehärteten Zubereitung bei.
Es ist ebenso denkbar, pyrogene und/oder gefällte Kieselsäuren mit einer höheren BET-Oberfläche, vorteilhafterweise mit 100 - 250 m2/g, insbesondere 1 10 - 170 m2/g, als Füllstoff einzusetzen. Aufgrund der höheren BET-Oberfläche, kann man den gleichen Effekt, z.B. Verstärkung der gehärteten
Zubereitung, bei einem geringeren Gewichtsanteil Kieselsäure erzielen. Somit kann man weitere Stoffe einsetzen, um die erfindungsgemäße Zubereitung hinsichtlich anderer Anforderungen zu verbessern.
Ferner eignen sich als Füllstoffe Hohlkugeln mit einer mineralischen Hülle oder einer Kunststoffhülle. Dies können beispielsweise Glashohlkugeln sein, die unter den Handelsbezeichnungen Glass Bubbles® kommerziell erhältlich sind. Hohlkugeln auf Kunststoffbasis, z.B. Expancel® oder Dualite®, werden beispielsweise in der EP 0 520 426 B1 beschrieben. Diese sind aus anorganischen oder organischen Stoffen zusammengesetzt, jede mit einem Durchmesser von 1 mm oder weniger, bevorzugt von 500 μιη oder weniger. Für manche Anwendungen sind Füllstoffe bevorzugt, die den Zubereitungen Thixotropie verleihen. Solche Füllstoffe werden auch als rheologische Hilfsmittel beschrieben, z. B. hydriertes Rizinusöl, Fettsäureamide oder quellbare Kunststoffe wie PVC. Um gut aus einer geeigneten Dosiervorrichtung (z. B. Tube) auspressbar zu sein, besitzen solche Zubereitungen eine Viskosität von 3.000 bis 15.000, vorzugsweise 40.000 bis 80.000 mPas oder auch 50.000 bis 60.000 mPas.
Die Füllstoffe werden vorzugsweise in einer Menge von 0 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise von 5 bis 60 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zubereitung eingesetzt.
Beispiele für geeignete Pigmente sind Titandioxid, Eisenoxide oder Ruß.
Häufig ist es sinnvoll, die erfindungsgemäßen Zubereitungen durch Trockenmittel weiter gegenüber eindringender Feuchtigkeit zu stabilisieren, um die Lagerbarkeit (shelf-life) noch weiter zu erhöhen.
Als Haftvermittler eignen sich so genannte Klebrigmacher wie Kohlenwasserstoffharze, Phenolharze, Terpen-Phenolharze, Resorcinharze oder deren Derivate, modifizierte oder unmodifizierte Harzsäuren bzw. -ester (Abietinsäurederivate), Polyamine, Polyaminoamide, Anhydride und Anhydrid-enthaltende Copolymere. Auch der Zusatz von Polyepoxidharzen in geringen Mengen kann bei manchen Substraten die Haftung verbessern. Hierfür werden dann vorzugsweise die festen Epoxidharze mit einem Molekulargewicht von über 700 in fein gemahlener Form eingesetzt. Organofunktionelle Silane eignen sich ebenfalls als Haftvermittler, beispielhaft erwähnt seien hier die Aminoalkylalkoxysilane, 3-Glycidyl- oxipropyl-trialkoxysilan, 3-Mercaptopropyl-trialkoxysilan, 3-Aminopropyltrialkoxysilan, N-Aminoethyl-3- Aminopropyl-Methyldialkoxysilan, Phenylaminopropyltrialkoxysilan, Aminoalkyltrialkoxydisilan oder i- Butylmethoxysilan oder auch Vinyltrialkoxysilan. Dabei sind die Alkoxygruppen in der Regel C1 bis C4-Alkoxygruppen. Falls Klebrigmacher als Haftvermittler eingesetzt werden, hängt deren Art und Menge von der Kleb- / Dichtstoffzusammensetzung ab sowie von dem Substrat, auf welches dieser appliziert wird. Typische klebrigmachende Harze (Tackifier) wie z.B. Terpenphenolharze oder Harzsäurederivate werden in Konzentrationen zwischen 5 und 20 Gew.% verwendet, typische Haftvermittler wie Polyamine, Polyaminoamide, organofunktionelle Silane oder Phenolharze oder Resorcinderivate werden im Bereich zwischen 0, 1 und 10 Gew.%, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung der Zubereitung verwendet.
Insbesondere Hotmelt-Zubereitungen auf Basis erfindungsgemäßer Zusammensetzungen können nicht reaktive thermoplastische Polymere enthalten. Als nicht reaktive thermoplastische Polymere können dabei thermoplastische Polyurethane, thermoplastische Polyester-Block-Copolymere, thermoplastische Polyetheramide oder niedermolekulare Polymere von ethylenisch ungesättigten Monomeren verwendet werden. Konkrete Beispiele hierfür sind (Co)polymere aus einem oder mehreren der folgenden
Monomeren: Ci-Cis-Alkylester der Acrylsäure oder Methacrylsäure, Acrylsäure, Methacrylsäure, Ethylen, Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylversatat, Vinylether, Alkylfumarate, Alkylmaleate, Styrol, Alkylstyrol, Acrylnitritil und / oder Butadien oder Isopren sowie Hydrierungsprodukte der letztgenannten Dien- Copolymeren, wie z.B. Styrol- Ethylen- Propylen- oder Styrol- Ethylen- Butylen- Di- oder Tri- blockcopolymere. Üblicherweise haben diese Thermoplasten ein relativ niedriges Molekulargewicht. Niedriges Molekulargewicht bedeutet in diesem Zusammenhang ein durchschnittliches Molekulargewicht unterhalb von 60 000, vorzugsweise liegt das Molekulargewicht derartiger thermoplastischer Polymeren zwischen 10 000 und 40 000. "Nicht reaktiv" im Sinne dieser Erfindung sind dabei alle Thermoplasten, die praktisch keinen Zerewitinoff-aktiven Wasserstoff enthalten.
Weiterhin können erfindungsgemäße Zubereitungen, die als Schmelzklebstoff geeignet sind, noch klebrigmachende Harze, wie z.B. Abietinsäure, Abietinsäureester, Terpenharze, Terpenphenolharze, Poly-a-methylstyrol oder aliphatische, aromatische oder aromatisch-aliphatische Kohlenwasserstoffharze oder Coumaron-Inden-Harze enthalten. Gegebenenfalls können diese klebrigmachenden Harze aktive Wasserstoffatome enthalten, so dass diese durch Umsetzung mit gegebenenfalls vorhandenen Di- oder Polyisocyanaten mit in die Bindemittelmatrix des Schmelzklebstoffes eingebaut werden. Konkrete Beispiele hierfür sind hydroxyfunktionelle Ester der Abietinsäure oder auch hydroxylierte
Terpenphenolharze. Weitere typische Bestandteile von Schmelzklebstoff-Zusammensetzungen sind Füllstoffe (z.B. Silikate, Talk, Calciumcarbonate, Tone oder Ruß), Thixotropiermittel (z.B. Bentone, pyrogene Kieselsäuren, Harnstoffderivate, fibrillierte oder Pulp-Kurzfasern), Farbpasten bzw. Pigmente oder Leitfähigkeitsadditive wie Leitfähigkeitsruße oder Lithiumperchlorat.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Zubereitung erfolgt bevorzugt nach bekannten Verfahren durch inniges Vermischen der Bestandteile in geeigneten Dispergieraggregaten, z. B. Schnellmischer, Kneter, Planetenmischer, Planetendissolver, Innenmischer, so genannte„Banburymischer",
Doppelschneckenextruder und ähnliche dem Fachmann bekannte Mischaggregate.
Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zubereitung enthält:
5 bis 60 Gew.%, vorzugsweise 10 bis 50 Gew.%, besonders bevorzugt 20 bis 45 Gew.% einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung,
0 bis 30 Gew.%, vorzugsweise 5 bis 15 Gew.% eines nicht reaktiven thermoplastischen
Polymers,
0 bis 60 Gew.%, vorzugsweise 20 bis 50 Gew.% eines klebrigmachenden Harzes sowie ggf. weitere Hilfs- und Zusatzstoffe ausgewählt aus der Gruppe der Füllstoffe, Thixotropiermittel, Farbpigmente, Leitfähigkeitsadditive, Stabilisatoren und Alterungsschutzmittel sowie
haftvermittelnden Zusätze,
wobei die Summe sämtlicher Zubereitungsbestandteile 100 Gew.% ergibt.
Die erfindungsgemäßen beziehungsweise erfindungsgemäß hergestellten Zusammensetzungen enthalten vorzugsweise Prepolymere beziehungsweise stellen vorzugsweise Prepolymere dar, die mit der umgebenden Luftfeuchtigkeit zu Polymeren aushärten, so dass aus diesen Prepolymeren mit den vorgenannten Hilfs- und Zusatzstoffen feuchtigkeitshärtende Kleb- und / oder Dichtstoffzubereitungen oder Beschichtungsmittel herstellbar sind. Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Patentanmeldung ist die Verwendung einer
erfindungsgemäßen Zubereitung als reaktiver Schmelzklebstoff, insbesondere zur Montageverklebung, flächigen Verklebung und/oder Beschichtung. Weiterhin eignen sich die erfindungsgemäßen
Zubereitungen zur Verwendung als ein- oder zweikomponentiger lösungsmittelfreier oder
lösungsmittelhaltiger Kaschier-Klebstoff zur Montageverklebung, flächigen Verklebung und/oder Beschichtung von Papier, Kunststoff-Folien, Metallfolien, Geweben, Vliesstoffen oder anderen bahnförmi- gen Materialien, wobei diese ggf. bedruckt und/oder lackiert sein können.
Grundsätzlich können in der vorliegenden Erfindung alle im Rahmen des vorliegenden Textes aufgeführten Merkmale, insbesondere die als bevorzugt und/oder speziell ausgewiesenen
Ausführungsformen, Anteilsbereiche, Bestandteile und sonstigen Merkmale der Erfindungsgegenstände in allen möglichen und sich nicht gegenseitig ausschließenden Kombinationen verwirklicht sein, wobei Kombinationen von als bevorzugt und/oder speziell ausgewiesenen Merkmalen ebenfalls als bevorzugt und/oder speziell angesehen werden.
In den nachfolgenden Ausführungsbeispielen soll die Erfindung näher erläutert werden, wobei die Auswahl der Beispiele keine Beschränkung des Umfangs des Erfindungsgegenstandes darstellen soll.
Beispiele
Die Herstellung des DMC Katalysators erfolgt nach der Vorschrift von Shell, wie sie es in US 4477589 Beispiel 6, beschleuingte Variante, beschrieben wird.
Polvether-Blockcopolymer 1 (erfindunqsqemäß): Herstellung PPG-pTHF2000-PPG Blockcopolymer MW 4000
In einem 2 I Reaktor wurden 250 g Poly-THF (Mn 2000) vorgelegt und über Nacht ausgeheizt.
Anschließend wurden der Ansatz mit 200 ppm DMC Katalysator versetzt, dreimal sekuriert und bei 1 10°C über vier Stunden 250 g Propylenoxid hinzu gegeben. Nach der Zugabe wird eine Stunde nachgerührt und der Ansatz mit 300 ppm Radikalfänger (zum Beispiel Irganox 1010) zur Stabilisierung abgefüllt. Das Polyether-Blockcopolymer 1 weist eine OHZ von 28 bei einem Schmelzbereich von 45°C auf.
Polvether-Blockcopolymer 2 (erfindunqsqemäß): Herstellung PPG-pTHF2000-PPG Blockcopolymer MW 8000
In einem 2 I Reaktor wurden 83 g Poly-THF (Mn 2000) vorgelegt und über Nacht ausgeheizt.
Anschließend wurden der Ansatz mit 200 ppm DMC Katalysator versetzt, dreimal sekuriert und bei 1 10°C über vier Stunden 470 g Propylenoxid hinzu gegeben. Nach der Zugabe wird eine Stunde nachgerührt und der Ansatz mit 300 ppm Radikalfänger zur Stabilisierung abgefüllt.
Das Polyether-Blockcopolymer 2 weist eine OHZ von 14 bei einer Viskosität von 12.800 mPas bei RT auf. Polvurethan-Hotmelts
Ein Hotmelt-Klebstoff wird anhand der folgenden Basiszusammensetzung formuliert (Angaben in
Gewichtsprozent):
40% a-Methylstyrolharz
10% Blockcopolyester (gemäß Tabelle 1 )
10% Ethylvinylacetat (50% VAc)
15% Polyol (gemäß Tabelle 1 )
15% Hydroxylgruppen enthaltender aliphatischer Polyester (Dynacoll 7360)
10% 4,4'-Methylenbis(phenylisocyanat) (MDI)
Tabelle 1 : Blockcopolyester und Polyole in vorstehender Basiszusammensetzung - Auswirkung auf die
Verträglichkeit der Komponenten
Figure imgf000018_0001
Hytrel 3078: Blockcopolyester aus Phthalsäure/p-THF/Butandiol von DuPont
Hytrel G 3548: Blockcopolyester aus Terephthalsäure/PPG/Butandiol von DuPont
PPG: Polypropylenglycol
p-THF: Poly-Tetrahydrofuran
Aus Tabelle 1 wird folgendes ersichtlich: Verwendet man ein Polyol, das keine im Blockcopolyester enthaltene Polymersequenz aufweist, so kommt es zu Separationserscheinungen. Das bedeutet hier, dass sich der Blockcopolyester zunächst in der Mischung der weiteren Komponenten auch oberhalb seines Schmelzpunktes kaum löst, spätestens aber unterhalb seiner Schmelztemperatur wieder ausfällt (Phasenseparation). Auch im fertigen Hotmelt-Klebstoff sind separierte Phasen beziehungsweise Domänen vorhanden. Wird hingegen ein erfindungsgemäßes Polyether-Blockcopolymer eingesetzt, so lösen sich die Komponenten sehr gut ineinander. Es tritt daher sowohl vor und während der Umsetzung als auch im fertigen Klebstoff keine Separation ein.

Claims

Patentansprüche
1. Polyether-Blockcopolymer der allgemeinen Struktur B-(A-OH)n, wobei n gleich oder größer als 2 ist und die Blöcke A aus Polyoxypropyleneinheiten und der zentrale Block B aus Polyoxytetramethylen-, Polyoxyethylen-, Polybutadien-, Polyisopren-, Polyacrylat-, Polymethacrylat-, Polyamid-, Polyurethanoder Polyestereinheiten bestehen.
2. Polyether-Blockcopolymer nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die
Polyoxypropyleneinheiten A und der zentrale Block B jeweils eine Polydispersität PD (Mw/Mn) von kleiner als 2,5, vorzugsweise von 1 ,00 bis 2,00, besonders bevorzugt von 1 , 10 bis 1 ,50 aufweisen.
3. Polyether-Blockcopolymer nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Polyether- Blockcopolymer ein Molekulargewicht zwischen 4.000 und 40.000 g/mol (Dalton) aufweist.
4. Polyether-Blockcopolymer nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der zentrale Block B unter DMC-Katalyse, Katalyse durch ein oder mehrere Phosphacen- und/oder Porphyrin-Derivat(e) oder Alkalimetall-Katalyse, insbesondere Cs-Katalyse, bevorzugt unter DMC-Katalyse, propoxyliert wurde.
5. Zusammensetzung, erhältlich durch Umsetzung mindestens eines Polyether-Blockcopolymers nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4 und mindestens einer Komponente, enthaltend mindestens eine Polymersequenz, die stofflich mit der Struktur A oder B des Polyether-Blockcopolymers nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4 übereinstimmt.
6. Zusammensetzung nach Anspruch 5, erhältlich durch Umsetzung mindestens
a) eines Polyether-Blockcopolymers nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4,
b) mindestens eines hydroxyfunktionellen Blockcopolyesters, hergestellt aus mindestens einer Polycarbonsäure, mindestens einem kurzkettigen Diol und mindestens einem Polyol, wobei das Polyol mindestens eine Polymersequenz, die stofflich mit der Struktur A oder B des Polyether- Blockcopolymers nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4 übereinstimmt, enthält, und c) mindestens eines im stochiometrischen Uberschuss, bezogen auf das molare Verhältnis NCO/OH der Summe aller Komponenten, eingesetzten Di- oder Polyisocyanats.
7. Zusammensetzung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtheit der umzusetzenden Komponenten eine terminale Ungesättigtheit aufweist, die unter 0,07 meq/g, insbesondere unter 0,04 meq/g und bevorzugt bei 0,02 meq/g liegt, bestimmt durch die Methode ASTM D4671.
8. Zubereitung, enthaltend mindestens eine Zusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 5 bis 7.
9. Verwendung einer Zubereitung nach Anspruch 8 als reaktiver Schmelzklebstoff zur Montageverklebung, flächigen Verklebung und/oder Beschichtung.
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