DE60033059T2 - Haftklebstoff auf basis von polyurethan, systeme für solche klebstoffe, daraus hergestellte gegenstände und verfahren zur herstellung solcher klebstoffe - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Haftklebstoffe auf Basis von Polyurethan, Systeme für solche Klebstoffe, Gegenstände davon und Verfahren zu ihrer Herstellung.
  • Eine breite Vielfalt an Klebstoffen auf Basis von Polyurethan ist bekannt. Siehe beispielsweise die US-Patentschrift Nr. 5,910,536 (Kydonieus et al.), in der ein besonderer Typ von Klebstoff auf Basis von Polyurethan – ein Haftklebstoff auf Basis von Polyurethan(meth)acrylat – beschrieben ist. Die Klebstoffe darin werden aus 100-%-Feststaffsystemen (d.h. im Wesentlichen lösungsmittelfreien und wasserfreien Systemen) hergestellt.
  • Außer in 100-%-Feststoffsystemen ist es bekannt, Klebstoffe auf Basis von Polyurethan sowohl in Lösungsmittelsystemen (d.h. solchen, in denen größtenteils organische Lösungsmittel als solvatisierendes Mittel benutzt werden) als auch in wässrigen Systemen (d.h. solchen, in denen größtenteils Wasser als ein dispergierendes Mittel benutzt wird) herzustellen. Diese Klebstoffsysteme werden in der Form einer Lösung bzw. Dispersion auf ein Substrat aufgetragen. Ob das Klebstoffsystem auf Lösungsmittel oder auf Wasser basiert, muss es im Allgemeinen auf ein gewünschtes Substrat aufgetragen und getrocknet werden, um das solvatisierende oder das dispergierende Mittel (d.h. organisches Lösungsmittel bzw. Wasser) zu entfernen, um eine Klebstoffbeschichtung zu bilden.
  • Reaktive Klebstoffsysteme auf Basis von Polyurethan sind in der Literatur beschrieben worden, jedoch weisen auftragbare Gemische, die aus solchen Systemen hergestellt werden, im Allgemeinen eine begrenzte Nutzungsdauer auf. Beispiele für reaktive Klebstoffsysteme auf Basis von Polyurethan sind diejenigen, die in den US-Patentschriften Nr. 3,246,049 (Webber), 3,437,622 (Dahl), 3,718,712 (Tushaus), 3,879,248 (Kest), 3,925,283 (Dahl), 4,087,392 (Hartmann), 5,102,714 (Mobley et al.), 5,486,570 (St. Clair), 5,591,820 (Kydonieus) und 5,714,543 (Shah) beschrieben sind. Zu weiteren Beschreibungen gehören diejenigen in GB 1,113,925 (Weller), GB 1,216,672 (Grindley) und der PCT-Veröffentlichung Nr. WO 97/22,642 (Chang).
  • In reaktiven Systemen müssen typischerweise mehrere Teile zusammengemischt werden, um ein auftragbares Reaktionsgemisch zu bilden. Das Reaktionsgemisch muss dann innerhalb eines kurzen Zeitraumes auf ein Substrat aufgetragen werden. Wenn das Reaktionsgemisch nicht innerhalb eines kurzen Zeitraumes aufgetragen wird, wird die Viskosität der Zusammensetzung zu hoch werden, was die Zusammensetzung unauftragbar macht. Daher sind, wenn das Klebstoffsystem ein reaktives System ist, lagerungsstabile, auftragbare Klebstoffsysteme nicht erhältlich.
  • Außer dass sie nicht lagerungsstabil sind, gibt es weitere Nachteile, die mit reaktiven Systemen verbunden sind. Typischerweise gehören zu den Teilen eines reaktiven Klebstoffsystems auf Basis von Polyurethan ein isocyanathaltiger Teil (d.h. ein Polyurethan-Präpolymer mit endständigem Isocyanat) und ein Kettenverlängerungsteil. Aufgrund der Gegenwart von isocyanat-funktionellen Gruppen in dem Polyurethan-Präpolymer, muss die Lagerung dieses Teils sorgfältig kontrolliert werden, damit Feuchtigkeit nicht mit den isocyanat-funktionellen Gruppen reagiert und die Zusammensetzung unreaktiv und somit unbrauchbar wird. Empfindlichkeit gegen Feuchtigkeit kann auch zu Änderungen von Eigenschaften dieser aufgetragenen Klebstoffe führen, beispielsweise aufgrund örtlicher Abweichungen der Umgebungstemperatur und Feuchtigkeit, wenn der Klebstoff aufgetragen wird. Zudem können bei den mehrteiligen Systemen besondere Handhabungsvorgänge erforderlich sein, insbesondere bei denjenigen, die gegen Isocyanatchemikalien empfindlich sind.
  • Daher sind im Wesentlichen unreaktive Systeme zumindest vom Standpunkt der Lagerungsstabilität und der Einfachheit der Anwendung reaktiven Systemen vorzuziehen. Bei unreaktiven Systemen sind ein Vormischen von Komponenten und besondere Erwägungen hinsichtlich der Lagerung der Komponenten nicht erforderlich.
  • Wenn ein unreaktives Lösungsmittel- oder ein wässriges System benutzt wird, um eine Klebstoffbeschichtung auf einem Substrat zu bilden, wird die Zusammensetzung, die ein vollständig ausreagiertes Polymer in der Form einer Lösung oder Dispersion enthält, lediglich auf das Substrat aufgetragen und dann das solvatisierende oder dispergierende Mittel abgedampft, um die Klebstoffbeschichtung zu bilden. Solche unreaktiven Systeme können zur Bildung des Klebstoffes jedoch vor dem Auftragen die Zugabe von externen Emulgatoren oder kationischen Stabilisierungsmitteln erfordern, um die Stabilität der Lösung oder Dispersion zu bewahren.
  • Viele Dispersionen auf Basis von Polyurethan und auf Basis von Polyurethanharnstoff sind in der Literatur bekannt. Siehe beispielsweise die US-Patentschriften Nr. 5,037,864 (Anand et al.), 5,354,807 (Dochniak), 5,354,808 (Onwumere et al.), 5,554,686 (Frisch, Jr. et al.), 5,608,000 (Duan), 5,807,919 (Duan) und 5,863,980 (Choi et al.) sowie JP-07-102,233 (Sekisui Chemical). Die meisten der Literaturquellen beschreiben jedoch nicht, wie aus den Dispersionen Haftklebstoffe (PSA, engl. pressure sensitive adhesive) hergestellt werden.
  • PSA-Zusammensetzungen sind eine einzigartige Untergruppe von Klebstoffen, von denen der Durchschnittsfachmann weiß, dass sie Eigenschaften einschließlich der folgenden aufweisen: (1) aggressive und permanente Klebrigkeit, (2) Haftung durch bloßen Fingerdruck, (3) ausreichende Fähigkeit, an einem Klebeteil festzuhalten und (4) ausreichende Kohäsionskraft, um sauber von dem Klebeteil entfernt zu werden. Materialien, von denen festgestellt wurde, dass sie gut als PSA wirken, sind Polymere, die entworfen und formuliert werden, um die erforderlichen viskoelastischen Eigenschaften aufzuweisen, was zu einer gewünschten Ausgewogenheit von Klebrigkeit, Schälfestigkeit und Scherhaltekraft führt.
  • Die US-Patentschrift Nr. 5,910,536 (Kydonieus et al.), oben erwähnt, beschreibt wie eine „geeignete Ausgewogenheit von elastischen und viskosen Eigenschaften, die bei Haftklebstoffen erforderlich ist, in herkömmlichen Polyurethanmaterialien nicht leicht erreichbar gewesen ist". Obwohl Kydonieus et al. keine PSA-Dispersionen auf Basis von Polyurethan lehrten, waren sie in der Lage, PSA auf Basis von Polyurethan aus einem 100-%-Feststoffsystem zu erhalten. Um jedoch die Ausgewogenheit von Eigenschaften zu erhalten, die für PSA erforderlich ist, waren die PSA auf Basis von Polyurethan, die darin beschrieben sind, auf Basis von Polyurethan(meth)acrylat, die in dem Polymergrundgerüst sowohl Urethan- als auch Acrylatbindungen enthalten. Wie jedoch von Kydonieus et al. erkannt wurde, gehören zu Nachteilen dieser Polymertypen die Tatsache, dass Klebstoffe auf Basis von Acryl nicht so stark wie Klebstoffe auf Basis von Polyurethan sind. Zudem reizen Klebstoffe auf Basis von Acryl, wie z.B. diejenigen, die von Kydonieus et al. beschrieben sind, im Allgemeinen die menschliche Haut stärker als Klebstoffe auf Basis von Polyurethan.
  • Einige wenige bestimmte Quellen beschreiben die Herstellung von PSA aus Dispersionen auf Basis von Polyurethan. Beispielsweise beschreibt die PCT-Veröffentlichung Nr. WO 98/31,760 (Dow Chemical Company) eine Polyurethan-PSA-bildende Latexzusammensetzung, die ein Polyurethan-PSA-bildendes Material umfasst, wobei ein Polyurethan-PSA durch Wasserentzug der PSA-bildenden Latexzusammensetzung erhalten wird. Das Verfahren zum Herstellen des Polyurethan-PSA umfasst das Emulgieren eines Polyurethan-Präpolymers in Wasser, das chemische Umsetzen des Präpolymers, um im Wesentlichen alle nichtumgesetzten funktionellen Gruppen zur Reaktion zu bringen, und das Entwässern der wässrigen Dispersion. Das Polyurethan-Präpolymer wird aus Reaktanden einschließlich Polyisocyanaten und Verbindungen mit aktivem Wasserstoff, wie z.B. Polyole, gebildet. Es ist angegeben, dass Polyole einzeln oder in Gemischen als Di- – oder einer Kombination davon – Polyoxyalkylenpolyole eingesetzt werden können. Geeignete Verbindungen mit aktivem Wasserstoff sind Polyole mit einem Molekulargewicht von weniger als 6.000.
  • Siehe auch die US-Patentschrift Nr. 3,796,678 (Bartizal), worin hochverzweigte, verkappte Polyurethan-Dispersionen zum Herstellen von PSA beschrieben sind. Es ist angegeben, dass sich darin mindestens etwa 20 Gewichtsprozent anhängende Ketten von den dortigen Polyurethan- und Polyurethanharnstoff-Polymeren aus erstrecken. Die Polymere werden in einem wässrigen Mittel gebildet und dispergiert.
  • WO-A-99/38 900 betrifft eine Polyurethan-Klebstoffzusammensetzung, die vorzugsweise Haftklebeigenschaften aufweist und nicht zytotoxisch ist, sowie Verfahren zum Herstellen dieser, die für medizinische Anwendungen, wie z.B. künstlichen Darmausgang und Wundbehandlung, besonders nützlich ist.
  • Noch weitere Chemien auf Basis von Polyurethan zum Herstellen von PSA sind wünschenswert. Es wäre besonders wünschenswert, PSA auf Basis von Polyurethan bereitzustellen, die so zugeschnitten werden können, dass sie einen breiten Bereich an Schäl- und Scherfestigkeitseigenschaften aufweisen.
  • Haftklebstoffe (PSA) auf Basis von Polyurethan der Erfindung umfassen das Reaktionsprodukt aus: einer Polyol-Komponente, die mindestens ein Diol mit einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von mindestens etwa 2.000 umfasst, wobei das mindestens eine Diol weniger als etwa 8 Gewichtsprozent Monoole umfasst; einer isocyanat-funktionellen Komponente; gegebenenfalls einer reaktiven Emulgatorverbindung; und einem Kettenverlängerungsmittel, das für ein wässriges System geeignet ist. Die PSA werden aus wässrigen Systemen hergestellt. Beispielsweise können die PSA aus Polyurethanharnstoff-Dispersionen hergestellt werden.
  • Ein weiteres Beispiel, das für eine PSA-Dispersion auf Basis von Polyurethan beschrieben ist, umfasst das Reaktionsprodukt aus: einer Polyol-Komponente, die mindestens ein Diol mit einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von mindestens etwa 2.000 umfasst, wobei das mindestens eine Diol weniger als etwa 8 Gewichtsprozent Monoole umfasst; einer isocyanat-funktionellen Komponente; gegebenenfalls einer reaktiven Emulgatorverbindung; und gegebenenfalls einem Kettenverlängerungsmittel, wobei das Reaktionsprodukt in einem dispergierenden Mittel dispergiert ist. Eine PSA-Lösung auf Basis von Polyurethan der Erfindung umfasst das Reaktionsprodukt aus: einer Polyol-Komponente, die mindestens ein Diol mit einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von mindestens etwa 2.000 umfasst, wobei das mindestens eine Diol weniger als etwa 8 Gewichtsprozent Monoole umfasst; einer isocyanat-funktionellen Komponente; gegebenenfalls einer reaktiven Emulgatorverbindung; und gegebenenfalls einem Kettenverlängerungsmittel, wobei das Reaktionsprodukt in einem solvatisierenden Mittel solvatisiert ist.
  • In einer Ausführungsform umfasst die obige Polyol-Komponente mindestens ein Polyoxyalkylenpolyol. In einer anderen Ausführungsform ist jedes Polyol in der Polyol-Komponente ein Diol. In einer anderen Ausführungsform umfasst das mindestens eine Diol ein Diol mit einem Verhältnis des Molekulargewichts des Diols zu Gewichtsprozenten des Monools von mindestens etwa 800 oder sogar ferner von mindestens etwa 1.000 oder sogar ferner von mindestens etwa 1.500.
  • In weiteren Ausführungsformen der Erfindung umfasst die Polyol-Komponente ein erstes Polyol mit einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von weniger als 2.000 und ein zweites Polyol mit einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 2.000 oder mehr. In weiteren Ausführungsformen weist das erste Polyol ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von weniger als etwa 1.800 auf. In noch weiteren Ausführungsformen weist das erste Polyol ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von weniger als etwa 1.000 auf.
  • Ähnlich weist das zweite Polyol in weiteren Ausführungsformen der Erfindung ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von mehr als etwa 2.500 auf. In noch weiteren Ausführungsformen weist das zweite Polyol ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von mehr als etwa 6.000 auf.
  • Von einem anderen Winkel aus betrachtet, unterscheiden sich in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung die Gewichtsmittel des Molekulargewichts des ersten und des zweiten Polyols um mindestens etwa 500. In noch weiteren Ausführungsformen unterscheiden sich die Gewichtsmittel des Molekulargewichts des ersten und zweiten mit Isocyanat reaktiven Materials um mindestens etwa 2.500.
  • Gemäß einem Gesichtspunkt dieser Ausführungsform umfasst das zweite Polyol, bezogen auf das Gesamtgewicht der Polyol-Komponente, eine Mehrheit der Polyol-Komponente. Beispielsweise umfasst in einer Ausführungsform das erste Polyol etwa 1 bis etwa 40 Gewichtsprozent der Polyol-Komponente, und das zweite Polyol umfasst etwa 60 bis etwa 99 Gewichtsprozent der Polyol-Komponente. In einer noch anderen Ausführungsform umfasst das erste Polyol etwa 5 bis etwa 25 Gewichtsprozent der Polyol-Komponente, und das zweite Polyol umfasst etwa 75 bis etwa 95 Gewichtsprozent der Polyol-Komponente.
  • In einer Ausführungsform umfasst die isocyanat-funktionelle Komponente ein Diisocyanat. In einer Ausführungsform umfasst die reaktive Emulgatorverbindung mindestens etwa 0,5 Gewichtsprozent der gesamten Reaktanden. Der PSA auf Basis von Polyurethan umfasst ferner das Reaktionsprodukt eines Kettenverlängerungsmittels.
  • PSA der Erfindung können mindestens teilweise auf ein Substrat aufgetragen werden. Beispielsweise sind PSA der Erfindung bei Bändern nützlich. Die Bänder umfassen einen Träger mit einer ersten und zweiten Seite und den PSA, der auf mindestens einem Teil der ersten Seite des Trägers und gegebenenfalls auf mindestens einem Teil der zweiten Seite des Trägers aufgetragen ist.
  • Ein Verfahren zum Herstellen der PSA auf Basis von Polyurethan der Erfindung umfasst die – nicht notwendigerweise der Reihe nach erfolgenden – Schritte: Bereitstellen einer Polyol-Komponente, die mindestens ein Diol mit einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von mindestens etwa 2.000 umfasst, wobei das mindestens eine Diol weniger als etwa 8 Gewichtsprozent Monoole umfasst; Bereitstellen einer isocyanat-funktionellen Komponente; gegebenenfalls Bereitstellen einer reaktiven Emulgatorverbindung; Reagierenlassen der Polyol-Komponente, der isocyanat-funktionellen Komponente und gegebenenfalls der reaktiven Emulgatorverbindung, um ein Polyurethan-Präpolymer zu bilden; und Kettenverlängerung des Polyurethan-Präpolymers. Gemäß weiterer Ausführungsformen kann das Verfahren ferner den Schritt des Dispergierens des Polyurethan-Präpolymers in einem dispergierenden Mittel umfassen. In noch weiteren Ausführungsformen kann das Verfahren ferner den Schritt des Abdampfens des dispergierenden Mittels, um eine Beschichtung des PSA auf Basis von Polyurethan zu bilden, umfassen.
  • Haftklebstoffe (PSA) der Erfindung sind auf Basis von Polyurethan. Der Einfachheit halber umfasst der Ausdruck „Polyurethan", wie hierin benutzt, Polymere, die Urethanbindungen (auch als Carbamatbindungen bekannt), Harnstoffbindungen oder Kombinationen davon (d.h. im Falle von Polyurethanharnstoff(en)) enthalten. Somit enthalten PSA auf Basis von Polyurethan der Erfindung mindestens Urethanbindungen und gegebenenfalls Harnstoffbindungen. Zudem basieren PSA der Erfindung auf Polymeren, deren Grundgerüst mindestens 80 % Urethan- und/oder Harnstoff-Wiederholungsbindungen aufweist, die während des Polymerisationsverfahrens, wie z.B. der Polymerisationsverfahren, die unten beschrieben sind, gebildet werden. Das heißt, die Polymere auf Basis von Polyurethan werden aus Präpolymeren gebildet, die vorzugsweise mit Isocyanatgruppen terminiert sind. Dann werden weitere Reaktanden, die benutzt werden, um die PSA aus den Präpolymeren zu bilden, ausgewählt, derart, dass nicht mehr als etwa 20 %, vorzugsweise nicht mehr als etwa 10 %, stärker bevorzugt nicht mehr als etwa 5 % und vorzugsweise keine der Wiederholungsbindungen zwischen polymeren Segmenten, die während der Polymerisation in dem Polymergrundgerüst gebildet werden, andere als Urethan- und Harnstoffbindungen sind.
  • PSA der Erfindung werden vorzugsweise aus Systemen hergestellt, die im Wesentlichen unreaktiv sind. Zudem sind PSA-Systeme auf Basis von Polyurethan der Erfindung vorzugsweise lagerungsstabil. „Lagerungsstabile" PSA-Systeme sind diejenigen Zusammensetzungen, die jederzeit, nachdem die Zusammensetzung ausgebildet ist, unter Bildung eines kontinuierlichen Filmes auf ein Substrat aufgetragen werden können, bis die Haltbarkeit des Materials abgelaufen ist. Vorzugsweise beträgt die Haltbarkeit des Materials mindestens drei Tage, stärker bevorzugt mindestens etwa einen Monat, noch stärker bevorzugt mindestens etwa sechs Monate und am stärksten bevorzugt mindestens etwa ein Jahr.
  • PSA der vorliegenden Erfindung sind aus wässrigen Systemen abgeleitet. Umwelt- und behördliche Anforderungen veranlassen die Hersteller von Klebstoffen, schneller von Lösungsmittelsystemen zu wässrigen Systemen überzugehen. Im Vergleich zu organischen Lösungsmitteln ist Wasser weniger kostenaufwendig und umweltfreundlicher. Zudem ist die Entflammbarkeit und die Brennbarkeit von wässrigen Systemen im Vergleich zu Lösungsmittelsystemen verringert. Daher sind die PSA auf Basis von Polyurethan der Erfindung von wässrigen Systemen abgeleitet, in denen im Wesentlichen nur Wasser als das dispergierende Mittel benutzt wird.
  • Dispersionen der Erfindung werden durch Zur-Reaktion-Bringen von Komponenten, einschließlich mindestens einer mit Isocyanat reaktiven (z.B. hydroxyfunktionellen, wie z.B. Polyol-) Komponente, mindestens einer isocyanat-funktionellen (z.B. Polyisocyanat-) Komponente und gegebenenfalls mindestens einer reaktiven Emulgatorverbindung, um ein mit Isocyanat terminiertes Polyurethan-Präpolymer zu bilden, hergestellt. Das Polyurethan-Präpolymer wird dann in einem dispergierenden Mittel dispergiert und kettenverlängert, um Dispersionen auf Basis von Polyurethan der Erfindung zu bilden.
  • Komponenten der PSA auf Basis von Polyurethan der Erfindung werden unten unter Bezugnahme auf bestimmte Ausdrücke, die von denjenigen des Fachgebietes Chemie so verstanden werden, dass sie sich auf bestimmte Kohlenwasserstoffgruppen beziehen, weiter beschrieben. In der gesamten Beschreibung erfolgt auch eine Bezugnahme auf polymere Varianten davon. In diesem- Fall ist die Vorsilbe „Poly" vor dem Namen der entsprechenden Kohlenwasserstoffgruppe eingerückt.
  • Außer wenn anderes angegeben ist, können solche Kohlenwasserstoffgruppen, wie hierin benutzt, ein oder mehrere Heteroatome (z.B. Sauerstoff-, Stickstoff-, Schwefel- oder Halogenatome) sowie funktionelle Gruppen (z.B. Oxim-, Ester-, Carbonat-, Amid-, Ether-, Urethan-, Harnstoff-, Carbonylgruppen oder Mischungen davon) enthalten.
  • Der Ausdruck „aliphatische Gruppe" bedeutet eine gesättigte oder ungesättigte, lineare, verzweigte oder cyclische Kohlenwasserstoffgruppe. Dieser Ausdruck wird so benutzt, dass er beispielsweise Alkylen- (z.B. Oxyalkylen-), Aralkylen- und Cycloalkylengruppen umfasst.
  • Der Ausdruck „Alkylengruppe" bedeutet eine gesättigte, lineare oder verzweigte, zweiwertige Kohlenwasserstoffgruppe. Besonders bevorzugte Alkylengruppen sind Oxyalkylengruppen.
  • Der Ausdruck „Oxyalkylengruppe" bedeutet eine gesättigte, lineare oder verzweigte, zweiwertige Kohlenwasserstoffgruppe mit einem endständigen Sauerstoffatom.
  • Der Ausdruck „Aralkylengruppe" bedeutet eine gesättigte, lineare oder verzweigte, zweiwertige Kohlenwasserstoffgruppe, die mindestens eine aromatische Gruppe enthält.
  • Der Ausdruck „Cycloalkylengruppe" bedeutet eine gesättigte, lineare oder verzweigte, zweiwertige Kohlenwasserstoffgruppe, die mindestens eine cyclische Gruppe enthält.
  • Der Ausdruck „Oxycycloalkylengruppe" bedeutet eine gesättigte, lineare oder verzweigte, zweiwertige Kohlenwasserstoffgruppe, die mindestens eine cyclische Gruppe und ein endständiges Sauerstoffatom enthält.
  • Der Ausdruck „aromatische Gruppe" bedeutet eine einkernige aromatische Kohlenwasserstoffgruppe oder eine mehrkernige aromatische Kohlenwasserstoffgruppe. Der Ausdruck bezieht Arylengruppen ein.
  • Der Ausdruck „Arylengruppe" bedeutet eine zweiwertige aromatische Gruppe.
  • Mit Isocyanat reaktive Komponente
  • Die mit Isocyanat reaktive Komponente der vorliegenden Erfindung ist eine Polyol-Komponente, die mindestens ein Diol mit einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von mindestens etwa 2.000 umfasst, wobei das mindestens eine Diol weniger als etwa 8 Gewichtsprozent Monoole umfasst.
  • Wenn Polyole mit einer isocyanat-funktionellen Komponente, wie z.B. einem Polyisocyanat, zur Reaktion gebracht werden, bilden sie Urethanbindungen.
  • Im Gegensatz zu Monoolen weisen Polyole mindestens zwei hydroxy-funktionelle Gruppen auf. In der vorliegenden Erfindung werden im Allgemeinen Diole benutzt. Diole tragen zur Bildung von Polymeren mit verhältnismäßig hohem Molekulargewicht bei, ohne dass sie ein Vernetzen erfordern, wie es herkömmlicherweise durch Polyole eingeführt wird, die mehr als zwei hydroxy-funktionelle Gruppen aufweisen. PSA, die aus solchen Diolen hergestellt sind, weisen im Allgemeinen erhöhte Scherfestigkeit, Schälfestigkeit und/oder eine Ausgewogenheit daran auf und stellen PSA-Eigenschaften bereit, die für bestimmte Anwendungen erwünscht sein können. Im Gegensatz dazu können Polymere, die ein verhältnismäßig hohes Maß an Vernetzung aufweisen, für viele PSA-Anwendungen nicht geeignet sein und/oder Materialien daraus können nicht leicht verarbeitbar sein.
  • Beispiele für Polyole, die in der vorliegenden Erfindung nützlich sind, sind, aber nicht beschränkt auf, Polyesterpolyole (z.B. Lactonpolyole) und die Alkylenoxid- (z.B. Ethylenoxid; 1,2-Epoxypropan; 1,2-Epoxybutan; 2,3-Epoxybutan; Isobutylenoxid; und Epichlorhydrin) -Addukte davon, Polyetherpolyole (z.B. Polyoxyalkylenpolyole, wie z.B. Polypropylenoxidpolyole, Polyethylenoxidpolyole, Polypropylenoxid-Polyethylenoxid-Copolymer-Polyole und Polyoxytetramethylenpolyole; Polyoxycycloalkylenpolyole; Polythioether; und Alkylenoxid-Addukte davon), Polyalkylenpolyole, Gemische davon und Copolymere davon. Polyoxyalkylenpolyole sind bevorzugt.
  • Wenn Copolymere benutzt werden, können chemisch ähnliche Wiederholungseinheiten statistisch über das ganze Copolymer verteilt sein oder in der Form von Blöcken in dem Copolymer vorliegen. In ähnlicher Weise können chemisch ähnliche Wiederholungseinheiten in jeder beliebigen geeigneten Reihenfolge innerhalb des Copolymers angeordnet sein. Beispielsweise können Oxyalkylen-Wiederholungseinheiten innenständige oder endständige Einheiten innerhalb eines Copolymers sein. Die Oxyalkylen-Wiederholungseinheiten können statistisch verteilt oder in der Form von Blöcken innerhalb eines Copolymers verteilt sein. Ein bevorzugtes Beispiel für ein Copolymer, das Oxyalkylen-Wiederholungseinheiten enthält, ist ein mit Polyoxyalkylen verkapptes Polyoxyalkylenpolyol (z.B. ein mit Polyoxyethylen verkapptes Polyoxypropylen).
  • Für bestimmte Anwendungen wird die Benutzung von PSA, die weniger Rückstände (d.h. reaktive Komponenten, wie z.B. Monomere, die unreagiert in dem Reaktionsprodukt verbleiben) als herkömmliche PSA aufweisen, von Nutzen sein. Zu solchen Anwendungen gehören beispielsweise Elektronikanwendungen und medizinische Anwendungen. Die Gegenwart von Rückständen in PSA, die für diese Anwendungen benutzt werden, kann problematisch sein. Beispielsweise kann die Gegenwart von Rückständen in PSA, die für Elektronikanwendungen benutzt werden, andere Komponenten in der Elektronikkomponente kontaminieren, beispielsweise indem sie als Weichmacher wirken. Das Weichmachen von magnetischen Medien in einem Festplattenlaufwerk könnte zu einer verkürzten Nutzungsdauer des Festplattenlaufwerkes führen. Die Gegenwart von Rückständen in PSA, die für medizinische Anwendungen benutzt werden, kann beispielsweise Reizung, Sensibilisierung oder Hautverletzung verursachen, wenn die Rückstände aus dem PSA an die Oberfläche in Kontakt zu der Haut wandern. Kydonieus et al, erkannten in der US-Patentschrift Nr. 5,910,536, dass dieses Problem mit Klebstoffen auf Basis von Acrylat im Zusammenhang steht. Es ist auch vorhersehbar, dass PSA, die weniger Rückstände aufweisen, zur Benutzung in Anwendungen vorteilhaft sind, die Kontakt mit beispielsweise Nahrungsmitteln oder anderen Produkten zum Verzehr durch den Menschen aufweisen.
  • Die Polyol-Komponente (d.h. Polyole mit einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von mindestens etwa 2.000) ist vorzugsweise „hochrein" (d.h., das Polyol nähert sich seiner theoretischen Funktionalität, z.B. 2,0 für Diole, 3,0 für Triole usw.). Diese hochreinen Polyole weisen vorzugsweise ein Verhältnis vom Molekulargewicht des Polyols zu Gewichtsprozenten des Monools von mindestens etwa 800, vorzugsweise von mindestens etwa 1.000 und am stärksten bevorzugt von mindestens etwa 1.500 auf. Beispielsweise weist ein Polyol mit einem Molekulargewicht von 12.000 mit 8 Gewichtsprozent Monool solch ein Verhältnis von 1,500 auf (d.h. 12.000/8 = 1.500). Das hochreine Polyol enthält weniger als etwa 8 Gewichtsprozent Monool.
  • Allgemein kann mit zunehmendem Molekulargewicht des Polyols in dieser bevorzugten Ausführungsform ein höherer Anteil von Monool in dem Polyol gegenwärtig sein. Beispielsweise enthalten Polyole mit Molekulargewichten von etwa 3.000 oder weniger vorzugsweise weniger als etwa 1 Gewichtsprozent Monoole. Polyole mit Molekulargewichten von mehr als etwa 3.000 bis etwa 4.000 enthalten vorzugsweise weniger als etwa 3 Gewichtsprozent Monoole. Polyole mit Molekulargewichten von mehr als etwa 4.000 bis etwa 8.000 enthalten vorzugsweise weniger als etwa 6 Gewichtsprozent Monoole. Polyole mit Molekulargewichten von mehr als etwa 8.000 bis etwa 12.000 enthalten vorzugsweise weniger als etwa 8 Gewichtsprozent Monoole.
  • Beispiele für hochreine Polyole sind diejenigen, die von der Lyondell Chemical Company aus Houston, Texas unter der Handelsbezeichnung ACCLAIM erhältlich sind, und bestimmte von denjenigen, die unter der Handelsbezeichnung ARCOL erhältlich sind. Um zu bestimmen, ob diese bevorzugten hochreinen Polyole zum Herstellen von PSA der Erfindung benutzt wurden, können Kernspinresonanz (NMR) oder andere geeignete Analyseverfahren benutzt werden.
  • Zu weiterem Nutzen, der sich aus der Benutzung von hochreinen Polyolen ergibt, gehört die Fähigkeit, Polymere mit verhältnismäßig hohem Molekulargewicht zu bilden, ohne dass Vernetzen erforderlich ist, wie es herkömmlicherweise durch Polyole mit mehr als zwei hydroxy-funktionellen Gruppen eingeführt wird. Wenn zum Vergleich beispielsweise herkömmliche Diole (z.B. diejenigen Diole, die etwa 10 Gewichtsprozent oder mehr Monoole aufweisen) benutzt werden, um Polyurethane herzustellen, werden typischerweise auch höherfunktionelle Polyole (z.B. Triole) benutzt, um zu versuchen, das stöchiometrische Verhältnis von mit Isocyanat reaktiven (z.B. hydroxy-funktionellen) Gruppen zu isocyanat-funktionellen Gruppen in dem Reaktionsgemisch abzugleichen. Es sind die höherfunktionellen Polyole (d.h. diejenigen, die mehr als zwei hydroxy-funktionelle Gruppen aufweisen), die hauptsächlich zur Vernetzung des Polymers beitragen.
  • Allgemein können bevorzugte Diole, die in der vorliegenden Erfindung nützlich sind, durch Formel I dargestellt werden: HO-R-OH (I)wobei R eine aliphatische Gruppe, eine aromatische Gruppe, Gemische davon, Polymere davon oder Copolymere davon darstellt. Vorzugsweise ist R eine Polyalkylengruppe, eine Polyoxyalkylengruppe oder ein Gemisch davon.
  • Obwohl Polyole, die mehr als zwei hydroxy-funktionelle Gruppen enthalten im Allgemeinen weniger bevorzugt sind als Diole, können bestimmte höherfunktionelle Polyole ebenfalls in der vorliegenden Erfindung benutzt werden. Diese höherfunktionellen Polyole können allein oder in Kombination mit anderen mit Isocyanat reaktiven Materialien für die mit Isocyanat reaktive Komponente benutzt werden.
  • Unter einem Gesichtspunkt dieser Ausführungsform werden diese höherfunktionellen Polyole vor ihrer Benutzung in der mit Isocyanat reaktiven Komponente in Diole umgewandelt. Nach der Umwandlung werden die Reaktionsprodukte als erfindungsgemäße Diole angesehen. Zu einer bevorzugten Klasse von höherfunktionellen Polyolen, die in der vorliegenden Erfindung benutzt werden können, gehören beispielsweise Polyoxyalkylentriole, die mit einem cyclischen Carbonsäureanhydrid oder einem cyclischen Sulfocarbonsäureanhydrid zur Reaktion gebracht werden können, um ihre Funktionalität zu verringern. Das Polyoxyalkylentriol ist vorzugsweise Polyoxypropylen oder, stärker bevorzugt, ein Polyoxypropylen-Polyoxyethylen-Copolymer. Das cyclische Carbonsäureanhydrid ist vorzugsweise aus Anhydriden, wie z.B. Bernsteinsäure-; Glutarsäure-; Cyclohexandicarbonsäure-; Methylbernsteinsäure-; Hexahydro-4-methylphthalsäure-; Phthalsäure-; 1,2,4-Benzoltricarbonsäure-; Maleinsäure-; Fumarsäure-; Itaconsäure-; 3,4,5,6-Tetrahydrophthalsäure-; -1-Dodecen-1-yl-bernsteinsäure-; cis-Aconitsäureanhydrid; und Gemischen davon ausgewählt. Das cyclische Sulfocarbonsäureanhydrid ist vorzugsweise cyclisches 2-Sulfobenzoesäureanhydrid.
  • Wenn das Molekulargewicht des Triols, das benutzt wird, um solche Reaktionsprodukte herzustellen, verhältnismäßig niedrig ist (d.h., wenn es ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von weniger als 3.000 aufweist), werden die Ester-Säure-Reaktionsprodukte vorzugsweise in Kombination mit anderem mit Isocyanat reaktivem Material benutzt. Die Benutzung solcher Triole mit niedrigerem Molekulargewicht in Kombination mit anderem mit Isocyanat reaktivem Material kann sogar die Notwendigkeit der reaktiven Emulgatorverbindung, die unten beschrieben ist, beseitigen, wenn Dispersionen auf Basis von Polyurethan der Erfindung hergestellt werden. Wenn die Triole ein Molekulargewicht von 3.000 oder mehr, vorzugsweise 4.500 oder mehr, aufweisen, ist das Ester-Säure-Reaktionsprodukt im Allgemeinen zur Benutzung ohne andere mit Isocyanat reaktive Materialien geeignet und kann auch die Notwendigkeit der weiter unten beschriebenen reaktiven Emulgatorverbindung beseitigen, wenn Dispersionen auf Basis von Polyurethan der Erfindung hergestellt werden.
  • Für einen größeren Formulierungsspielraum können mindestens zwei mit Isocyanat reaktive Materialien, wie z.B. Polyole, für die mit Isocyanat reaktive Komponente benutzt werden. Es ist festgestellt worden, dass das Benutzen mindestens eines Materials mit einem verhältnismäßig niedrigen Gewichtsmittel des Molekulargewichts in Kombination mit mindestens einem Material mit einem verhältnismäßig hohen Gewichtsmittel des Molekulargewichts im Vergleich zu denjenigen PSA, die von mit Isocyanat reaktiven Komponenten hergeleitet sind, die ein einzelnes mit Isocyanat reaktives Material enthalten, PSA mit bedeutend größerer Scherfestigkeit (d.h. Haltekraft), aber vergleichbarer oder noch angemessener Schälfestigkeit ergibt. So stellt dieser Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung PSA bereit, die in Anwendungen benutzt werden können, in denen größere Haltekraft, jedoch ebenfalls die Leichtigkeit der Entfernbarkeit von dem Klebeteil erwünscht ist. Jedoch können das Verhältnis und die Typen von Materialien in dem Gemisch aus mit Isocyanat reaktiven Komponenten eingestellt werden, um einen breiten Bereich an Scherfestigkeiten und Schälfestigkeiten von PSA, die daraus hergestellt werden, zu erhalten.
  • Die Benutzung eines Gemisches von Materialien für die mit Isocyanat reaktive Komponente ermöglicht auch, wo erwünscht, verbesserte Wirtschaftlichkeit. Beispielsweise können für die mit Isocyanat reaktive Komponente teurere mit Isocyanat reaktive Materialien mit billigeren mit Isocyanat reaktiven Materialien gemischt werden. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn hochreine Polyole mit verhältnismäßig hohem Molekulargewicht mit Polyolen mit verhältnismäßig hohem Molekulargewicht, die weniger rein sind, oder mit Polyolen mit niedrigerem Molekulargewicht gemischt werden.
  • Vorzugsweise umfasst das Gemisch aus mit Isocyanat reaktiven Materialien für die mit Isocyanat reaktive Komponente mindestens zwei Diole; am stärksten bevorzugt sind alle Polyole in dem Gemisch Diole. Wie oben angegeben, sind Diole aufgrund ihrer Neigung, ohne Vernetzen zu Polymeren mit höherem Molekulargewicht beizutragen, anderen Polyolen gegenüber bevorzugt. Daher umfassen Polyole, die andere als Diole sind, falls gegenwärtig, vorzugsweise weniger als etwa 10 Gewichtsprozent, stärker bevorzugt weniger als etwa 5 Gewichtsprozent, der Polyol-Komponente.
  • Wenn eine Kombination von einem Polyol mit verhältnismäßig niedrigem Gewichtsmittel des Molekulargewichts und einem Polyol mit einem verhältnismäßig hohen Gewichtsmittel des Molekulargewichts benutzt wird, unterscheiden sich die Gewichtsmittel des Molekulargewichts der beiden Polyole vorzugsweise um mindestens etwa 500, stärker bevorzugt um mindestens etwa 1.000, noch stärker bevorzugt um mindestens etwa 1.500 und sogar noch stärker bevorzugt um mindestens etwa 2.000 und am stärksten bevorzugt um mindestens etwa 2.500. Zu den Zwecken dieses Patentes sind Polyole mit verhältnismäßig niedrigem Gewichtsmittel des Molekulargewichts diejenigen, die ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von weniger als 2.000 aufweisen. Ähnlich sind Polyole mit verhältnismäßig hohem Gewichtsmittel des Molekulargewichts diejenigen, die ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 2.000 oder mehr aufweisen.
  • Das Polyol mit verhältnismäßig niedrigem Gewichtsmittel des Molekulargewichts weist vorzugsweise ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von weniger als etwa 1.800, stärker bevorzugt von weniger als etwa 1.600 und am stärksten bevorzugt von weniger als etwa 1.000 auf.
  • Das Polyol mit verhältnismäßig hohem Gewichtsmittel des Molekulargewichts weist vorzugsweise ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von mehr als etwa 2.500, stärker bevorzugt von mehr als etwa 3.000 und am stärksten bevorzugt von mehr als etwa 3.500 auf. In einer Ausführungsform der Erfindung weist das Polyol mit verhältnismäßig hohem Gewichtsmittel des Molekulargewichts ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von mehr als etwa 6.000 auf.
  • Der Anteil der beiden Polyole in solch einer Kombination kann breit variieren. Vorzugsweise umfasst eine Mehrheit der Polyol-Komponente jedoch ein Polyol mit verhältnismäßig hohem Molekulargewicht. In einer Ausführungsform beispielsweise umfasst das Polyol mit verhältnismäßig niedrigem Molekulargewicht etwa 1 bis etwa 40 Gewichtsprozent der Polyol-Komponente. In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Polyol mit verhältnismäßig niedrigem Molekulargewicht etwa 5 bis etwa 25 Gewichtsprozent der Polyol-Komponente. Ähnlich umfasst in einer Ausführungsform das Polyol mit verhältnismäßig hohem Molekulargewicht etwa 60 bis etwa 99 Gewichtsprozent der Polyol-Komponente. In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Polyol mit verhältnismäßig hohem Molekulargewicht etwa 75 bis etwa 95 Gewichtsprozent der Polyol-Komponente.
  • Isocyanat-funktionelle Komponente
  • Die mit Isocyanat reaktive Komponente wird bei der Bildung der PSA auf Basis von Polyurethan der Erfindung mit einer isocyanat-funktionellen Komponente zur Reaktion gebracht. Die isocyanat-funktionelle Komponente kann ein isocyanat-funktionelles Material oder Gemische davon enthalten. Polyisocyanate, einschließlich Derivate davon (z.B. Harnstoffe, Biurete, Allophanate, Dimere und Trimere von Polyisocyanaten und Gemische davon), (im Folgenden zusammengefasst als „Polyisocyanate" bezeichnet), sind die bevorzugten isocyanat-funktionellen Materialien für die isocyanat-funktionelle Komponente. Polyisocyanate weisen mindestens zwei isocyanat-funktionelle Gruppen auf und bilden Urethanbindungen, wenn sie mit den bevorzugten hydroxy-funktionellen, mit Isocyanat reaktiven Komponenten zur Reaktion gebracht werden.
  • Im Allgemeinen sind Diisocyanate die bevorzugten Polyisocyanate. Besonders bevorzugte Diisocyanate, die in der vorliegenden Erfindung nützlich sind, können allgemein durch die folgende Formel II dargestellt werden: OCN-Z-NCO (II)wobei Z einen beliebigen geeigneten mehrwertigen Rest darstellt, der beispielsweise polymer oder oligomer sein kann. Beispielsweise kann Z auf Segmenten von Arylen (z.B. Phenylen), Aralkylen, Alkylen, Cycloalkylen, Polysiloxan (z.B. Polydimethylsiloxan) oder Polyoxyalkylen (z.B. Polyoxyethylen, Polyoxypropylen und Polyoxytetramethylen) und Gemischen davon basieren. Vorzugsweise weist Z etwa 1 bis etwa 20 Kohlenstoffatome und stärker bevorzugt etwa 6 bis etwa 20 Kohlenstoffatome auf.
  • Beispielsweise kann Z ausgewählt sein aus 2,6-Tolylen; 2,4-Tolylen; 4,4'-Methylendiphenylen; 3,3'-Dimethoxy-4,4'-biphenylen; Tetramethyl-m-xylylen; 4,4'-Methylendicyclohexylen; 3,5,5-Trimethyl-3-methylencyclohexylen; 1,6-Hexamethylen; 1,4- Cyclohexylen; 2,2,4-Trimethylhexylen; oder polymeren oder oligomeren Alkylen-, Aralkylen- oder Oxyalkylenresten und Gemischen davon. Wenn Z ein polymeres oder oligomeres Material ist, kann es beispielsweise Urethanbindungen enthalten.
  • Der Typ von Polyisocyanat, der für das isocyanat-funktionelle Material benutzt wird, kann die Eigenschaften des PSA beeinflussen. Wenn beispielsweise symmetrische Polyisocyanate benutzt werden, kann im Vergleich zur Benutzung derselben Menge eines unsymmetrischen Polyisocyanats eine Erhöhung der Scherfestigkeit festgestellt werden.
  • Jedoch kann in der vorliegenden Erfindung jedes beliebige Diisocyanat benutzt werden, das mit dem mit Isocyanat reaktiven Material reagieren kann. Beispiele für solche Diisocyanate sind, aber nicht beschränkt auf, aromatische Diisocyanate (z.B. 2,6-Tolyendiisocyanat; 2,5-Tolyendiisocyanat; 2,4-Tolyendiisocyanat; m-Phenylendiisocyanat; 5-Chlor-2,4-tolyendiisocyanat; und 1-Chlormethyl-2,4-diisocyanatobenzol), aromatisch-aliphatische Diisocyanate (z.B. m-Xylylendiisocyanat und Tetramethyl-m-xylylendiisocyanat), aliphatische Diisocyanate (z.B. 1,4-Diisocyanatobutan; 1,6-Diisocyanatohexan; 1,12-Diisocyanatododecan; und 2-Methyl-1,5-diisocyanatopentan) und cycloaliphatische Diisocyanate (z.B. Methylendicyclohexylen-4,4'diisocyanat; 3-Isocyanatomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexylisocyanat (Isophorondiisocyanat); 2,2,4-Trimethylhexyldiisocyanat; und Cyclohexylen-1,4-diisocyanat) und andere Verbindungen, die durch zwei isocyanat-funktionelle Gruppen terminiert sind (z.B. das Diurethan von Tolyen-2,4-diisocyanat-terminiertem Polypropylenoxidpolyol). Zu besonders bevorzugten Diisocyanaten gehören: 2,6-Tolyendiisocyanat; 2,4-Tolyendiisocyanat; Tetramethyl-m-xylylendiisocyanat; Methylendicyclohexylen-4,4'-diisocyanat; 3-Isocyanatomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexylisocyanat (Isophorondiisocyanat); 1,6-Diisocyanatohexan; 2,2,4-Trimethylhexyldiisocyanat; Cyclohexylen-1,4-diisocyanat; Methylendicyclohexylen-4,4'-diisocyanat; und Gemische davon. Noch stärker bevorzugt sind 2,6-Tolyendiisocyanat; 2,4-Tolyendiisocyanat; Tetramethyl-m-xylylendiisocyanat; 3-Isocyanatomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexylisocyanat (Isophorondiisocyanat); Methylendicyclohexylen-4,4'-diisocyanat; und Gemische davon.
  • Obwohl sie nicht so bevorzugt sind wie Diisocyanate, können für die Polyisocyanatkomponente andere Polyisocyanate benutzt werden, beispielsweise in Kombination mit Diisocyanaten. Beispielsweise können Triisocyanate benutzt werden. Triisocyanate umfassen, sind aber nicht beschränkt auf, polyfunktionelle Isocyanate, wie z.B. diejenigen, die aus Biureten, Isocyanuraten, Addukten und dergleichen hergestellt werden. Einige im Handel erhältliche Polyisocyanate umfassen Teile der DESMODUR- und der MONDUR-Reihe von der Bayer Corporation, Pittsburgh, Pennsylvania und der PAPI-Reihe von Dow Plastics, einem Handelskonzern der Dow Chemical Company, Midland, Michigan. Zu bevorzugten Triisocyanaten gehören diejenigen, die von der Bayer Corporation unter den Handelsbezeichnungen DESMODUR N-3300 und MONDUR 489 erhältlich sind.
  • Reaktive Emulgatorverbindung
  • Wenn Dispersionen auf Basis von Polyurethan der Erfindung hergestellt werden, können gemäß einer Ausführungsform der Erfindung die mit Isocyanat reaktiven und die isocyanat-funktionellen Komponenten gegebenenfalls mit mindestens einer reaktiven Emulgatorverbindung zur Reaktion gebracht werden. Die reaktive Emulgatorverbindung enthält mindestens eine anion-funktionelle Gruppe, eine kation-funktionelle Gruppe, eine Gruppe, die in der Lage ist, eine anion- funktionelle Gruppe oder eine kation-funktionelle Gruppe zu bilden, oder Gemische davon. Diese Verbindung wirkt als ein innerer Emulgator, da sie mindestens eine ionisierbare Gruppe enthält. Daher werden diese Verbindungen im Folgenden als „reaktive Emulgatorverbindungen" bezeichnet.
  • Reaktive Emulgatorverbindungen sind in der Lage mit mindestens einer von der mit Isocyanat reaktiven und der isocyanat-funktionellen Komponente zu reagieren, um in die Polyurethan-Präpolymere eingebunden zu werden. Daher enthält die reaktive Emulgatorverbindung mindestens eine, vorzugsweise mindestens zwei mit Isocyanat oder mit aktivem Wasserstoff reaktive (z.B. mit Hydroxyl reaktive) Gruppen. Zu mit Isocyanat und Hydroxyl reaktiven Gruppen gehören beispielsweise Isocyanat-, Hydroxyl-, Mercapto- und Amingruppen.
  • Die reaktive Emulgatorverbindung enthält vorzugsweise mindestens eine anion-funktionelle Gruppe oder eine Gruppe, die in der Lage ist, solch eine Gruppe zu bilden (d.h. eine anionbildende Gruppe), wenn sie mit der mit Isocyanat reaktiven (z.B. Polyol) und der isocyanat-funktionellen (z.B. Polyisocyanat) Komponente zur Reaktion gebracht wird. Die anion-funktionellen oder anionbildenden Gruppen der reaktiven Emulgatorverbindung können jede beliebigen geeigneten Gruppen sein, die zur Ionisierung der reaktiven Emulgatorverbindung beitragen. Zu geeigneten Gruppen gehören beispielsweise Carboxylat-, Sulfat-, Sulfonat-, Phosphat- und ähnliche Gruppen.
  • Die Einbindung einer reaktiven Emulgatorverbindung in das Polyurethan-Präpolymer erhöht die Dispergierbarkeit des Polyurethan-Präpolymers in Wasser. Daher weisen Dispersionen, die aus solchen Polyurethan-Präpolymeren hergestellt sind, im Vergleich zu vielen herkömmlichen Dispersionen verbesserte Dispersionsstabilität auf. Zudem brauchen solche Dispersionen zu ihrer Stabilität keine äußeren Emulgatoren, wie z.B. Tenside, zu benötigen.
  • Vorzugsweise wird eine ausreichende Menge an reaktiver Emulgatorverbindung zur Reaktion gebracht, sodass ein äußerer Emulgator zum Herstellen einer lagerungsstabilen Dispersion nicht notwendig ist. Wenn eine ausreichende Menge der reaktiven Emulgatorverbindung benutzt wird, sind die Polyurethan-Präpolymere, die von dieser abgeleitet sind, auch in der Lage, unter Anwendung geringerer Scherkraft in feinere Teilchen dispergiert zu werden, als es früher bei vielen herkömmlichen Dispersionen möglich war. Eine ausreichende Menge ist im Allgemeinen so groß, dass das entstehende Polymer auf Basis von Polyurethan etwa 0,5 bis etwa 5 Gewichtsprozent, stärker bevorzugt etwa 0,75 bis etwa 3 Gewichtsprozent, Segmente umfasst, die von der reaktiven Emulgatorverbindung abgeleitet sind. Unterhalb dieser Menge können Polyurethane, die daraus hergestellt sind, schwierig zu dispergieren sein und Dispersionen, die daraus hergestellt sind, instabil sein (d.h., bei Temperaturen über Raumtemperatur oder bei Temperaturen von größer als etwa 20 °C der Entemulsifizierung und/oder Koagulation unterliegen). Wenn jedoch Polyole benutzt werden, die Polyethylenoxid enthalten, kann die Menge an reaktiver Emulgatorverbindung, die in dieser bevorzugten Ausführungsform benutzt wird, zur Bildung einer stabilen Dispersion kleiner sein. Andererseits kann das Einsetzen einer reaktiveren Emulgatorverbindung in der Reaktion eine instabile Dispersion erzeugen oder einen PSA ergeben, der zu feuchtigkeitsempfindlich ist (d.h., derart, dass die physikalischen Eigenschaften des PSA bis zu einem Ausmaß beeinträchtigt werden, dass sie für ihre gewünschte Anwendung nicht mehr durchweg brauchbar sind.
  • Die bevorzugte Struktur für reaktive Emulgatorverbindungen der Erfindung ist allgemein durch die Formel III dargestellt:
    Figure 00260001
    wobei Q eine negativ geladene Gruppierung ist, die aus COO– und SO3 – ausgewählt ist, oder eine Gruppe ist, die in der Lage ist, bei der Ionisierung solch eine negativ geladene Gruppierung zu bilden. Jedes von X, Y, R und R1 kann gleich oder verschieden sein. X, Y, R und R1 sind unabhängig aus aliphatischen organischen Resten, die frei von reaktiven funktionellen Gruppen sind (z.B. Alkylengruppen, die frei von reaktiven funktionellen Gruppen sind) und vorzugsweise etwa l bis etwa 20 Kohlenstoffatome aufweisen, und Kombinationen davon ausgewählt, mit den Maßgaben, dass: (i.) R Wasserstoff sein kann; und (ii.) R1 nicht erforderlich ist, wenn Q COO– ist.
  • Als ein Beispiel ist Dimethylolpropionsäure (DMPA) eine nützliche reaktive Emulgatorverbindung für diese Ausführungsform der Erfindung. Überdies sind 2,2-Dimethylolbuttersäure, Dihydroxymaleinsäure und Sulfopolyesterdiol weitere nützliche reaktive Emulgatorverbindungen. Der Durchschnittsfachmann wird erkennen, dass in der vorliegenden Erfindung eine breite Vielfalt an reaktiven Emulgatorverbindungen nützlich ist.
  • Herstellung von Polymer auf Basis von Polyurethan
  • Im Allgemeinen werden die mit Isocyanat reaktive und die isocyanat-funktionelle Komponente, gegebenenfalls zusammen mit der reaktiven Emulgatorverbindung reagieren lassen, wobei sie ein mit Isocyanat terminiertes Polyurethan-Präpolymer (d.h., ein Polymer mit einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von weniger als etwa 50.000) bilden, Im Allgemeinen beträgt das Reaktandenverhältnis der isocyanat-funktionellen Gruppe zu der mit Isocyanat reaktiven Gruppe vorzugsweise etwa 1,1 bis etwa 2,5, am typischsten etwa 1,5. Wenn das Verhältnis der isocyanat-funktionellen Gruppe zu der mit Isocyanat reaktiven Gruppe unter diesem bevorzugten Bereich liegt, kann die Viskosität des Präpolymers zu groß sein, um zum Bilden von Dispersionen gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung nützlich zu sein.
  • Das mit Isocyanat terminierte Polyurethan-Präpolymer wird dann mit einem Kettenverlängerungsmittel (z.B. Wasser (einschließlich Umgebungsfeuchte), einem Polyamin, einem Polyol mit verhältnismäßig niedrigem Molekulargewicht (d.h. einem Polyol mit einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von weniger als etwa 250) und Kombinationen davon) kettenverlängert, um sein Molekulargewicht zu erhöhen.
  • Wenn das Polymer in einem wässrigen System hergestellt wird, wird das Polyurethan-Präpolymer zur Kettenverlängerung des mit Isocyanat terminierten Polyurethan-Präpolymers im Allgemeinen zuerst in ein dispergierendes oder solvatisierendes Mittel (d.h. Wasser) eingebracht. Die Zugabe von organischen Lösungsmitteln zu einem wässrigen System kann auch dabei helfen, die Viskosität des Präpolymers zu verringern, was die Bildung der Dispersion erleichtert.
  • In wässrigen Systemen wird typischerweise auch ein Neutralisierungsmittel zu dem Polyurethan-Präpolymer gegeben, um das Polyurethan-Präpolymer in dem dispergierenden Mittel leichter zu dispergieren. Beispielsweise kann eine Base, wie z.B. ein tertiäres Amin oder Alkalimetallsalz, als ein Neutralisierungsmittel benutzt werden, um jegliche anionbildenden Gruppen in der Polymerkette zu neutralisieren und das Polyurethan-Präpolymer leichter in dem dispergierenden Mittel zu dispergieren. Wenn das Polyurethan-Präpolymer neutralisiert wird, bevor es in das dispergierende Mittel eingebracht wird, wird im Allgemeinen ein tertiäres Amin als Neutralisierungsmittel benutzt. Wenn die Neutralisation nach dem Einbringen des Polyurethan-Präpolymers in das dispergierende Mittel erfolgt, wird ein tertiäres Amin, ein Alkalimetallsalz oder eine Kombination davon als das Neutralisierungsmittel benutzt.
  • In einem wässrigen System wird das Polyurethan-Präpolymer dann durch die Reaktion der isocyanat-funktionellen Gruppen in Kombination mit Wasser, mindestens einem Polyamin oder Gemischen davon kettenverlängert. Isocyanat-funktionelle Gruppen reagieren mit Wasser unter Bildung einer instabilen Carbamidsäure. Die Carbamidsäure wird dann zu einem primären Amin und Kohlendioxid umgewandelt. Das primäre Amin bildet mit restlichen isocyanat-funktionellen Gruppen des Polyurethan-Präpolymers eine Harnstoffbindung. Wenn das Kettenverlängerungsmittel ein Polyamin umfasst, bildet das Polyamin mit den isocyanat-funktionellen Gruppen des Polyurethan-Präpolymers Harnstoffbindungen aus. Daher enthält das entstehende Polymer auf Basis von Polyurethan sowohl Urethan- als auch Harnstoffbindungen.
  • Wie dem Durchschnittsfachmann ersichtlich ist, kann das Polyurethan-Präpolymer alternativ unter Benutzung anderer geeigneter Kettenverlängerer kettenverlängert werden.
  • Wenn das Kettenverlängerungsmittel ein Polyamin umfasst, kann jede geeignete Verbindung, die mindestens zwei amin-funktionelle Gruppen aufweist, für das Polyamin benutzt werden. Die Verbindung kann beispielsweise ein Diamin, Triamin usw. sein. Gemische von Polyaminen können ebenfalls für das Kettenverlängerungsmittel benutzt werden. Im Allgemeinen beträgt das Reaktandenverhältnis der isocyanat-funktionellen Gruppe zu der mit Isocyanat reaktiven Gruppe vorzugsweise etwa 0,1 bis etwa 1,5, am typischsten etwa 1.
  • Beispiele für Polyamine, die in der vorliegenden Erfindung nützlich sind, sind Polyoxyalkylenpolyamine, Alkylenpolyamine und Polysiloxanpolyamine, sind aber nicht auf diese beschränkt. Das Polyamin ist vorzugsweise ein Diamin.
  • Das Polyoxyalkylenpolyamin kann beispielsweise ein Polyoxyethylenpolyamin, Polyoxypropylenpolyamin, Polyoxytetramethylenpolyamin oder ein Gemisch davon sein. Polyoxyethylenpolyamin kann besonders nützlich sein, wenn der PSA für medizinische Anwendungen hergestellt wird, beispielsweise wo ein Mittel mit hohem Dampfübergang und/oder Wasserabsorptionsvermögen wünschenswert sein kann.
  • Viele Polyoxyalkylenpolyamine sind handelsüblich. Beispielsweise sind Polyoxyalkylendiamine erhältlich unter Handelsbezeichnungen wie D-230, D-400, D-2000, D-4000, DU-700, ED-2001 und EDR-148 (erhältlich von der Huntsman Corporation, Houston, Texas unter der Gruppenhandelsbezeichnung JEFFAMINE). Polyoxyalkylentriamine sind erhältlich unter Handelsbezeichnungen wie T-3000 und T-5000 (erhältlich von der Huntsman Corporation, Houston, Texas).
  • Zu Alkylenpolyaminen gehören beispielsweise Ethylendiamin; Diethylentriamin; Triethylentetramin; Propylendiamin; Butylendiamin; Hexamethylendiamin; Cyclohexylendiamin; Piperazin; 2-Methylpiperazin; Phenylendiamin; Tolylendiamin; Xylylendiamin; Tris(2-aminoethyl)amin; 3,3'-Dinitrobenzidin; 4,4'-Methylenbis(2-chloranilin); 3,3'-Dichlor-4,4'- biphenyldiamin; 2,6-Diaminopyridin; 4,4'-Diaminodiphenylmethan; Menthandiamin; m-Xylendiamin; Isophorondiamin; und Dipiperidylpropan. Viele Alkylenpolyamine sind ebenfalls handelsüblich. Akylendiamine sind beispielsweise erhältlich unter Handelsbezeichnungen wie DYTEK A und DYTEK EP (erhältlich von der DuPont Chemical Company, Wilmington, DE).
  • Das Polymer auf Basis von Polyurethan kann dann mit anderen Materialien vermischt werden, um einen PSA mit den gewünschten Eigenschaften zu bilden. Das heißt, PSA der vorliegenden Erfindung können verschiedene Zusatzstoffe und andere Eigenschaftsmodifizierungsmittel enthalten.
  • Beispielsweise können Füllstoffe, wie z.B. pyrogene Kieselsäure, Fasern (z.B. Glas, Metall, anorganische oder organische Fasern), Kohlenstoffschwarz, Glas- oder Keramik-Kugeln/Hohlkugeln, Teilchen (z.B. Metall-, anorganische oder organische Teilchen), Polyaramide (z.B. diejenigen, die von der DuPont Chemical Company, Wilmington, DE unter der Handelsbezeichnung KEVLAR erhältlich sind) und dergleichen zugegeben werden, im Allgemeinen in Anteilen von bis zu 50 Gewichtsteilen pro hundert Gewichtsteile des Polymers auf Basis von Polyurethan, vorausgesetzt, dass solche Zusatzstoffe den Eigenschaften, die für die fertige PSA-Zusammensetzung erwünscht sind, nicht abträglich sind.
  • Andere Zusatzstoffe, wie z.B. Farbstoffe, inerte Fluide (z.B. Kohlenwasserstofföle), Weichmacher, Klebrigmacher, Pigmente, Flammschutzmittel, Stabilisatoren, Antioxidationsmittel, Verträglichkeitsvermittler, antimikrobielle Mittel (z.B. Zinkoxid), elektrische Leiter, thermische Leiter (z.B. Aluminiumoxid, Bornitrid, Aluminiumnitrid und Nickelteilchen) und dergleichen können in diese Zusammensetzungen eingemischt werden, im Allgemeinen zu Anteilen von etwa 1 bis etwa 50 Prozent des Gesamtvolumens der Zusammensetzung. Es sei angemerkt, dass, obwohl Klebrigmacher und Weichmacher zugegeben werden können, solche Zusatzstoffe nicht notwendig sind, um in Klebstoffen auf Basis von Polyurethan der Erfindung PSA-Eigenschaften zu erzeugen.
  • Anwendung
  • Wenn der PSA auf Basis von Polyurethan aus einem wässrigen System hergestellt wird, lässt er sich, sobald die Lösung oder Dispersion gebildet ist, leicht auf ein Substrat auftragen und dann unter Bildung einer PSA-Beschichtung trocknen. Das Trocknen kann entweder bei Raumtemperatur (d.h. etwa 20 °C) oder bei erhöhten Temperaturen (z.B. etwa 25 °C bis etwa 150 °C) durchgeführt werden. Das Trocknen kann gegebenenfalls die Benutzung von Zwangsumluft oder eines Vakuums umfassen. Dies umfasst das Trocknen von stationär beschichteten Substraten in Öfen, wie z.B. Zwangsumluft- und Vakuumöfen, oder das Trocknen von beschichteten Substraten, die kontinuierlich durch Kammern transportiert werden, welche durch Zwangsumluft, hochintensive Lampen und dergleichen erwärmt werden. Das Trocknen kann auch unter vermindertem (d.h, kleinerem als Umgebungs-) Druck erfolgen.
  • Eine PSA-Beschichtung kann auf einer breiten Vielfalt von Substraten gebildet werden. Beispielsweise kann der PSA auf Flächenprodukte (z.B. dekorative, reflektierende und graphische), Etikettenmaterial und Trägerbänder aufgetragen werden. Das Substrat kann in Abhängigkeit von der gewünschten Anwendung aus jedem geeigneten Materialtyp sein. Typischerweise umfasst das Substrat einen Vliesstoff, Papier, Polymerfilm (z.B. Polypropylen (z.B. biaxial orientiertes Polypropylen (BOPP)), Polyethylen, Polyharnstoff, Polyurethan oder Polyester (z.B. Polyethylenterephthalat)) oder Abziehband (z.B. silikonisiertes Abziehband).
  • Erfindungsgemäße PSA können benutzt werden, um beispielsweise ein Band zu bilden. Zur Bildung eines Bandes wird eine PSA-Beschichtung auf mindestens einem Teil eines geeigneten Trägers gebildet. Falls gewünscht, kann ein Abziehmaterial (z.B. eine adhäsionsarme Verstärkung) auf die gegenüberliegende Seite des Trägers aufgetragen werden. Wenn doppelseitige Bänder gebildet werden, wird eine PSA-Beschichtung auf mindestens einem Teil beider Seiten des Trägers gebildet.
  • Einige Ausführungsformen und bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind unter den folgenden Punkten zusammengefasst:
    • 1. Haftklebstoff auf Basis von Polyurethan, der das Reaktionsprodukt umfasst aus: einer Polyol-Komponente, die mindestens ein Diol mit einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von mindestens etwa 2.000 umfasst, wobei das mindestens eine Diol weniger als etwa 8 Gewichtsprozent Monoole umfasst; einer isocyanat-funktionellen Komponente; gegebenenfalls einer reaktiven Emulgatorverbindung; und einem Kettenverlängerungsmittel, das für ein wässriges System geeignet ist; wobei der Klebstoff aus einem wässrigen System hergestellt wird.
    • 2. Haftklebstoff auf Basis von Polyurethan von Punkt 1, wobei jedes Polyol in der Polyol-Komponente ein Diol ist.
    • 3. Haftklebstoff auf Basis von Polyurethan von Punkt 1, wobei die Polyol-Komponente mindestens ein Polyoxyalkylenpolyol umfasst.
    • 4. Haftklebstoff auf Basis von Polyurethan von Punkt 1, wobei das mindestens eine Diol ein Diol mit einem Verhältnis von Molekulargewicht des Diols zu Gewichtsprozenten des Monools von mindestens etwa 800 umfasst.
    • 5. Haftklebstoff auf Basis von Polyurethan von Punkt 1, wobei das mindestens eine Diol ein Diol mit einem Verhältnis von Molekulargewicht des Diols zu Gewichtsprozenten des Monools von mindestens etwa 1.000 umfasst.
    • 6. Haftklebstoff auf Basis von Polyurethan von Punkt 1, wobei das mindestens eine Diol ein Diol mit einem Verhältnis von Molekulargewicht des Diols zu Gewichtsprozenten des Monools von mindestens etwa 1.500 umfasst.
    • 7. Haftklebstoff auf Basis von Polyurethan von Punkt 1, wobei die Polyol-Komponente ein erstes Polyol mit einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von weniger als 2.000 und ein zweites Polyol mit einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 2.000 oder mehr umfasst.
    • 8. Haftklebstoff auf Basis von Polyurethan von Punkt 7, wobei das erste Polyol ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von weniger als etwa 1.800 aufweist.
    • 9. Haftklebstoff auf Basis von Polyurethan von Punkt 7, wobei das erste Polyol ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von weniger als etwa 1.000 aufweist.
    • 10. Haftklebstoff auf Basis von Polyurethan von Punkt 7, wobei das zweite Polyol ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von mehr als etwa 2.500 aufweist.
    • 11. Haftklebstoff auf Basis von Polyurethan von Punkt 7, wobei das zweite Polyol ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von mehr als etwa 6.000 aufweist.
    • 12. Haftklebstoff auf Basis von Polyurethan von Punkt 7, wobei sich die Gewichtsmittel des Molekulargewichts des ersten und zweiten Polyols um mindestens etwa 500 unterscheiden.
    • 13. Haftklebstoff auf Basis von Polyurethan von Punkt 7, wobei sich die Gewichtsmittel des Molekulargewichts des ersten und zweiten Polyols um mindestens etwa 2.500 unterscheiden.
    • 14. Haftklebstoff auf Basis von Polyurethan von Punkt 7, wobei das zweite Polyol, bezogen auf das Gesamtgewicht der Polyol-Komponenten, eine Mehrheit der Polyol-Komponente umfasst.
    • 15. Haftklebstoff auf Basis von Polyurethan von Punkt 7, wobei das erste Polyol etwa 1 bis etwa 40 Gewichtsprozent der Polyol-Komponente umfasst und das zweite Polyol etwa 60 bis etwa 99 Gewichtsprozent der Polyol-Komponente umfasst.
    • 16. Haftklebstoff auf Basis von Polyurethan von Punkt 7, wobei das erste Polyol etwa 5 bis etwa 25 Gewichtsprozent der Polyol-Komponente umfasst und das zweite Polyol etwa 75 bis etwa 95 Gewichtsprozent der Polyol-Komponente umfasst.
    • 17. Haftklebstoff auf Basis von Polyurethan von Punkt 7, wobei das mindestens eine Diol das zweite Polyol der Polyol-Komponente umfasst.
    • 18. Haftklebstoff auf Basis von Polyurethan von Punkt 1, wobei die isocyanat-funktionelle Komponente ein Diisocyanat umfasst.
    • 19. Haftklebstoff auf Basis von Polyurethan von Punkt 1, wobei die reaktive Emulgatorverbindung mindestens etwa 0,5 Gewichtsprozent der gesamten Reaktanden umfasst.
    • 20. Haftklebstoff auf Basis von Polyurethan von Punkt 1, wobei die Polyol-Komponente weniger als etwa 10 Gewichtsprozent Polyole umfasst, die keine Diole sind.
    • 21. Haftklebstoff auf Basis von Polyurethan von Punkt 1, wobei die Polyol-Komponente weniger als etwa 5 Gewichtsprozent Polyole umfasst, die keine Diole sind.
    • 22. Haftklebstoff auf Basis von Polyurethan von Punkt 1, wobei der Klebstoff aus einer Polyurethanharnstoff-Dispersion hergestellt ist.
    • 23. Substrat, das mindestens teilweise mit dem Haftklebstoff auf Basis von Polyurethan von Punkt 1 beschichtet ist.
    • 24. Band, umfassend: einen Träger mit einer ersten und einer zweiten Seite; und den Haftklebstoff von Punkt 1, der auf mindestens einem Teil der ersten Seite des Trägers und gegebenenfalls auf mindestens einem Teil der zweiten Seite des Trägers aufgetragen ist.
    • 25. Verfahren zum Herstellen eines Haftklebstoffes auf Basis von Polyurethan, das die folgenden Schritte umfasst: Bereitstellen einer Polyol-Komponente, die mindestens ein Diol mit einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von mindestens etwa 2.000 umfasst, wobei das mindestens eine Diol weniger als etwa 8 Gewichtsprozent Monoole umfasst; Bereitstellen einer isocyanat-funktionellen Komponente; gegebenenfalls Bereitstellen einer reaktiven Emulgatorverbindung; Reagierenlassen der Polyol-Komponente, der isocyanat- funktionellen Komponente und gegebenenfalls der reaktiven Emulgatorverbindung, um ein Polyurethan-Präpolymer zu bilden; Dispergieren des Polyurethan-Präpolymers in einem dispergierenden Mittel, das Wasser umfasst; und Verlängern der Kette des Polyurethan-Präpolymers.
    • 26. Verfahren von Punkt 25, ferner umfassend den Schritt des Abdampfens des dispergierenden Mittels, um eine Beschichtung des Haftklebstoffes auf Basis von Polyurethan zu bilden.
  • BEISPIELE
  • Diese Beispiele dienen lediglich zu Zwecken der Veranschaulichung und sollen den Umfang der angefügten Ansprüche nicht einschränken. Sofern nicht anders angegeben, sind alle Teile, Prozentangaben, Verhältnisse usw. in den Beispielen und der restlichen Beschreibung gewichtsbezogen. Zudem sind, sofern nicht anders angegeben, Molekulargewichte in den Beispielen und der restlichen Beschreibung Gewichtsmittel der Molekulargewichte.
  • Die unten beschriebenen Herstellungs- und Prüfverfahren wurden benutzt, um die PSA-Zusammensetzungen auf Basis von Polyurethan, die in den folgenden Beispielen hergestellt wurden, zu kennzeichnen. Obwohl die Beispiele auf PSA gerichtet sind, die aus Dispersionen hergestellt sind, wie oben angemerkt, können PSA der Erfindung auch aus 100-%-Feststoff- und Lösungsmittelsystemen hergestellt werden. Auch für PSA, die aus 100-%-Feststoff- und Lösungsmittelsystemen hergestellt werden, ist die Anwendung der Chemie, die hierin beschrieben ist, von Nutzen.
  • Herstellung von Haftklebstoff-(PSA)-Bändern
  • Die zu prüfende Polyurethanharnstoff-Dispersion wurde unter Benutzung eines MEYER-Stabes oder einer Rakelauftragsvorrichtung, in Abhängigkeit von der Viskosität der Dispersion, auf einen Polyethylenterephthalat-Träger zu einer Trockendichte von etwa 25 Mikrometern gegossen. Die Beschichtung wurde bei Raumtemperatur trocknen lassen, gefolgt vom weiteren Trocknen während 10 Minuten in einem Ofen bei 70 °C. Vor dem Prüfen wurden die Proben über Nacht in einem Raum von konstanter Temperatur und Feuchtigkeit (22 °C und 50 % relative Feuchtigkeit) gestellt.
  • 180°-Schälfestigkeit
  • Diese Schälfestigkeitsprüfung ist dem Prüfverfahren ähnlich, das in ASTM D 3330-90 beschrieben ist, wobei das Substrat aus rostfreiem Stahl, das in der Prüfung beschrieben ist, durch ein Glassubstrat ersetzt wird (hier auch als „Glassubstrat-Schälfestigkeitsprüfung" bezeichnet. PSA-Bänder, hergestellt, wie oben beschrieben, wurden in Streifen von 1,27 Zentimeter mal 15 Zentimeter geschnitten. Jeder Streifen wurde dann auf ein sauberes, mit Lösungsmittel gewaschenes Glasplättchen von 10 Zentimeter mal 20 Zentimeter geklebt, indem eine 2-Kilogramm-Walze einmal über den Streifen geführt wurde. Die verklebte Einheit verblieb während etwa einer Minute bei Raumtemperatur.
  • Jede so hergestellte Probe wurde unter Benutzung eines IMASS-Slip/Peel-Tester (Modell 3M90, im Handel erhältlich von Instrumentors Inc., Strongsville, OH) mit einer Geschwindigkeit von 2,3 Metern/Minute (90 Inch/Minute) und Anwendung einer Datenerfassungsdauer von fünf Sekunden auf 180°-Schälfestigkeit geprüft. Von jeder Zusammensetzung wurden zwei Proben geprüft. Der angegebene Schälfestigkeitswert ist ein Mittelwert des Schälfestigkeitswertes von jeder der beiden Proben.
  • Scherfestigkeit
  • Diese Scherfestigkeitsprüfung ist dem Prüfverfahren ähnlich, das in ASTM D 3654-88 beschrieben ist. PSA-Bänder, hergestellt, wie oben beschrieben, wurden in Streifen von 1,27 Zentimeter mal 15 Zentimeter geschnitten. Jeder Streifen wurde dann auf eine Tafel aus rostfreiem Stahl geklebt, derart, dass ein Abschnitt von 1,27 Zentimeter mal 1,27 Zentimeter jedes Streifens in innigem Kontakt mit der Tafel war und ein Endabschnitt des Streifens frei herabhing.
  • Die Tafel mit dem befestigten Streifen wurde dann in ein Gestell gesetzt, derart dass die Tafel einen Winkel von 178° mit dem gestreckten freien Ende des Streifens bildete. Der Streifen wurde durch Anwendung einer Kraft von einem Kilogramm, die durch ein von dem freien Ende des Streifens herabhängendes Gewicht ausgeübt wurde, gespannt. Die 2° weniger als 180° wurden angewendet, um jegliche Schälkräfte auszuschalten, wodurch sichergestellt war, dass nur Scherfestigkeitskräfte gemessen wurden, in einem Versuch, die Haltekraft des Bandes, das geprüft wurde, präziser zu bestimmen.
  • Die Zeit, die verstrich, bis jede Bandprobe von der Prüftafel abgetrennt war, wurde als die Scherfestigkeit aufgezeichnet. Jede Prüfung wurde nach 10.000 Minuten beendet, sofern der Klebstoff nicht zu einem früheren Zeitpunkt versagte (wie vermerkt). Alle hier angegebenen Scherfestigkeitversagen (falls der Klebstoff nach weniger als 10.000 Minuten versagte) waren Kohäsionsbrüche des Klebstoffes.
  • Tabelle der Abkürzungen
  • In der folgenden Tabelle wurden die gemessenen Gewichtsprozente von Monool für bestimmte der Polyole mit höherem Molekulargewicht unter Benutzung von Protonen-NMR-Spektroskopie bestimmt. Die gemessenen Gewichtsprozente an Monool waren der Anteil von Allylprotonen, bezogen auf die Gesamtzahl von Protonen in dem Polymergrundgerüst des Polyols.
    Figure 00390001
    Figure 00400001
    Figure 00410001
    Figure 00420001
    Figure 00430001
    Figure 00440001
  • Herstellung von hydroxy-funktionellem Zinnkatalysator (HFTC)
  • In einen Rundkolben, ausgestattet mit einem Rückflusskühler, einem Wasserabscheider vom DEAN-STARK-Typ und einem Thermometer, wurden 19,65 Gramm (0,181 mol) Thioglycerin (im Handel erhältlich von der Aldrich Chemical Company aus Milwaukee, Wisconsin), 14,19 Gramm (0,181 mol) Mercaptoethanol (im Handel erhältlich von der Aldrich Chemical Company aus Milwaukee, Wisconsin), 45,16 Gramm (0,181 mol) Dibutylzinnoxid (im Handel erhältlich von der Aldrich Chemical Company aus Milwaukee, Wisconsin) und 200 Milliliter Tolylen gegeben. Das Gemisch wurde magnetisch gerührt und bis zum Rückfluss erwärmt. Das Erwärmen wurde fortgesetzt, bis die theoretische Ausbeute an Wasser in dem Wasserabscheider vom DEAN-STARK-Typ aufgefangen war. Der Kolben wurde auf Raumtemperatur abgekühlt, und das Tolylen wurde unter vermindertem Druck entfernt. Die Ausbeute betrug 74,68 Gramm (98,6 % der Theorie) einer klaren viskosen Flüssigkeit.
  • Beispiel 1
  • Teil I: Präpolymer-Herstellung
  • Die Polyole, ACCLAIM 3201 und ARCOL PPG-425, wurden vor der Benutzung im Vakuum bei 90 °C bis 100 °C über Nacht entwässert und auf Raumtemperatur abgekühlt. In einem Reaktionsgefäß aus Glas wurden 120,46 Gewichtsteile ACCLAIM 3201, 6,34 Gewichtsteile ARCOL PPG-425, 66,20 Gewichtsteile MEK, 2,83 Gewichtsteile DMPA und 24,97 Gewichtsteile IPDI zusammengegeben. Das abgedichtete Reaktionsgefäß aus Glas wurde während 48 Stunden in einem thermostatisierten Bad von 80 °C rotieren lassen, wonach es für 4 Stunden in einen Ofen bei 70 °C gestellt wurde.
  • Teil II: Dispersions-Herstellung
  • Zuerst wurden 212,00 Gewichtsteile des Präpolymers, das in Teil I hergestellt wurde, und 2,05 Gewichtsteile TEA zusammengegeben und während vier Stunden gemischt. Dann wurde eine Vormischungslösung aus 2,16 Gewichtsteilen EDA und 285 Gewichtsteilen destilliertes Wasser hergestellt. Das Präpolymer/TEA-Gemisch wurde unter Benutzung eines MICROFLUIDICS HOMOGENIZER, Modell Nr. HC-5000 (im Handel erhältlich von der Microfluidics Corp., Newton, Massachusetts) bei einem Leitungsluftdruck von 0,621 MPa in der Wasser/EDA-Vormischungslösung dispergiert.
  • Teil III: Band-Herstellung
  • Die in Teil II hergestellte Dispersion wurde benutzt, um eine Bandprobe herzustellen, wie oben beschrieben. Die 180°-Schälfestigkeit und die Scherfestigkeit der Bandprobe wurden geprüft, wie oben beschrieben, und sind in Tabelle 3 angegeben. Zu Vergleichszwecken sind außerdem die Prüfergebnisse für Beispiel 2 in Tabelle 24 angegeben.
  • Beispiel 2 und 3
  • Teil I: Präpolymer-Herstellung
  • Die gleiche Arbeitsweise, die in Beispiel 1, Teil I beschrieben ist, wurde angewendet, mit der Ausnahme, dass die Reagenzien und Mengen benutzt wurden, die in Tabelle 1 gezeigt sind.
    Figure 00470001
  • Teil II: Dispersions-Herstellung
  • Die gleiche Arbeitsweise, die in Beispiel 1, Teil II beschrieben ist, wurde angewendet, mit der Ausnahme, dass die Reagenzien und Mengen benutzt wurden, die in Tabelle 2 gezeigt sind. Tabelle 2
    Figure 00480001
  • Teil III: Band-Herstellung
  • Die in Teil II hergestellten Dispersionen wurden benutzt, um Bandproben herzustellen, wie oben beschrieben. Die 180°-Schälfestigkeit und die Scherfestigkeit jeder Bandprobe wurden geprüft, wie oben beschrieben, und sind in Tabelle 3 angegeben.
  • Beispiel 4
  • Teil I: Präpolymer-Herstellung
  • Das Polyol, ACCLAIM 3201, wurde vor der Benutzung über Nacht bei 90 °C bis 100 °C im Vakuum entwässert und auf Raumtemperatur abgekühlt. In einem Reaktionsgefäß aus Glas wurden 126,86 Gewichtsteile ACCLAIM 3201 und 50,30 Gewichtsteile wasserfreies MEK zusammengegeben und bis zur Homogenität gemischt (etwa fünf Minuten). In einem separaten Gefäß wurden 2,75 Gewichtsteile DMPA und 14,00 Gewichtsteile NMP zusammengegeben und gemischt, bis das DMPA gelöst war (etwa fünfzehn Minuten). Die DMPA/NMP-Lösung wurde mit der Polyol/MEK-Lösung vereinigt. Das entstandene Gemisch wurde bis zur Homogenität gemischt (etwa fünf Minuten). Dann wurden 20,53 Gewichtsteile IPDI zugegeben, und das entstandene Gemisch wurde bis zur Homogenität gemischt (etwa fünf Minuten). Das abgedichtete Reaktionsgefäß aus Glas wurde während 44 Stunden in einem thermostatisierten Bad bei 80 °C rotieren lassen, wonach es für 24 Stunden in einen Ofen bei 70 °C gestellt wurde.
  • Teil II: Dispersions-Herstellung
  • Die gleiche Arbeitsweise, die in Beispiel I, Teil II beschrieben ist, wurde angewendet, mit der Ausnahme, dass 209,19 Gewichtsteile des Präpolymers, das in Teil I hergestellt wurde, 3,81 Gewichtsteile TEA und eine Vormischung, die 1,80 Gewichtsteile EDA und 278 Gewichtsteile destilliertes Wasser benutzt wurden.
  • Teil III: Band-Herstellung
  • Die in Teil II hergestellte Dispersion wurde benutzt, um eine Bandprobe herzustellen, wie oben beschrieben. Die Schäl- und Schereigenschaften der Bandprobe wurden geprüft, wie oben beschrieben, und sind in Tabelle 3 angegeben. Zu Vergleichszwecken sind außerdem die Prüfergebnisse für Beispiel 4 in Tabelle 24 angegeben. Tabelle 3
    Figure 00490001
    • *Der Klebstoff löste sich von dem Träger ab. Daher konnte die 180°-Schälfestigkeitsprüfung an Beispiel 2 nicht durchgeführt werden.
  • Beispiel 5 bis 7
  • Teil I: Präpolymer-Herstellung
  • Die gleiche Arbeitsweise, die in Beispiel 1, Teil I beschrieben ist, wurde angewendet, mit der Ausnahme, dass die Reagenzien benutzt wurden, die in Tabelle 4 gezeigt sind.
    Figure 00510001
  • Teil II: Dispersions-Herstellung
  • Beispiel 5
  • Eine Vormischung aus 0,91 Gewichtsteilen TEA, 1,08 Gewichtsteilen EDA und 301 Gewichtsteilen destilliertem Wasser wurde hergestellt. Dann wurden 225,00 Gewichtsteile des Präpolymers, das in Teil I hergestellt wurde, in einem MICROFLUIDICS HOMOGENIZER, Modell Nr. HC-5000 (im Handel erhältlich von der Microfluidics Corp., Newton, MA) bei einem Leitungsluftdruck von 0,621 MPa in der Wasser/TEA/EDA-Vormischung dispergiert.
  • Beispiel 6 und 7
  • Die gleiche Arbeitsweise, die in Beispiel 1, Teil II beschrieben ist, wurde angewendet, mit der Ausnahme, dass die Reagenzien benutzt wurden, die in Tabelle 5 gezeigt sind. Tabelle 5
    Figure 00520001
  • Teil III: Band-Herstellung
  • Die in Teil II hergestellten Dispersionen wurden benutzt, um Bandproben herzustellen, wie oben beschrieben. Die 180°-Schälfestigkeit und die Scherfestigkeit jeder Bandprobe wurden geprüft, wie oben beschrieben, und sind in Tabelle 6 angegeben. Zu Vergleichszwecken sind außerdem die Prüfergebnisse für Beispiel 5 in Tabelle 24 angegeben und die Prüfergebnisse für Beispiel 6 und 7 in Tabelle 13 angegeben. Tabelle 6
    Figure 00530001
  • Beispiel 8
  • Teil I: Präpolymer-Herstellung
  • Vor der Benutzung wurden die Polyole, ACCLAIM 12200 und ARCOL PPG-425, im Vakuum bei 90 °C bis 100 °C über Nacht entwässert und auf Raumtemperatur abgekühlt. In einem Reaktionsgefäß aus Glas wurden 96,32 Gewichtsteile ACCLAIM 12200, 24,08 Gewichtsteile ARCOL PPG-425 und 52,85 Gewichtsteile MEK zusammengegeben und bis zur Homogenität gemischt (etwa fünf Minuten). In einem separaten Gefäß wurden 2,26 Gewichtsteile DMPA und 11,34 Gewichtsteile NMP zusammengegeben und gemischt, bis das DMPA gelöst war (etwa fünfzehn Minuten). Die DMPA/NMP-Lösung wurde mit der Polyol/MEK-Lösung vereinigt und bis zur Homogenität gemischt (etwa fünf Minuten). Dann wurden dem entstandenen Gemisch 27,52 Gewichtsteile IPDI und 0,13 Gramm HFTC zugegeben und bis zur Homogenität gemischt (etwa fünf Minuten). Das Reaktionsgefäß wurde während 22 Stunden in einem thermostatisierten Bad bei 80 °C rotieren lassen und danach für vier Stunden in einen Ofen bei 70 °C gestellt.
  • Teil II: Dispersions-Herstellung
  • Die gleiche Arbeitsweise, die in Beispiel 1, Teil II beschrieben ist, wurde angewendet, mit der Ausnahme, dass 193,50 Gewichtsteile des Präpolymers, das in Teil I hergestellt wurde, 1,55 Gewichtsteile TEA und eine Vormischung, die 2,23 Gewichtsteile EDA und 262 Gewichtsteile destilliertes Wasser enthielt, benutzt wurden.
  • Teil III: Band-Herstellung
  • Die in Teil II hergestellte Dispersion wurde benutzt, um eine Bandprobe herzustellen, wie oben beschrieben. Die 180°-Schälfestigkeit und die Scherfestigkeit der Bandprobe wurden geprüft, wie oben beschrieben, und sind in Tabelle 7 angegeben.
  • Beispiel 9
  • Teil I: Präpolymer-Herstellung
  • Das Polyol, ACCLAIM 12200, wurde vor der Benutzung über Nacht bei 90 °C bis 100 °C im Vakuum entwässert und auf Raumtemperatur abgekühlt. In einem Reaktionsgefäß aus Glas wurden 144,48 Gewichtsteile ACCLAIM 12200, 67,30 Gewichtsteile MEK, 2,36 Gewichtsteile DMPA und 10,38 Gewichtsteile IPDI zusammengegeben. Das Reaktionsgefäß wurde während 48 Stunden in einem thermostatisierten Bad bei 80 °C rotieren lassen, wonach es für vier Stunden in einen Ofen bei 70 °C gestellt wurde.
  • Teil II: Dispersions-Herstellung
  • Die gleiche Arbeitsweise, die in Beispiel 1, Teil II beschrieben ist, wurde angewendet, mit der Ausnahme, dass 201,00 Gewichtsteile des Präpolymers, das in Teil I hergestellt wurde, 0,80 Gramm TEA und eine Vormischung, die 0,83 Gramm EDA und 269 Gewichtsteile destilliertes Wasser enthielt, benutzt wurden.
  • Teil III: Band-Herstellung
  • Die in Teil II hergestellte Dispersion wurde benutzt, um eine Bandprobe herzustellen, wie oben beschrieben. Die 180°-Schälfestigkeit und die Scherfestigkeit der Bandprobe wurden geprüft, wie oben beschrieben, und sind in Tabelle 7 angegeben. Tabelle 7
    Figure 00550001
  • Beispiel 10
  • Teil I: Präpolymer-Herstellung
  • Das Polyol, ACCLAIM 3201, wurde vor der Benutzung über Nacht bei 90 °C bis 100 °C im Vakuum entwässert und auf Raumtemperatur abgekühlt. In einem Reaktionsgefäß aus Glas wurden 130,00 Gewichtsteile ACCLAIM 3201, 0,66 Gramm 1,5-PDO, 1,43 Gewichtsteile DMPA, 65,10 Gewichtsteile wasserfreies Aceton, 19,91 Gewichtsteile IPDI und 0,14 Gramm FASCAT 4224 zusammengegeben. Das Reaktionsgefäß wurde während sechzehn Stunden in einem thermostatisierten Bad bei 80 °C rotieren lassen, wonach es für eine Stunde in einen Ofen bei 70 °C gestellt wurde.
  • Teil II: Dispersions-Herstellung
  • Die gleiche Arbeitsweise, die in Beispiel 1, Teil II beschrieben ist, wurde angewendet, mit der Ausnahme, dass 210,00 Gewichtsteile des Präpolymers, das in Teil I hergestellt wurde, 1,05 Gewichtsteile TEA und eine Vormischung, die 1,73 Gewichtsteile EDA und 283 Gewichtsteile destilliertes Wasser enthielt, benutzt wurden.
  • Teil III: Band-Herstellung
  • Die in Teil II hergestellte Dispersion wurde benutzt, um eine Bandprobe herzustellen, wie oben beschrieben. Die 180°-Schälfestigkeit und die Scherfestigkeit der Bandprobe wurden geprüft, wie oben beschrieben, und sind in Tabelle 10 angegeben.
  • Beispiel 11 bis 13
  • Teil I: Präpolymer-Herstellung
  • Die gleiche Arbeitsweise, die in Beispiel 10, Teil I beschrieben ist, wurde mit den Reagenzien, die in Tabelle 8 gezeigt sind, angewendet.
    Figure 00570001
  • Teil II: Dispersions-Herstellung
  • Die gleiche Arbeitsweise, die in Beispiel 4, Teil II beschrieben ist, wurde mit den Reagenzien, die in Tabelle 9 gezeigt sind, angewendet. Tabelle 9
    Figure 00580001
  • Teil III: Band-Herstellung
  • Die in Teil II hergestellten Dispersionen wurden benutzt, um Bandproben herzustellen, wie oben beschrieben. Die 180°-Schälfestigkeit und die Scherfestigkeit jeder Bandprobe wurden geprüft, wie oben beschrieben, und sind in Tabelle 10 angegeben. Tabelle 10
    Figure 00580002
  • Beispiel 14
  • Teil I: Präpolymer-Herstellung
  • Das Polyol, ACCLAIM 3201, wurde vor der Benutzung über Nacht bei 90 °C bis 100 °C im Vakuum entwässert und auf Raumtemperatur abgekühlt. In einem Reaktionsgefäß aus Glas wurden 130,00 Gewichtsteile ACCLAIM 3201, 1,32 Gewichtsteile 1,5-PDO, 2,88 Gewichtsteile DMPA, 68,40 Gewichtsteile wasserfreies Aceton und 25,42 Gewichtsteile IPDI zusammengegeben. Das Reaktionsgefäß wurde während 48 Stunden in einem thermostatisierten Bad bei 80 °C rotieren lassen, wonach es für eine Stunde in einen Ofen bei 70 °C gestellt wurde. ACCLAIM 3201 umfasste 99 Gewichtsprozent des Polyols. Das andere 1 Gewichtsprozent des Polyols umfasste ein kurzkettiges Diol, wie in Tabelle 11 angegeben.
  • Teil II: Dispersions-Herstellung
  • Die gleiche Arbeitsweise, die in Beispiel 4, Teil II beschrieben ist, wurde angewendet, mit der Ausnahme, dass 215,00 Gewichtsteile des Präpolymers, das in Teil I hergestellt wurde, 2,05 Gewichtsteile TEA, 2,16 Gewichtsteile EDA und 287 Gewichtsteile Wasser benutzt wurden.
  • Teil III: Band-Herstellung
  • Die in Teil II hergestellte Dispersion wurde benutzt, um eine Bandprobe herzustellen, wie oben beschrieben. Die 180°-Schälfestigkeit und die Scherfestigkeit der Bandprobe wurden geprüft, wie oben beschrieben, und sind in Tabelle 11 angegeben.
  • Beispiel 15
  • Teil I: Präpolymer-Herstellung
  • Das Polyol, ACCLAIM 3201, wurde vor der Benutzung über Nacht bei 90 °C bis 100 °C im Vakuum entwässert und auf Raumtemperatur abgekühlt. In einem Reaktionsgefäß aus Glas wurden 130.00 Gewichtsteile ACCLAIM 3201, 1,32 Gewichtsteile 1,4-BDO, 2,89 Gewichtsteile DMPA, 68,60 Gewichtsteile wasserfreies Aceton und 26,11 Gewichtsteile IPDI zusammengegeben. Das Reaktionsgefäß wurde während 46 Stunden in einem thermostatisierten Bad bei 80 °C rotieren lassen, wonach es für eine Stunde in einen Ofen bei 70 °C gestellt wurde. ACCLAIM 3201 umfasste 99 Gewichtsprozent des Polyols. Das andere 1 Gewichtsprozent des Polyols umfasste ein kurzkettiges Diol, wie in Tabelle 11 angegeben.
  • Teil II: Dispersions-Herstellung
  • Die gleiche Arbeitsweise, die in Beispiel 4, Teil II beschrieben ist, wurde angewendet, mit der Ausnahme, dass 215,00 Gewichtsteile des Präpolymers, das in Teil I hergestellt wurde, 2,05 Gewichtsteile TEA, 2,21 Gewichtsteile EDA und 288 Gewichtsteile Wasser benutzt wurden.
  • Teil III: Band-Herstellung
  • Die in Teil II hergestellte Dispersion wurde benutzt, um eine Bandprobe herzustellen, wie oben beschrieben. Die 180°-Schälfestigkeit und die Scherfestigkeit der Bandprobe wurden geprüft, wie oben beschrieben, und sind in Tabelle 11 angegeben.
  • Beispiel 16
  • Teil I: Präpolymer-Herstellung
  • Das Polyol, ACCLAIM 3201, wurde vor der Benutzung über Nacht bei 90 °C bis 100 °C im Vakuum entwässert und auf Raumtemperatur abgekühlt. In einem Reaktionsgefäß aus Glas wurden 130,00 Gewichtsteile ACCLAIM 3201, 1,32 Gewichtsteile 2-M-1,3-PDO, 2,89 Gewichtsteile DMPA, 68,60 Gewichtsteile wasserfreies Aceton und 26,11 Gewichtsteile IPDI zusammengegeben. Das Reaktionsgefäß wurde während 46 Stunden in einem thermostatisierten Bad bei 80 °C rotieren lassen, wonach es für eine Stunde in einen Ofen bei 70 °C gestellt wurde. ACCLAIM 3201 umfasste 99 Gewichtsprozent des Polyols. Das andere 1 Gewichtsprozent des Polyols umfasste ein kurzkettiges Diol, wie in Tabelle 11 angegeben.
  • Teil II: Dispersions-Herstellung
  • Die gleiche Arbeitsweise, die in Beispiel 4, Teil II beschrieben ist, wurde angewendet, mit der Ausnahme, dass 215,00 Gewichtsteile des Präpolymers, das in Teil I hergestellt wurde, 2,05 Gewichtsteile TEA, 2,21 Gewichtsteile EDA und 288 Gewichtsteile Wasser benutzt wurden.
  • Teil III: Band-Herstellung
  • Die in Teil II hergestellte Dispersion wurde benutzt, um eine Bandprobe herzustellen, wie oben beschrieben. Die 180°-Schälfestigkeit und die Scherfestigkeit der Bandprobe wurden geprüft, wie oben beschrieben, und sind in Tabelle 11 angegeben.
  • Beispiel 17
  • Teil I: Präpolymer-Herstellung
  • Das Polyol, ACCLAIM 3201, wurde vor der Benutzung über Nacht bei 90 °C bis 100 °C im Vakuum entwässert und auf Raumtemperatur abgekühlt. In einem Reaktionsgefäß aus Glas wurden 130,00 Gewichtsteile ACCLAIM 3201, 1,32 Gewichtsteile DEG, 2,88 Gewichtsteile DMPA, 68,30 Gewichtsteile wasserfreies Aceton und 25,34 Gewichtsteile IPDI zusammengegeben. Das Reaktionsgefäß wurde während 46 Stunden in einem thermostatisierten Bad bei 80 °C rotieren lassen, wonach es für eine Stunde in einen Ofen bei 70 °C gestellt wurde. ACCLAIM 3201 umfasste 99 Gewichtsprozent des Polyols. Das andere 1 Gewichtsprozent des Polyols umfasste ein kurzkettiges Diol, wie in Tabelle 11 angegeben.
  • Teil II: Dispersions-Herstellung
  • Die gleiche Arbeitsweise, die in Beispiel 4, Teil II beschrieben ist, wurde angewendet, mit der Ausnahme, dass 215,00 Gewichtsteile des Präpolymers, das in Teil I hergestellt wurde, 2,05 Gewichtsteile TEA, 2,15 Gewichtsteile EDA und 288 Gewichtsteile Wasser benutzt wurden.
  • Teil III: Band-Herstellung
  • Die in Teil II hergestellte Dispersion wurde benutzt, um eine Bandprobe herzustellen, wie oben beschrieben. Die 180°-Schälfestigkeit und die Scherfestigkeit der Bandprobe wurden geprüft, wie oben beschrieben, und sind in Tabelle 11 angegeben.
  • Beispiel 18
  • Teil I: Präpolymer-Herstellung
  • Das Polyol, ACCLAIM 3201, wurde vor der Benutzung über Nacht bei 90 °C bis 100 °C im Vakuum entwässert und auf Raumtemperatur abgekühlt. In einem Reaktionsgefäß aus Glas wurden 130,00 Gewichtsteile ACCLAIM 3201, 1,32 Gewichtsteile DPG, 2,87 Gewichtsteile DMPA, 67,90 Gewichtsteile wasserfreies Aceton und 24,45 Gewichtsteile IPDI zusammengegeben. Das Reaktionsgefäß wurde während 46 Stunden in einem thermostatisierten Bad bei 80 °C rotieren lassen, wonach es für eine Stunde in einen Ofen bei 70 °C gestellt wurde. ACCLAIM 3201 umfasste 99 Gewichtsprozent des Polyols. Das andere 1 Gewichtsprozent des Polyols umfasste ein kurzkettiges Diol, wie in Tabelle 11 angegeben.
  • Teil II: Dispersions-Herstellung
  • Die gleiche Arbeitsweise, die in Beispiel 4, Teil II beschrieben ist, wurde angewendet, mit der Ausnahme, dass 215,00 Gewichtsteile des Präpolymers, das in Teil I hergestellt wurde, 2,06 Gewichtsteile TEA, 2,09 Gewichtsteile EDA und 288 Gewichtsteile Wasser benutzt wurden.
  • Teil III: Band-Herstellung
  • Die in Teil II hergestellte Dispersion wurde benutzt, um eine Bandprobe herzustellen, wie oben beschrieben. Die 180°-Schälfestigkeit und die Scherfestigkeit der Bandprobe wurden geprüft, wie oben beschrieben, und sind in Tabelle 11 angegeben. Tabelle 11
    Figure 00630001
  • Beispiel 19 und 20
  • Teil I: Präpolymer-Herstellung
  • Die gleiche Arbeitsweise, die in Beispiel 1, Teil I beschrieben ist, wurde angewendet mit der Ausnahme, dass die Reagenzien benutzt wurden, die in Tabelle 12 gezeigt sind.
    Figure 00640001
  • Teil II: Dispersions-Herstellung
  • Beispiel 19
  • Die gleiche Arbeitsweise, die in Beispiel 1, Teil II beschrieben ist, wurde angewendet, mit der Ausnahme, dass 220,00 Gewichtsteile des Präpolymers von Teil I, 2,00 Gewichtsteile TEA, 2,46 Gewichtsteile EDA und 296 Gewichtsteile Wasser benutzt wurden.
  • Beispiel 20
  • Die gleiche Arbeitsweise, die in Beispiel 4, Teil II beschrieben ist, wurde angewendet, mit der Ausnahme, dass 224,40 Gewichtsteile des Präpolymers, das in Teil I hergestellt wurde, 1,60 Gewichtsteile TEA, 3,01 Gewichtsteile EDA und 304 Gewichtsteile Wasser benutzt wurden.
  • Teil III: Band-Herstellung
  • Die in Teil II hergestellten Dispersionen wurden benutzt, um Bandproben herzustellen, wie oben beschrieben. Die 180°-Schälfestigkeit und die Scherfestigkeit jeder Bandprobe wurden geprüft, wie oben beschrieben, und sind in Tabelle 13 angegeben.
  • Beispiel 21
  • Teil I: Präpolymer-Herstellung
  • Die Polyole, ARCOL R-2585 und ARCOL PPG-425, wurden vor der Benutzung über Nacht im Vakuum bei 90 °C bis 100 °C entwässert und auf Raumtemperatur abgekühlt. In einem Reaktionsgefäß aus Glas wurden 162,00 Gewichtsteile ARCOL R-2585, 18,00 Gewichtsteile ARCOL PPG-425 und 78,75 Gewichtsteile wasserfreies Aceton zusammengegeben und bis zur Homogenität gemischt (etwa fünf Minuten). In einem separaten Gefäß wurden 2,09 Gewichtsteile DMPA und 10,40 Gewichtsteile NMP zusammengegeben und gemischt, bis das DMPA gelöst war (etwa fünfzehn Minuten). Die DMPA/NMP-Lösung mit der Polyol/Aceton-Lösung vereinigt und bis zur Homogenität gemischt (etwa fünf Minuten). Zu diesem Gemisch wurden nacheinander 26,00 Gewichtsteile IPDI und 0,18 Gramm HFTC gegeben. Nach jeder Zugabe wurde das entstandene Gemisch bis zur Homogenität gemischt (etwa fünf Minuten). Das Reaktionsgemisch wurde für sechs Stunden in einen Ofen bei 80 °C gestellt und periodisch gerührt.
  • Teil II: Dispersions-Herstellung
  • Die gleiche Arbeitsweise, die in Beispiel 1, Teil II beschrieben ist, wurde angewendet, mit der Ausnahme, dass 220,00 Gewichtsteile des Präpolymers, das in Teil I hergestellt wurde, 2,00 Gewichtsteile TEA, 1,73 Gewichtsteile EDA und 295 Gewichtsteile Wasser benutzt wurden.
  • Teil III: Band-Herstellung
  • Die in Teil II hergestellte Dispersion wurde benutzt, um eine Bandprobe herzustellen, wie oben beschrieben. Die 180°-Schälfestigkeit und die Scherfestigkeit der Bandprobe wurden geprüft, wie oben beschrieben, und sind in Tabelle 13 angegeben. Tabelle 13
    Figure 00660001
    Figure 00670001
  • Beispiel 22
  • Teil I: Präpolymer-Herstellung
  • Das Polyol, ACCLAIM 3201, wurde vor der Benutzung über Nacht bei 90 °C bis 100 °C im Vakuum entwässert und auf Raumtemperatur abgekühlt. In einem Reaktionsgefäß aus Glas wurden 139,55 Gewichtsteile ACCLAIM 3201, 2,95 Gewichtsteile DMPA, 68,55 Gewichtsteile wasserfreies Aceton und 17,55 Gewichtsteile TDI zusammengegeben. Das Reaktionsgefäß wurde während siebzehn Stunden in einem thermostatisierten Bad bei 80 °C rotieren lassen, wonach es für sechzehn Stunden in einen Ofen bei 80 °C gestellt wurde.
  • Teil II: Dispersions-Herstellung
  • Zuerst wurden 220,00 Gewichtsteile des Präpolymers, das oben hergestellt wurde, und 2,15 Gewichtsteile TEA zusammengegeben und während etwa fünfzehn Minuten gemischt. Dann wurde das Präpolymer/TEA-Gemisch in einem MICROFLUIDICS HOMOGENIZER, Modell Nr. HC-5000 (im Handel erhältlich von der Microfluidics Corp., Newton, Massachusetts) bei einem Luftleitungsdruck von 0,621 MPa in 291 Gewichtsteilen destilliertem Wasser dispergiert. Das Reaktionsgemisch wurde über Nacht mit einem Magnetrührstäbchen bei Umgebungstemperatur gerührt.
  • Teil III: Band-Herstellung
  • Die in Teil II hergestellte Dispersion wurde benutzt, um eine Bandprobe herzustellen, wie oben beschrieben. Die 180°-Schälfestigkeit und die Scherfestigkeit der Bandprobe wurden geprüft, wie oben beschrieben, und sind in Tabelle 14 angegeben. Zu Vergleichszwecken sind außerdem die Prüfergebnisse für Beispiel 22 in Tabelle 24 angegeben. Tabelle 14
    Figure 00680001
  • Beispiel 23 bis 25
  • Teil I: Präpolymer-Herstellung
  • Die gleiche Arbeitsweise, die in Beispiel 1, Teil I beschrieben ist, wurde angewendet, mit der Ausnahme, dass die Reagenzien benutzt wurden, die in Tabelle 15 gezeigt sind.
    Figure 00690001
  • Teil II: Dispersions-Herstellung
  • Beispiel 23
  • Die gleiche Arbeitsweise, die in Beispiel 1, Teil II beschrieben ist, wurde angewendet, mit der Ausnahme, dass 160,00 Gewichtsteile des Präpolymers, das in Teil I hergestellt wurde, 1,12 Gewichtsteile TEA, kein EDA und 212 Gewichtsteile Wasser benutzt wurden.
  • Beispiel 24
  • Die gleiche allgemeine Arbeitsweise, die in Beispiel 1, Teil II beschrieben ist, wurde angewendet, mit der Ausnahme, dass 160,00 Gewichtsteile des Präpolymers, das in Teil I hergestellt wurde, 1,12 Gewichtsteile TEA und eine Vormischung, die 0,67 Gramm EDA, 2,68 Gewichtsteile JEFFAMINE D-230 und 214 Gewichtsteile destilliertes Wasser enthielt, benutzt wurden.
  • Beispiel 25
  • Die gleiche Arbeitsweise, die in Beispiel 4, Teil II beschrieben ist, wurde angewendet, mit der Ausnahme, dass 225,00 Gewichtsteile des Präpolymers, das in Teil I hergestellt wurde, 1,57 Gewichtsteile TEA, 1,88 Gewichtsteile EDA und 303 Gewichtsteile Wasser benutzt wurden.
  • Teil III: Band-Herstellung
  • Die in Teil II hergestellten Dispersionen wurden benutzt, um Bandproben herzustellen, wie oben beschrieben. Die 180°-Schälfestigkeit und die Scherfestigkeit jeder Bandprobe wurden geprüft, wie oben beschrieben, und sind in Tabelle 16 angegeben. Zu Vergleichszwecken sind außerdem die Ergebnisse für Beispiel 25 in Tabelle 18 angegeben. Tabelle 16
    Figure 00710001
  • Beispiel 26
  • Teil I: Präpolymer-Herstellung
  • Die gleiche Arbeitsweise, die in Beispiel 1, Teil I beschrieben ist, wurde angewendet, mit der Ausnahme, dass die Reagenzien benutzt wurden, die in Tabelle 17 gezeigt sind.
    Figure 00720001
  • Teil II: Dispersions-Herstellung
  • Die gleiche Arbeitsweise, die in Beispiel 4, Teil II beschrieben ist, wurde angewendet, mit der Ausnahme, dass 225,00 Gewichtsteile des Präpolymers, das in Teil I hergestellt wurde, 1,57 Gewichtsteile TEA, 1,86 Gewichtsteile EDA und 303 Gewichtsteile Wasser benutzt wurden.
  • Teil III: Band-Herstellung
  • Die in Teil II hergestellte Dispersion wurde benutzt, um eine Bandprobe herzustellen, wie oben beschrieben. Die 180-Schälfestigkeit und die Scherfestigkeit der Bandprobe wurden geprüft, wie oben beschrieben, und sind in Tabelle 18 angegeben. Tabelle 18
    Figure 00730001
  • Beispiel 27 und Beispiel 28
  • Teil I: Präpolymer-Herstellung
  • Die gleiche Arbeitsweise, die in Beispiel 1, Teil I beschrieben ist, wurde angewendet, mit der Ausnahme, dass die Reagenzien benutzt wurden, die in Tabelle 19 gezeigt sind, mit der Abänderung, dass anstelle von ACCLAIM 3201 ACCLAIM 3205 benutzt wurde. Zudem wurde dem Reaktionsgemisch für Beispiel 27 auch HFTC zugegeben, wie in Tabelle 19 vermerkt.
    Figure 00740001
  • Teil II: Dispersions-Herstellung
  • Die gleiche Arbeitsweise, die in Beispiel 1, Teil II beschrieben ist, wurde mit den Reagenzien, die in Tabelle 20 gezeigt sind, angewendet. Tabelle 20
    Figure 00750001
  • Teil III: Band-Herstellung
  • Die in Teil II hergestellten Dispersionen wurden benutzt, um Bandproben herzustellen, wie oben beschrieben. Die 180°-Schälfestigkeit und die Scherfestigkeit jeder Bandprobe wurden geprüft, wie oben beschrieben, und sind in Tabelle 21 angegeben. Tabelle 21
    Figure 00750002
  • Beispiel 29
  • Teil I: Präpolymer-Herstellung
  • Die Polyole, ACCLAIM 3201 und SPD, wurden vor der Benutzung über Nacht im Vakuum bei 90 °C bis 100 °C entwässert und auf Raumtemperatur abgekühlt. In einem Reaktionsgefäß aus Glas wurden 90,00 Gewichtsteile ACCLAIM 3201, 90,00 Gewichtsteile SPD, 66,20 Gewichtsteile wasserfreies Aceton und 20,00 Gewichtsteile NMP zusammengegeben und bis zur Homogenität gemischt (etwa fünf Minuten). In einem separaten Gefäß wurden 2,09 Gewichtsteile DMPA und 10,40 Gewichtsteile NMP zusammengegeben und gemischt, bis das DMPA gelöst war (etwa fünfzehn Minuten). Die DMPA/NMP-Lösung wurde mit der Polyol/Aceton-Lösung vereinigt und bis zur Homogenität gemischt (etwa fünf Minuten). Zu diesem Gemisch wurden nacheinander 54,65 Gewichtsteile IPDI und 0,36 Gramm HFTC zugegeben. Nach jeder Zugabe wurde das entstandene Gemisch bis zur Homogenität gemischt (etwa fünf Minuten). Das Reaktionsgemisch wurde für sechs Stunden in einen Ofen bei 80 °C gestellt und periodisch gerührt.
  • Teil II: Dispersions-Herstellung
  • Die gleiche Arbeitsweise, die in Beispiel I, Teil II beschrieben ist, wurde mit 230,40 Gewichtsteilen des Präpolymers, das in Teil I hergestellt wurde, und einer Vormischung, die 3,19 Gewichtsteile EDA und 285 Gewichtsteile destilliertes enthielt, angewendet.
  • Teil III: Band-Herstellung
  • Die in Teil II hergestellte Dispersion wurde benutzt, um eine Bandprobe herzustellen, wie oben beschrieben. Die 180°-Schälfestigkeit und die Scherfestigkeit der Bandprobe wurden geprüft, wie oben beschrieben, und sind in Tabelle 22 angegeben. Tabelle 22
    Figure 00770001
  • Beispiel 30
  • Teil I: Präpolymer-Herstellung
  • Die Polyole, ARCOL R-2585 und ACCLAIM 6320, wurden vor der Benutzung über Nacht im Vakuum bei 90 °C bis 100 °C entwässert und auf Raumtemperatur abgekühlt. In einem Reaktionsgefäß aus Glas wurden 171,68 Gewichtsteile ARCOL R-2585, 9,04 Gewichtsteile ACCLAIM 6320 und 61,74 Gewichtsteile wasserfreies Aceton zusammengegeben und bis zur Homogenität gemischt (etwa fünf Minuten). In einem separaten Gefäß wurden 5,67 Gewichtsteile DMPA und 27,90 Gewichtsteile NMP zusammengegeben und gemischt, bis das DMPA gelöst war (etwa fünfzehn Minuten). Die DMPA/NMP-Lösung wurde mit der Polyol/Aceton-Lösung vereinigt und bis zur Homogenität gemischt (etwa fünf Minuten). Zu diesem Gemisch wurden nacheinander 22,66 Gewichtsteile IPDI und 0,19 Gramm HFTC gegeben. Nach jeder Zugabe wurde das entstandene Gemisch bis zur Homogenität gemischt (etwa fünf Minuten). Das Gefäß mit dem Reaktionsgemisch wurde für sechs Stunden in einen Ofen bei 80 °C gestellt und periodisch gerührt.
  • Teil II: Dispersions-Herstellung
  • Die gleiche Arbeitsweise, die in Beispiel 1, Teil II beschrieben ist, wurde angewendet, mit der Ausnahme, dass 224,20 Gewichtsteile des Präpolymers, das in Teil I hergestellt wurde, 1,61 Gewichtsteile TEA und eine Vormischung, die 1,02 Gewichtsteile EDA und 299 Gewichtsteile destilliertes Wasser enthielt, benutzt wurden.
  • Teil III: Band-Herstellung
  • Die in Teil II hergestellte Dispersion wurde benutzt, um eine Bandprobe herzustellen, wie oben beschrieben. Die 180°-Schälfestigkeit und die Scherfestigkeit der Bandprobe wurden geprüft, wie oben beschrieben, und sind in Tabelle 23 angegeben. Tabelle 23
    Figure 00780001
  • Beispiel 31
  • Teil I: Präpolymer-Herstellung
  • Das Polyol, ARCOL R-2585, wurde vor der Benutzung über Nacht bei 90 °C bis 100 °C im Vakuum entwässert und auf Raumtemperatur abgekühlt. In einem Reaktionsgefäß aus Glas wurden 188,25 Gewichtsteile ARCOL R-2585 und 74,00 Gewichtsteile wasserfreies Aceton zusammengegeben und bis zur Homogenität gemischt (etwa fünf Minuten). In einem separaten Gefäß wurden 3,35 Gewichtsteile DMPA und 16,77 Gewichtsteile NMP zusammengegeben und gemischt, bis das DMPA gelöst war (etwa fünfzehn Minuten). Die DMPA/NMP-Lösung mit der Polyol/Aceton-Lösung vereinigt und bis zur Homogenität gemischt (etwa fünf Minuten). Zu diesem Gemisch wurden nacheinander 20,04 Gewichtsteile DES-W und 0,19 Gramm HFTC zugegeben. Nach jeder Zugabe wurde das entstandene Gemisch bis zur Homogenität gemischt (etwa fünf Minuten). Das Gefäß mit dem Reaktionsgemisch wurde für sechs Stunden in einen Ofen bei 80 °C gestellt und periodisch gerührt.
  • Teil II: Dispersions-Herstellung
  • Die gleiche Arbeitsweise, die in Beispiel 4, Teil II beschrieben ist, wurde angewendet, mit der Ausnahme, dass 228,80 Gewichtsteile des Präpolymers, das in Teil I hergestellt wurde, und eine Vormischung, die 0,95 Gramm TEA, 1,16 Gewichtsteile EDA und 302 Gewichtsteile destilliertes Wasser enthielt, benutzt wurden.
  • Teil III: Band-Herstellung
  • Die in Teil II hergestellte Dispersion wurde benutzt, um eine Bandprobe herzustellen, wie oben beschrieben. Die 180°-Schälfestigkeit und die Scherfestigkeit der Bandprobe wurden geprüft, wie oben beschrieben, und sind in Tabelle 24 angegeben.
  • Beispiel 32
  • Teil I: Präpolymer-Herstellung
  • Die Polyole, ACCLAIM 3201 und ARCOL PPG-425, wurden vor der Benutzung über Nacht im Vakuum bei 90 °C bis 100 °C entwässert und auf Raumtemperatur abgekühlt. In einem Reaktionsgefäß aus Glas wurden 120,46 Gewichtsteile ACCLAIM 3201, 6,34 Gewichtsteile ARCOL PPG-425, 2,68 Gewichtsteile DMPA, 63,70 Gewichtsteile wasserfreies Aceton und 19,27 Gewichtsteile TDI zusammengegeben. Das Reaktionsgefäß wurde während vierzig Stunden in einem thermostatisierten Bad bei 80 °C rotieren lassen.
  • Teil II: Dispersions-Herstellung
  • Eine Vormischungslösung aus 1,91 Gewichtsteilen TEA und 264 Gewichtsteilen destilliertem Wasser wurde hergestellt. Dann wurden 200,00 Gewichtsteile des oben hergestellten Präpolymers unter Benutzung eines MICROFLUIDICS HOMOGENIZER, Modell Nr. HC-5000 (im Handel erhältlich von der Microfluidics Corp., Newton, Massachusetts) bei einem Luftleitungsdruck von 0,621 MPa in dem Wasser/TEA-Gemisch dispergiert. Das Reaktionsgemisch wurde über Nacht bei Umgebungstemperatur mit einem Magnetrührstäbchen gerührt.
  • Teil III: Band-Herstellung
  • Die in Teil II hergestellte Dispersion wurde benutzt, um eine Bandprobe herzustellen, wie oben beschrieben. Die 180°-Schälfestigkeit und die Scherfestigkeit der Bandprobe wurden geprüft, wie oben beschrieben, und sind in Tabelle 24 angegeben. Tabelle 24
    Figure 00800001
    Figure 00810001
  • Beispiel 33
  • Teil I: Präpolymer-Herstellung
  • Die Polyole, ACCLAIM 4200 und ARCOL PPG-425, wurden vor der Benutzung über Nacht im Vakuum bei 90 °C bis 100 °C entwässert und auf Raumtemperatur abgekühlt. In einem Reaktionsgefäß aus Glas wurden 128,35 Gewichtsteile ACCLAIM 4200, 6,76 Gewichtsteile ARCOL PPG-425, 4,00 Gewichtsteile DMPA, 68,40 Gewichtsteile wasserfreies Aceton und 20,61 Gewichtsteile TDI zusammengegeben. Das Reaktionsgefäß wurde während vierzig Stunden in einem thermostatisierten Bad bei 80 °C rotieren lassen.
  • Teil II: Dispersions-Herstellung
  • Die gleiche Arbeitsweise, die in Beispiel 32, Teil II beschrieben ist, wurde angewendet, mit der Ausnahme, dass 2,89 Gewichtsteile TEA, 287 Gewichtsteile destilliertes Wasser und 218,00 Gewichtsteile des Präpolymers, das in Teil 2 hergestellt wurde, benutzt wurden.
  • Teil III: Band-Herstellun
  • Die in Teil II hergestellte Dispersion wurde benutzt, um eine Bandprobe herzustellen, wie oben beschrieben. Die 180°-Schälfestigkeit und die Scherfestigkeit der Bandprobe wurden geprüft, wie oben beschrieben, und sind in Tabelle 25 angegeben.
  • Vergleichsbeispiel C1
  • Teil I: Präpolymer-Herstellung Die Polyole, ARCOL PPG-4025 und ARCOL PPG-425, wurden vor der Benutzung über Nacht im Vakuum bei 90 °C bis 100 °C entwässert und auf Raumtemperatur abgekühlt. In einem Reaktionsgefäß aus Glas wurden 128,35 Gewichtsteile ARCOL PPG-4025, 6,76 Gewichtsteile ARCOL PPG-425, 3,98 Gewichtsteile DMPA, 68,10 Gewichtsteile wasserfreies Aceton und 19,98 Gewichtsteile TDI zusammengegeben. Das Reaktionsgefäß wurde während vierzig Stunden in einem thermostatisierten Bad bei 80 °C rotieren lassen.
  • Teil II: Dispersions-Herstellung
  • Die gleiche Arbeitsweise, die in Beispiel 32, Teil II beschrieben ist, wurde angewendet, mit der Ausnahme, dass 2,87 Gewichtsteile TEA, 286 Gewichtsteile destilliertes Wasser und 217,00 Gewichtsteile des Präpolymers, das in Teil I hergestellt wurde, benutzt wurden.
  • Teil III: Band-Herstellung
  • Die in Teil II hergestellte Dispersion wurde benutzt, um eine Bandprobe herzustellen, wie oben beschrieben. Die 180°-Schälfestigkeit und die Scherfestigkeit der Bandprobe wurden geprüft, wie oben beschrieben, und sind in Tabelle 25 angegeben. Tabelle 25
    Figure 00830001
  • Beispiel 34
  • Teil I: Präpolymer-Herstellung
  • Die Polyole, ACCLAIM 4200 und ARCOL PPG-425, wurden vor der Benutzung über Nacht im Vakuum bei 90 °C bis 100 °C entwässert und auf Raumtemperatur abgekühlt. In einem Reaktionsgefäß aus Glas wurden 91,68 Gewichtsteile ACCLAIM 4200, 22,92 Gewichtsteile ARCOL PPG-425, 2,64 Gewichtsteile DMPA, 61,10 Gewichtsteile wasserfreies Aceton und 25,34 Gewichtsteile TDI zusammengegeben. Das Reaktionsgefäß wurde während 45 Stunden in einem thermostatisierten Bad bei 80 °C rotieren lassen.
  • Teil II: Dispersions-Herstellung
  • Die gleiche Arbeitsweise, die in Beispiel 32, Teil II beschrieben ist, wurde angewendet, mit der Ausnahme, dass 1,86 Gewichtsteile TEA, 251 Gewichtsteile destilliertes Wasser und 190,00 Gewichtsteile des Präpolymers, das in Teil I hergestellt wurde, benutzt wurden.
  • Teil III: Band-Herstellung
  • Die in Teil II hergestellte Dispersion wurde benutzt, um eine Bandprobe herzustellen, wie oben beschrieben. Die 180°-Schälfestigkeit und die Scherfestigkeit der Bandprobe wurden geprüft, wie oben beschrieben, und sind in Tabelle 26 angegeben.
  • Vergleichsbeispiel C2
  • Teil I: Präpolymer-Herstellung
  • Die Polyole, ARCOL PPG-4025 und ARCOL PPG-425, wurden vor der Benutzung über Nacht im Vakuum bei 90 °C bis 100 °C entwässert und auf Raumtemperatur abgekühlt. In einem Reaktionsgefäß aus Glas wurden 91,68 Gewichtsteile ARCOL PPG-4025, 22,92 Gewichtsteile ARCOL PPG-425, 2,63 Gewichtsteile DMPA, 60,90 Gewichtsteile wasserfreies Aceton und 24,89 Gewichtsteile TDI zusammengegeben. Das Reaktionsgefäß wurde für 45 Stunden in ein LAUNDER-OMETER, Modell LEF (im Handel erhältlich von der Atlas Electric Devices Company, Chicago, Illinois) bei 80°C gegeben.
  • Teil II: Dispersions-Herstellung
  • Die gleiche Arbeitsweise, die in Beispiel 32, Teil II beschrieben ist, wurde angewendet, mit der Ausnahme, dass 1,86 Gewichtsteile TEA, 251 Gewichtsteile destilliertes Wasser und 190,00 Gewichtsteile des Präpolymers, das in Teil I hergestellt wurde, benutzt wurden.
  • Teil III: Band-Herstellung
  • Die in Teil II hergestellte Dispersion wurde benutzt, um eine Bandprobe herzustellen, wie oben beschrieben. Die 180°-Schälfestigkeit und die Scherfestigkeit der Bandprobe wurden geprüft, wie oben beschrieben, und sind in Tabelle 26 angegeben. Tabelle 26
    Figure 00840001
  • Beispiel 35
  • Teil I: Herstellung von Diol
  • Die gleiche Arbeitsweise, die in Beispiel 21, Teil I beschrieben ist, wurde angewendet.
  • Teil II: Präpolymer-Herstellung und Lösungsbildung
  • In ein Reaktionsgefäß aus Glas wurden 125,00 Gewichtsteile des Diols, das in Teil I hergestellt wurde, und 9,57 Gewichtsteile TDI gegeben. Das Gemisch wurde gerührt und während drei Stunden auf 90 °C erwärmt. Das Gemisch wurde dann auf 40 °C abgekühlt, und ein Aliquot von 25,00 Gewichtsteilen wurde abgenommen. Zu dem Aliquoten wurde 0,49 Gewichtsteil TEA gegeben. Das Präpolymergemisch wurde unter Rühren langsam zu einer Lösung von 10,68 Gewichtsteilen JEFFAMINE D-2000, gelöst in 75,0 Gewichtsteilen 2-Propanol, gegeben. Die Lösung wurde über Nacht gerührt.
  • Teil III: Band-Herstellung
  • Die in Teil II hergestellte Lösung wurde benutzt, um eine Bandprobe herzustellen, wie oben beschrieben. Die 180°-Schälfestigkeit und die Scherfestigkeit des Bandes wurden geprüft, wie oben beschrieben, und sind in Tabelle 27 angegeben. Tabelle 27
    Figure 00850001
  • Beispiel 36
  • Teil I: Präpolymer-Herstellung
  • Das Polyol, ACCLAIM 3201, wurde vor der Benutzung über Nacht bei 90 °C bis 100 °C im Vakuum entwässert und auf Raumtemperatur abgekühlt. In einem Reaktionsgefäß aus Glas wurden 139,55 Gewichtsteile ACCLAIM 3201, 4,99 Gewichtsteile DMPA, 71,10 Gewichtsteile wasserfreies Aceton und 21,52 Gewichtsteile TDI zusammengegeben. Das Reaktionsgefäß wurde während vierzig Stunden in einem thermostatisierten Bad bei 80 °C rotieren lassen.
  • Teil II: Dispersions-Herstellung
  • Eine Vormischungslösung aus 3,50 Gewichtsteilen TEA und 289 Gewichtsteilen destilliertem Wasser wurde hergestellt. Dann wurden 220,00 Gewichtsteile des oben hergestellten Präpolymers unter Benutzung eines MICROFLUIDICS HOMOGENIZER, Modell Nr. HC-5000 (im Handel erhältlich von der Microfluidics Corp., Newton, Massachusetts) bei einem Luftleitungsdruck von 0,621 MPa in dem Wasser/TEA-Gemisch dispergiert. Das Reaktionsgemisch wurde über Nacht bei Umgebungstemperatur mit einem Magnetrührstäbchen gerührt.
  • Teil III: Band-Herstellung
  • Die in Teil II hergestellte Dispersion wurde benutzt, um eine Bandprobe herzustellen, wie oben beschrieben. Die 180°-Schälfestigkeit und die Scherfestigkeit der Bandprobe wurden geprüft, wie oben beschrieben, und sind in Tabelle 28 angegeben. Tabelle 28
    Figure 00870001
  • Beispiel 37 bis 41
  • Teil I: Präpolymer-Herstellung
  • Das Polyol, ACCLAIM 3201, wurde vor der Benutzung über Nacht bei 90 °C bis 100 °C im Vakuum entwässert und auf Raumtemperatur abgekühlt. In einem Reaktionsgefäß aus Glas wurden 348,02 Gewichtsteile ACCLAIM 3201 und 111,32 Gewichtsteile wasserfreies Aceton zusammengegeben und bis zur Homogenität gemischt (etwa fünf Minuten). In einem separaten Gefäß wurden 15,73 Gewichtsteile DMPA und 78,69 Gewichtsteile NMP zusammengegeben und gemischt, bis das DMPA gelöst war (etwa fünfzehn Minuten). Die DMPA/NMP-Lösung wurde mit der Polyol/MEK-Lösung vereinigt und das entstandene Gemisch bis zur Homogenität gemischt (etwa fünf Minuten). Zu diesem Gemisch wurden nacheinander 78,98 Gewichtsteile IPDI und 0,70 Gewichtsteil HFTC gegeben. Nach jeder Zugabe wurde das entstandene Gemisch bis zur Homogenität gemischt (etwa fünf Minuten). Das Gefäß mit dem Reaktionsgemisch wurde für sechs Stunden in einen Ofen bei 80 °C gestellt und periodisch gerührt.
  • Teil II: Dispersions-Herstellung
  • Beispiel 37
  • Zuerst wurden 6,37 Gewichtsteile NIREZ 2019 in 3,20 Gewichtsteilen wasserfreiem Aceton gelöst. Diese Lösung wurde dann mit 170,00 Gewichtsteilen des Präpolymers, das in Teil I hergestellt wurde, vereinigt und bis zur Homogenität gemischt (etwa fünf Minuten). Eine Vormischungslösung aus 1,85 Gewichtsteilen EDA, 3,19 Gewichtsteilen TEA und 229 Gewichtsteilen destilliertem Wasser wurde hergestellt. Das Präpolymer/NIREZ-Gemisch wurde unter Benutzung eines MICROFLUIDICS HOMOGENIZER, Modell Nr. HC-5000 (im Handel erhältlich von der Microfluidics Corp., Newton, Massachusetts) bei einem Luftleitungsdruck von 0,621 MPa in der Wasser/EDA/TEA-Vormischungslösung dispergiert.
  • Beispiel 38 bis 41
  • Die gleiche Arbeitsweise, die in Beispiel 37, Teil II beschrieben ist, wurde mit den Reagenzien, die in Tabelle 29 gezeigt sind, angewendet.
    Figure 00890001
  • Teil III: Band-Herstellung
  • Die in Teil II hergestellten Dispersionen wurden benutzt, um Bandproben herzustellen, wie oben beschrieben. Die 180°-Schälfestigkeit und die Scherfestigkeit jeder Bandprobe wurden geprüft, wie oben beschrieben, und sind in Tabelle 30 angegeben. Tabelle 30
    Figure 00900001
  • Beispiel 42
  • Teil I: Präpolymer-Herstellung
  • Das Polyol, ACCLAIM 4200, wurde vor der Benutzung über Nacht bei 90 °C bis 100 °C im Vakuum entwässert und auf Raumtemperatur abgekühlt. In einem Reaktionsgefäß aus Glas wurden 130,98 Gewichtsteile ACCLAIM 4200, 2,73 Gewichtsteile DMPA, 63,30 Gewichtsteile wasserfreies Aceton und 14,19 Gewichtsteile TDI zusammengegeben. Das Reaktionsgefäß wurde während 44 Stunden in einem thermostatisierten Bad bei 80 °C rotieren lassen.
  • Teil II: Dispersions-Herstellung
  • Die gleiche Arbeitsweise, die in Beispiel 36, Teil II benutzt wurde, wurde angewendet, mit der Ausnahme, dass 1,96 Gewichtsteile TEA, 264 Gewichtsteile destilliertes Wasser und 200,00 Gewichtsteile des Präpolymers, das in Teil I hergestellt wurde, benutzt wurden.
  • Teil III: Band-Herstellung
  • Die in Teil II hergestellte Dispersion wurde benutzt, um eine Bandprobe herzustellen, wie oben beschrieben. Die 180°-Schälfestigkeit und die Scherfestigkeit der Bandprobe wurden geprüft, wie oben beschrieben, und sind in Tabelle 31 angegeben.
  • Vergleichsbeispiel C3
  • Teil I: Präpolymer-Herstellung
  • Das Polyol, ARCOL PPG-4025, wurde vor der Benutzung über Nacht bei 90 °C bis 100 °C im Vakuum entwässert und auf Raumtemperatur abgekühlt. In einem Reaktionsgefäß aus Glas wurden 130,98 Gewichtsteile ARCOL PPG-4025, 2,72 Gewichtsteile DMPA, 63,10 Gewichtsteile wasserfreies Aceton und 13,56 Gewichtsteile TDI zusammengegeben. Das Reaktionsgefäß wurde während 44 Stunden in einem thermostatisierten Bad bei 80 °C rotieren lassen.
  • Teil II: Dispersions-Herstellung
  • Die gleiche Arbeitsweise, die in Beispiel 36, Teil II benutzt wurde, wurde unter Benutzung von 1,96 Gewichtsteilen TEA, 264 Gewichtsteilen destilliertes Wasser und 200,00 Gewichtsteilen des Präpolymers, das in Teil I hergestellt wurde, angewendet.
  • Teil III: Band-Herstellung
  • Die in Teil II hergestellte Dispersion wurde benutzt, um eine Bandprobe herzustellen, wie oben beschrieben. Die 180°-Schälfestigkeit und die Scherfestigkeit der Bandprobe wurden geprüft, wie oben beschrieben, und sind in Tabelle 31 angegeben. Tabelle 31
    Figure 00920001
  • Beispiel 43
  • Teil I: Herstellung von Diol
  • In ein Reaktionsgefäß aus Glas, ausgestattet mit einem Vakuum/Stickstoff-Einlass und Rührer, wurden 596,00 Gewichtsteile (0,2932 OH-Äquivalente) ACCLAIM 6320 gegeben. Der Kolben wurde erwärmt und während einer Stunde unter Vakuum bei 105 °C gerührt, dann mit Stickstoff befüllt. Dann wurden 10,08 Gewichtsteile (0,09773 Anhydridäquivalente) SA zugegeben und das entstandene Gemisch während zwei Stunden auf 140 °C erwärmt und gerührt. Nach zwei Stunden zeigten Infrarotspektren keine restliche Absorption bei den Carbonyl-Peaks, die mit dem Anhydrid verbunden sind, 1.788 und 1.866 cm–1.
  • Teil II: Präpolymer-Herstellung und -Dispergierung
  • In ein Reaktionsgefäß aus Glas wurden 145,33 Gewichtsteile des Diols, das in Teil I hergestellt wurde, und 8,73 Gewichtsteile TDI gegeben. Das Gemisch wurde während drei Stunden gerührt und auf 90 °C erwärmt. Das Gemisch wurde dann auf 60 °C abgekühlt und ein Aliquot von 25,00 Gewichtsteilen abgenommen. Zu dem Aliquoten wurde 0,34 Gewichtsteil eines Amins (TEA) gegeben und das Präpolymergemisch unter Benutzung eines OMNI Mixer Homogenizer (im Handel erhältlich von OMNI International, Warenton, VA) unverzüglich in 75,0 Gewichtsteilen entionisiertem Wasser dispergiert. Die Dispersion wurde über Nacht gerührt.
  • Teil III: Band-Herstellung
  • Die in Teil II hergestellte Dispersion wurde benutzt, um eine Bandprobe herzustellen, wie oben beschrieben. Die 180°-Schälfestigkeit und die Scherfestigkeit des Bandes wurden geprüft, wie oben beschrieben, und sind in Tabelle 33 angegeben.
  • Beispiel 44
  • Teil I: Herstellung von Diol
  • Die gleiche Arbeitsweise und Reagenzien, die in Beispiel 43, Teil I benutzt wurden, wurden benutzt, mit der Ausnahme, dass 18 % weniger Äquivalente von SA (d.h. 0,1323 OH-Äquivalente (von ACCLAIM 6320) und 0,03744 Anhydridäquivalente (von SA)) benutzt wurden.
  • Teil II: Präpolymer-Herstellung und -Dispergierung
  • Die gleiche Arbeitsweise, die in Beispiel 43, Teil II benutzt wurde, wurde angewendet, mit der Ausnahme, dass die Reagenzien und Mengen, die in Tabelle 32 gezeigt sind, für jede der drei Proben, Beispiel 44-1, 44-2 und 44-3, benutzt wurden. In den Beispielen 44-2 und 44-3 wurde ein Katalysator (T-12) zusammen mit dem Diisocyanat zugegeben. Zudem wurde ein Aliquot von 15,00 Gewichtsteilen abgenommen und das Präpolymer für jede Probe in 53,0 Gewichtsteilen entionisiertem Wasser dispergiert. Für Beispiel 44-3 wurde dann das zweite Amin, JEFFAMINE D-2000, zu der anfänglichen Dispersion gegeben. Tabelle 32
    Figure 00940001
  • Teil III: Band-Herstellung
  • Die in Teil II hergestellte Dispersion wurde benutzt, um eine Bandprobe herzustellen, wie oben beschrieben. Die 180°-Schälfestigkeit und die Scherfestigkeit des Bandes wurden geprüft, wie oben beschrieben, und sind in Tabelle 33 angegeben.
  • Beispiel 45
  • Teil I: Herstellung von Diol
  • In ein Reaktionsgefäß aus Glas, ausgestattet mit einem Vakuum/Stickstoff-Einlass, wurden 699,02 Gewichtsteile (0,3489 Hydroxyläquivalente) POLYG 85-29 gegeben. Der Kolben wurde während einer Stunde unter Vakuum auf 105 °C erwärmt, dann mit Stickstoff befüllt. Dann wurden 11,99 Gewichtsteile (0,1163 Äquivalente von Anhydrid) SA zugegeben. Das entstandene Gemisch wurde während acht Stunden auf 140 °C erwärmt.
  • Teil II: Präpolymer-Herstellung und -Dispergierung
  • In ein Reaktionsgefäß aus Glas wurden 250,00 Gewichtsteile des Diols, das in Teil I hergestellt wurde, und 14,95 Gewichtsteile TDI gegeben. Das Gemisch wurde während 4,5 Stunden gerührt und auf 85 °C erwärmt. Das entstandene Gemisch wurde auf 60 °C abgekühlt und ein Aliquot von 15,00 Gewichtsteilen abgenommen. Zu dem Aliquoten wurde 0,23 Gewichtsteil TEA gegeben. Das Gemisch wurde unter Benutzung eines OMNI Mixer Homogenizer (im Handel erhältlich von OMNI International, Warenton, VA) unverzüglich in 75,0 Gewichtsteilen entionisiertem Wasser dispergiert. Die Dispersion wurde über Nacht gerührt.
  • Teil III: Band-Herstellung
  • Die in Teil II hergestellte Dispersion wurde benutzt, um eine Bandprobe herzustellen, wie oben beschrieben. Die 180°-Schälfestigkeit und die Scherfestigkeit des Bandes wurden geprüft, wie oben beschrieben, und sind in Tabelle 33 angegeben.
  • Beispiel 46
  • Teil I: Herstellung von Diol
  • In ein Reaktionsgefäß aus Glas, ausgestattet mit einem Vakuum/Stickstoff-Einlass, wurden 619,46 Gewichtsteile (0,3975 Hydroxyläquivalente) POLYG 85-36 gegeben. Der Kolben wurde während einer Stunde unter Vakuum auf 105 °C erwärmt, dann mit Stickstoff befüllt. Dann wurden 13,67 Gewichtsteile (0,1325 Anhydridäquivalente) SA zugegeben und das entstandene Gemisch während vier Stunden auf 150 °C erwärmt. Nach vier Stunden zeigte ein Infrarotspektrum keine restliche Absorption bei den Carbonyl-Peaks, die mit dem Anhydrid verbunden sind, 1.788 und 1.866 cm–1.
  • Teil II: Präpolymer-Herstellung und -Dispergierung
  • Die gleiche Arbeitsweise, die in Beispiel 43, Teil II benutzt wurde, wurde angewendet, mit der Ausnahme, dass die Reagenzien und Mengen benutzt wurden, die unten für jede der drei Proben, Beispiel 46-1, 46-2 und 46-3, angegeben sind. Für jede der Proben wurden 125,00 Gewichtsteile des Diols von Teil I und 9,57 Gewichtsteile TDI benutzt, um ein Präpolymer zu bilden.
  • Zudem wurde für Beispiel 46-1 und 46-2 ein Aliquot von 35,00 Gewichtsteilen jeder Probe abgenommen und mit 0,59 Gewichtsteil TEA neutralisiert. Dann wurde der Aliquot unter Benutzung eines OMNI Mixer Homogenizer (im Handel erhältlich von OMNI International, Warenton, VA) in 105,0 Gewichtsteilen entionisiertem Wasser dispergiert. Zudem wurde für Beispiel 46-2 ferner 0,22 Gewichtsteil EDA in der Dispersion dispergiert. Jede Dispersion wurde über Nacht gerührt.
  • Für Beispiel 46-3 wurde das entstandene Präpolymer auf 95 °C erwärmt, und 22 Gewichtsprozent eines Terpenharz-Klebrigmachers (hergestellt, wie in der US-Patentschrift Nr. 3,718,712 (Tushaus), Beispiel 1 beschrieben) wurden zugegeben. Ein Aliquot von 35,00 Gewichtsteilen der Probe wurde abgenommen und mit 0,59 Gewichtsteil TEA neutralisiert. Dann wurde der Aliquot unter Benutzung eines OMNI Mixer Homogenizer (im Handel erhältlich von OMNI International, Warenton, VA) in 105,0 Gewichtsteilen entionisiertem Wasser dispergiert. Die Dispersion wurde über Nacht gerührt.
  • Teil III: Band-Herstellung
  • Die in Teil II hergestellte Dispersion wurde benutzt, um eine Bandprobe herzustellen, wie oben beschrieben. Die 180°-Schälfestigkeit und die Scherfestigkeit des Bandes wurden geprüft, wie oben beschrieben, und sind in Tabelle 33 angegeben.
  • Beispiel 47
  • Teil I: Herstellung von Diol
  • In ein Reaktionsgefäß aus Glas, ausgestattet mit einem Vakuum/Stickstoff-Einlass, wurden 699,03 Gewichtsteile (0,3302 OH-Äquivalente) POLYG 83-26 gegeben. Der Kolben wurde während einer Stunde unter Vakuum auf 105 °C erwärmt, dann mit Stickstoff befüllt. Dann wurden 11,35 Gewichtsteile (0,01101 Anhydridäquivalente) SA zugegeben und das entstandene Gemisch während neun Stunden auf 150 °C erwärmt.
  • Teil II: Präpolymer-Herstellung und -Dispergierung
  • In ein Reaktionsgefäß aus Glas wurden 250,00 Gewichtsteile des Diols, das in Teil I hergestellt wurde, und 14,17 Gewichtsteile TDI gegeben. Das Gemisch wurde während 4,5 Stunden gerührt und auf 85 °C erwärmt. Das entstandene Gemisch wurde auf 55 °C abgekühlt und ein Aliquot von 15,00 Gewichtsteilen abgenommen. Zu dem Aliquoten wurde 0,23 Gewichtsteil TEA gegeben. Das Gemisch wurde unter Benutzung eines OMNI Mixer Homogenizer (im Handel erhältlich von OMNI International, Warenton, VA) unverzüglich in 53,0 Gewichtsteilen entionisiertem Wasser dispergiert. Die Dispersion wurde über Nacht gerührt.
  • Teil III: Band-Herstellung
  • Die in Teil II hergestellte Dispersion wurde benutzt, um eine Bandprobe herzustellen, wie oben beschrieben. Die 180°-Schälfestigkeit und die Scherfestigkeit des Bandes wurden geprüft, wie oben beschrieben, und sind in Tabelle 33 angegeben.
  • Beispiel 48
  • Teil I: Herstellung von Diol
  • In ein Reaktionsgefäß aus Glas, ausgestattet mit einem Vakuum/Stickstoff-Einlass, wurden 348,76 Gewichtsteile (0,1766 Hydroxyläquivalente) VORANOL 232-028 gegeben.
  • Der Kolben wurde während einer Stunde unter Vakuum auf 105 °C erwärmt, dann mit Stickstoff befüllt. Dann wurden 6,07 Gewichtsteile (0,0589 Anhydridäquivalente) SA zugegeben. Das entstandene Gemisch wurde während fünf Stunden auf 150 °C erwärmt.
  • Teil II: Präpolymer-Herstellung und -Dispergierung
  • In ein Reaktionsgefäß aus Glas wurden 125,00 Gewichtsteile des Diols, das in Teil I hergestellt wurde, und 7,58 Gewichtsteile TDI gegeben. Das Gemisch wurde während drei Stunden gerührt und auf 90 °C erwärmt. Das Gemisch wurde dann auf 60 °C abgekühlt und ein Aliquot von 30,00 Gewichtsteilen abgenommen. Zu dem Aliquoten wurde 0,48 Gewichtsteil TEA gegeben. Das Präpolymergemisch wurde unter Benutzung eines OMNI Mixer Homogenizer (im Handel erhältlich von OMNI International, Warenton, VA) unverzüglich in 100,0 Gewichtsteilen entionisiertem Wasser dispergiert. Die Dispersion wurde über Nacht gerührt.
  • Teil III: Band-Herstellung
  • Die in Teil II hergestellte Dispersion wurde benutzt, um eine Bandprobe herzustellen, wie oben beschrieben. Die 180°-Schälfestigkeit und die Scherfestigkeit des Bandes wurden geprüft, wie oben beschrieben, und sind in Tabelle 33 angegeben.
  • Beispiel 49
  • Teil I: Herstellung von Diol
  • In ein Reaktionsgefäß aus Glas, ausgestattet mit einem Vakuum/Stickstoff-Einlass und Rührer, wurden 361,09 Gewichtsteile (0,1809 OH-Äquivalente) ACCLAIM 6320 eingebracht. Der Kolben wurde erwärmt und für eine Stunde unter Vakuum bei 105 °C gerührt, dann mit Stickstoff befüllt. Dann wurden 11,1 Gewichtsteile (0,06032 Anhydridäquivalente) SBAA zugegeben. Das entstandene Gemisch wurde mehrere Minuten lang auf 110 °C erwärmt und gerührt.
  • Teil II: Präpolymer-Herstellung und -Dispergierung
  • In ein Reaktionsgefäß aus Glas wurden 112,07 Gewichtsteile des Diols, das in Teil I hergestellt wurde, und 6,64 Gewichtsteile TDI gegeben. Das Gemisch wurde zwei Stunden lang gerührt und auf 85 °C erwärmt. Das entstandene Gemisch wurde auf 68 °C abgekühlt und ein Aliquot von 25,00 Gewichtsteilen abgenommen. Der Aliquot wurde unter Benutzung eines OMNI Mixer Homogenizer (im Handel erhältlich von OMNI International, Warenton, VA) in 38,2 Gewichtsteile 0,1 molarem wässrigem Natriumhydroxid (verdünnt in 37,0 Gewichtsteilen entionisiertem Wasser) dispergiert. Die Dispersion wurde über Nacht gerührt.
  • Teil III: Band-Herstellung
  • Die in Teil II hergestellte Dispersion wurde benutzt, um eine Bandprobe herzustellen, wie oben beschrieben. Die 180°-Schälfestigkeit und die Scherfestigkeit des Bandes wurden geprüft, wie oben beschrieben, und sind in Tabelle 33 angegeben.
  • Beispiel 50
  • Teil I: Herstellung von Diol
  • In ein Reaktionsgefäß aus Glas, ausgestattet mit einem Vakuum/Stickstoff-Einlass, wurden 359,29 Gewichtsteile (0,1742 OH-Äquivalente) ACCLAIM 6300 gegeben. Der Inhalt des Reaktionsgefäßes wurde während einer Stunde unter Vakuum gerührt und auf 105 °C erwärmt. Dann wurde das Reaktionsgefäß mit Stickstoff befüllt. Als nächstes wurden 10,71 Gewichtsteile (0,05815 Anhydridäquivalente) SBAA zugegeben. Das entstandene Gemisch wurde während 40 Minuten gerührt und auf 105 °C erwärmt.
  • Teil II: Präpolymer-Herstellung und -Dispergierung
  • In ein Reaktionsgefäß aus Glas wurden 120,00 Gewichtsteile des Diols, das in Teil I hergestellt wurde, und 6,90 Gewichtsteile TDI gegeben. Das Gemisch wurde während 6,5 Stunden gerührt und auf 85 °C erwärmt. Das entstandene Gemisch wurde auf 75 °C abgekühlt und ein Aliquot von 25,00 Gewichtsteilen abgenommen. Das Präpolymergemisch wurde unter Benutzung eines OMNI Mixer Homogenizer (im Handel erhältlich von OMNI International, Warenton, VA) unverzüglich in 3,73 Gewichtsteilen 0,1 molarem wässrigem Natriumhydroxid (verdünnt in 46,0 Gewichtsteilen entionisiertem Wasser) dispergiert. Die Dispersion wurde über Nacht gerührt.
  • Teil III: Band-Herstellung
  • Zuerst wurden 10,78 Gewichtsteile der Dispersion, die in Teil II hergestellt wurde, mit 6,09 Gewichtsteilen Wasser verdünnt. Diese Dispersion wurde dann benutzt, um eine Bandprobe herzustellen, wie oben beschrieben. Die 180°-Schälfestigkeit und die Scherfestigkeit des Bandes wurden geprüft, wie oben beschrieben, und sind in Tabelle 33 angegeben. Tabelle 33
    Figure 01000001
    Figure 01010001
    • *deutet teilweisen Adhäsionsbruch an
  • Beispiel 51
  • Teil I: Herstellung von Diol
  • Die gleiche Arbeitsweise, die in Beispiel 46, Teil I beschrieben ist, wurde angewendet.
  • Teil II: Präpolymer-Herstellung und Lösungsbildung
  • In ein Reaktionsgefäß aus Glas wurden 125,00 Gewichtsteile des Diols, das in Teil I hergestellt wurde, und 9,57 Gewichtsteile TDI gegeben. Das Gemisch wurde während drei Stunden gerührt und auf 90 °C erwärmt. Das Gemisch wurde dann auf 40 °C abgekühlt und ein Aliquot von 25,00 Gewichtsteilen abgenommen. Zu dem Aliquoten wurde 0,49 Gewichtsteil TEA gegeben. Das Präpolymergemisch wurde unter Rühren langsam zu einer Lösung von 10,68 Gewichtsteilen JEFFAMINE D-2000, gelöst in 75,0 Gewichtsteilen 2-Propanol, gegeben. Die Lösung wurde über Nacht gerührt.
  • Teil III: Band-Herstellung
  • Die in Teil II hergestellte Lösung wurde benutzt, um eine Bandprobe herzustellen, wie oben beschrieben. Die 180°-Schälfestigkeit und die Scherfestigkeit des Bandes wurden geprüft, wie oben beschrieben, und sind in Tabelle 34 angegeben. Tabelle 34
    Figure 01020001
  • Verschiedene Modifikationen und Änderungen der Erfindung werden dem Fachmann offensichtlich, ohne sich von der Idee und dem Umfang der Erfindung, der durch die begleitenden Ansprüche definiert ist, zu entfernen. Es sei angemerkt, dass Schritte, die in jedem beliebigen Verfahrensanspruch aufgezählt sind, nicht notwendigerweise in der Reihenfolge durchgeführt werden zu brauchen, in der sie aufgezählt sind. Der Durchschnittsfachmann wird Variationen beim Durchführen der Schritte von der Reihenfolge, in der sie aufgezählt sind, erkennen.

Claims (10)

  1. Haftklebstoff auf Basis von Polyurethan, der das Reaktionsprodukt umfasst aus: einer Polyol-Komponente, die mindestens ein Diol mit einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von mindestens etwa 2000 umfasst, wobei das mindestens eine Diol weniger als etwa 8 Gewichtsprozent Monoole umfasst; einer isocyanat-funktionellen Komponente, gegebenenfalls einer reaktiven Emulgatorkomponente; und eines Kettenverlängerungsmittels, das für ein wässriges System geeignet ist; wobei der Klebstoff aus einem wässrigen System hergestellt wird.
  2. Haftklebstoff auf Basis von Polyurethan nach Anspruch 1, wobei das Kettenverlängerungsmittel Wasser, Polyamin oder eine Mischung von Wasser und Polyamin umfasst.
  3. Haftklebstoff auf Basis von Polyurethan nach Anspruch 1, wobei jedes Polyol in der Polyol-komponente ein Diol ist.
  4. Haftklebstoff auf Basis von Polyurethan nach Anspruch 1, wobei die Polyol-Komponente mindestens ein Polyoxyalkylen-Polyol umfasst.
  5. Haftklebstoff auf Basis von Polyurethan nach Anspruch 1, wobei das mindestens eine Diol ein Diol mit einem Verhältnis von Molekulargewicht des Diols zu Gewichtsprozenten des Monools von mindestens etwa 800 umfasst.
  6. Haftklebstoff auf Basis von Polyurethan nach Anspruch 1, wobei die Polyol-Komponente ein erstes Polyol mit einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von weniger als 2000 und ein zweites Polyol mit einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 2000 oder mehr umfasst.
  7. Haftklebstoff auf Basis von Polyurethan nach Anspruch 6, wobei sich die Gewichtsmittel des Molekulargewichts des ersten und zweiten Polyols um mindestens etwa 500 unterscheiden.
  8. Substrat, das mindestens teilweise mit dem Haftklebstoff auf Basis von Polyurethan nach Anspruch 1 beschichtet ist.
  9. Band umfassend: einen Träger mit einer ersten und zweiten Seite; und den Haftklebstoff nach Anspruch 1, aufgetragen auf mindestens einem Teil der ersten Seite des Trägers und gegebenenfalls auf mindestens einem Teil der zweiten Seite des Trägers.
  10. Verfahren zur Herstellung eines Haftklebstoffs auf Basis von Polyurethan umfassend die Schritte: Bereitstellen einer Polyol-Komponente, die mindestens ein Diol mit einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von mindestens etwa 2000 umfasst, wobei das mindestens eine Diol weniger als etwa 8 Gewichtsprozent Monoole umfasst; Bereitstellen einer isocyanat-funktionellen Kompo nente; gegebenenfalls Bereitstellen einer reaktiven Emulgatorkomponente; Reagierenlassen der Polyol-Komponente, der isocyanat-funktionellen Komponente und der gegebenenfalls bereitgestellten reaktiven Emulgatorkomponente, um ein Polyurethan-Präpolymer zu bilden; Dispergieren des Polyurethan-Präpolymers in einem Dispergiermittel, das Wasser umfasst; und Kettenverlängerung des Polyurethan-Präpolymers.
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