背景技术：
1、由薄膜复合材料（多层系统）制成的包装经常用于工业及消费品的包装，薄膜复合材料由具有不同特性的薄膜层组成。这种薄膜复合材料可以例如通过用粘合剂层压或通过挤出来制备，任选地使用中间层作为粘合层（系层）。例如，这种多层薄膜复合材料包含聚烯烃、聚酯和铝薄膜层。用作包装材料所需的特性，如机械强度、密封性和阻隔作用，可以通过具有非常特定特性的各种材料的组合来产生。不幸的是，由于不同的材料特性，这些复合材料不能在机械回收的意义上加工成高质量的回收物。然而，回收利用是一种节约资源和减少对环境影响的有趣方式。由于上述原因以及成本原因和监管要求，越来越多的公司寻求减少排放，这就是为什么回收概念在那里也是可取的。因此，工业界正在寻找提高包装机械回收产生的回收物的质量的方法，以便其可以越来越多地用于薄膜的制备。
2、最近，已经提出了由单材料层系统组成的所谓单材料包装，其在使用后特别适合于机械回收。这些通常通过挤出层压或通过用粘合剂层压两层聚烯烃薄膜来制备，特别是通过用双组分（2k）聚氨酯粘合剂层压。后者的优点是可以使用更大范围的材料，例如预涂薄膜层。在所谓的单材料包装的情况下，具有不同特性的薄膜层同样彼此组合，然而，这些薄膜层主要由相同材料类别的材料组成，例如聚烯烃。通过选择不同的基础聚合物、添加剂、预处理，特别是涂层，可以获得相应薄膜层的不同特性。
3、然而，已经发现，在由单材料层系统组成的这种包装的机械回收过程中获得的回收物不适合或仅在有限程度上适合于制备高质量的薄膜或其他模制件，并且如果有的话，只能在由所谓的原始材料制备新的聚烯烃薄膜的过程中少量添加。一个常见的问题是，与由“原始”材料制备的薄膜相比，使用回收物制备的新薄膜具有光学缺陷和/或较差的机械特性（例如断裂伸长率、模量），这是由于通常用于层压薄膜的2k聚氨酯粘合剂，其固化形式与聚烯烃不相容，并且其使用越来越受到批评。在可回收包装的产品规格范围内，这种粘合剂的使用被限制在低重量含量，并且正在寻找替代品。
4、cn 110861380 a描述了一种使用具有阻隔特性的聚氨酯粘合剂的可回收包装。复合材料中未详细描述的无溶剂聚氨酯粘合剂的含量限制在1%以下。没有提到粘合剂对获得的回收物的质量的影响。没有描述基于可再生原料的粘合剂原料的用途。
5、wo 2019/209337 a1描述了具有增加的可回收性并且使用聚丙交酯作为中间层制备的多层复合薄膜。聚丙交酯可以基于可再生原料制备。没有明确描述聚烯烃作为薄膜层的用途。
6、wo 2021/069668 a1描述了基于聚乙烯的可回收包装，提到了基于聚氨酯的无溶剂或含溶剂的粘合剂的可能用途，但没有讨论粘合剂的确切组成。没有讨论粘合剂对回收物质量的影响。
7、wo 2019/027527 a1描述了一种基于聚乙烯的可回收包装，其中使用具有阻隔特性的含溶剂的聚氨酯粘合剂。没有讨论粘合剂对回收物质量的影响。
技术实现思路
1、因此，本发明的目的是提供一种用于制备单材料多层系统，该系统是可回收利用的，并且在回收后产生具有良好质量，特别是具有良好均匀性的回收物。此外，粘合剂应特别用于制备单材料多层系统，其可以至少部分由生物基原料制备，并且任选地导致单材料多层系统的良好复合强度。
2、解决方案和详细说明
3、该目的通过权利要求1所述的方法实现。
4、在导致本发明的开发工作的过程中，令人惊讶地发现，在主要包含聚烯烃（基于单材料多层系统的总重量的80.0至99.30重量%）的单材料多层系统的制备中使用特定的双组分粘合剂导致可回收利用的单材料多层系统，其特别具有高复合强度。当回收这些单材料多层系统时，获得了质量提高的回收物，特别是具有良好的均匀性。因此，由于其良好的质量，回收物适合进一步加工，特别是用于加工模制件。
5、在本发明的上下文中，术语“可回收”或“可回收性”被理解为单材料多层系统能够通过机械回收方法加工成具有高均匀性的回收物的适用性，即使单材料多层系统具有基于单材料多层系统的总重量>1.0重量%的双组分粘合剂的比例。通过在挤出机中在高温下复合单材料多层系统，并通过压制从挤出物制备厚度为200µm的薄膜来确定回收物的均匀性。用光学显微镜对该薄膜进行光学检查，如果需要，在评估程序的支持下对其进行不均匀性检查。具有高或良好均匀性的回收物的特征在于，借助于显微镜检查（光学显微镜）确定的每1.1cm2检查表面的缺陷数量<3000，优选<2000，特别优选<1500。关于缺陷的总面积，如果由产生的回收物压制的压制薄膜中的缺陷的总面积小于3%，优选小于2.5%，则存在均匀的回收物。与此不同，可以确定由挤出物制备的薄膜的均匀性，该挤出物是通过在挤出机中高温下将一定量的粉碎的固化粘合剂与规定量的单材料层系统的其他成分（或者：“所用的单材料层”）复合并通过压制从挤出物制备薄膜而获得的。该方法特别适用于确定仍然获得可回收利用的单材料层系统的最大粘合剂含量。
6、根据本发明，在180剥离试验（180剥离强度）中测定单材料多层系统的复合强度，其中复合薄膜被切割成15mm宽的条。然后在zwick公司的剥离强度通用试验机（型5knallround table-top bt2-fa005th.a50.002）中以100mm/min的速度以2 × 90°（180°）的角度在23℃下剥离条带，并测量以牛顿为单位的所需力。当达到至少0.5 n/15mm的值时，给出了足够的复合强度。
7、根据本发明，单材料多层系统被理解为由至少两个单材料层和双组分粘合剂制成的层系统。制备包括或由以下步骤组成：
8、i)提供至少两个单材料层；
9、ii) 将双组分粘合剂间接或直接施加到所提供的两个单材料层中的至少一个上，其中，双组分粘合剂包含至少一种异氰酸酯反应性组分和至少一种异氰酸酯组分；
10、iii) 通过双组分粘合剂连接单材料层，并固化双组分粘合剂以获得单材料多层系统。
11、单材料层的材料包含聚烯烃，其中，聚烯烃的比例基于单材料多层系统的总重量为80.0至99.30重量%，优选95.0至98.0重量%。这些优选是聚烯烃薄膜，其也可以被涂覆。单材料层还可以包含本领域技术人员已知的添加剂，特别是抗封闭剂、染料、颜料和稳定剂。单材料层，例如聚烯烃薄膜，可以通过本领域技术人员已知的各种方法制备，例如通过吹塑薄膜挤出。通过这些方法，可以获得具有不同或相同组成的多个层的单材料层。为了建立所需的特性，单材料层可以任选地在低于熔化温度的温度下轴向或双轴拉伸和/或涂覆有涂层。特别地，可以施加阻挡层，例如由氧化硅、氧化铝、evoh、pvoh或丙烯酸酯和/或印刷油墨和/或底漆组成。
12、至少两个单材料层的熔点优选相差5至90 k，优选10至20 k。此外，优选至少两个单材料层中的一层具有100至115℃，优选100至105℃的熔点，而另一层具有140至170℃，优选140至155℃的熔点。如果密封层存在于单材料多层系统的至少一侧上，也可以使用具有相同或几乎相同熔点的聚烯烃来制备单材料多层系统。熔点和熔化温度在这里同义使用。根据din en iso 11357-1:2017（2017-02）和标准部分11357-2，通过dsc（differentialscanning calometry）以20 k/min的加热速率测定熔化温度。
13、优选单材料层的聚烯烃选自包含或由聚乙烯、聚丙烯或其混合物组成的组。聚烯烃可以例如由烯烃如乙烯、丙烯、1-丁烯和/或异丁烯通过链聚合制备。在聚烯烃的制备中，乙烯和/或丙烯优选用作单体。
14、优选使用基本上由聚丙烯（例如bopp（biaxially oriented polypropylene））和/或聚乙烯（例如bope（biaxially oriented polyethylene））组成的单材料层。非常特别优选使用由聚乙烯，特别是bope（biaxially oriented polyethylen）组成的单材料层。优选地，单材料层系统由主要由聚乙烯组成的两个单材料层或主要由聚丙烯组成的两个单材料层组成。在另一优选实施方式中，单材料层系统在每种情况下都由主要由聚乙烯组成的单材料层和主要由聚丙烯组成的单材料层组成。
15、双组分粘合剂包含至少一种异氰酸酯反应性组分和至少一种异氰酸酯组分。双组分粘合剂在下文中也称为2k粘合剂或2k聚氨酯粘合剂。双组分粘合剂的比例基于单材料多层系统的总重量为0.70至20.0重量%，优选0.70至10.0重量%，更优选1.0至5.0重量%。双组分粘合剂优选还包含有机溶剂、催化剂、填料、加工助剂、粘合促进剂，特别是硅烷、稳定剂，特别是抗氧化剂或其混合物。还优选双组分粘合剂的异氰酸酯基团与异氰酸酯反应性基团的化学计量比在0.8：1至2：1之间，优选在1.1：1至1.5：1之间，特别优选在1.1：1至1.4之间，非常特别优选在1.1至1.2之间。双组分粘合剂的组分优选在施加到基底上之前混合或以其他方式紧密接触。任选地，在施加粘合剂和/或与施加的粘合剂层接触之前，对与粘合剂间接或直接接触的一个或两个单材料层进行电晕预处理，以增加表面能。
16、本领域技术人员基本上已知2k聚氨酯粘合剂的制备。ulrich meier-westhues，polyurethane-lacke，kleb-und dichtstoffe，hannover提供了化学结构和配方以及加工，特别是在用于制备复合薄膜或多层复合薄膜的2k聚氨酯粘合剂的情况下：vincenznetwork 2007，第6章，例如第247-253页。
17、除非另有说明，化合物的平均官能度应理解为每个分子中异氰酸酯官能团或异氰酸酯基团的平均数。对于未定义或均匀组成的化合物，例如低聚物或聚合物，本领域技术人员可以使用各种方法来确定平均官能度。例如，平均官能度可以由异氰酸酯含量和数均分子量计算，数均分子量例如通过凝胶渗透色谱法（gpc）或蒸汽压渗透测定。对于异氰酸酯反应性化合物，可以进行类似的程序。例如，化合物的平均oh官能度可以基于数均分子量和羟基数来计算。除非另有说明，化合物的羟基数（oh数）根据din en iso 4629-2测定，其中，n-甲基吡咯二酮被吡啶取代。
18、双组分粘合剂的异氰酸酯反应性组分和/或异氰酸酯组分包含【ch2-o-】n单元，并且固化的双组分粘合剂具有基于粘合剂的总重量的7.0至25.0重量%的【ch2-o-】n单元的比例，其中，n是从2至50的数字，优选8至20。在这种情况下，优选异氰酸酯反应性组分或异氰酸酯组分具有<1000g/mol的平均分子量mn和>2的平均官能度（也称为“交联剂组分”），并且在每种情况下，另一组分具有>1000g/mol的平均分子量mn和<4的官能度（也称为“预聚物组分”）。换句话说，异氰酸酯反应性组分优选是交联剂组分，异氰酸酯组分优选是预聚物组分，或者异氰酸酯反应性组分优选是预聚物组分，异氰酸酯组分优选是交联剂组分。同样可以对两种组分使用预聚物组分，但不太优选，因为分子量的增加通常不太快，并且复合强度的增加被延迟。这导致在复合薄膜的制备中出现问题，例如在卷绕过程中薄膜卷在拉伸应力下“伸缩”的已知现象。
19、除非另有说明，数均分子量mn和重均分子量mw根据din 55672-1“凝胶渗透色谱法，第一部分——作为洗脱剂的四氢呋喃”测定。
20、在本发明的上下文中，“异氰酸酯反应性基团”是指能够在高达200℃的温度下与异氰酸酯基团（-n=c=o）反应形成至少一个共价键的官能团。异氰酸酯反应性化合物是例如具有活性氢原子的化合物。这种化合物的例子是水、醇、伯胺和仲胺、硫醇和羧酸。不含活性氢原子但仍与异氰酸酯反应的化合物是例如环氧化物、肟、二氧化碳和羧酸酸酐。合适的反应性官能团可以是与异氰酸酯反应的单官能团，例如oh基团或巯基。然而，其也可以是异氰酸酯的双官能团，例如氨基。因此，具有氨基的分子还具有两个与异氰酸酯基团反应的官能团。在这种情况下，单个分子没有必要具有两个与异氰酸酯基团反应的独立官能团——重要的是该分子能够与两个异氰酸酯基团形成化合物，在每种情况下形成共价键。通过异氰酸酯基团与异氰酸酯反应性化合物反应产生的结构特征的例子是氨基甲酸乙酯、别烷酸酯、缩二脲、尿素、硫代氨基甲酸乙酯、酰胺、酰亚胺、酰基脲、噁唑烷酮、氨基甲酸酯和噁二嗪三酮。由至少两个异氰酸酯基团反应形成的结构特征的例子是脲二酮、异氰脲酸酯和碳二亚胺。催化剂通常用于形成这些基团。合适催化剂的例子在第十二章，催化效果概述，高分子，第十六卷，聚氨酯：化学和技术，第1部分，chemistry j.h. saunders和k.c. frisch,john wiley & sons（国会图书馆目录卡号62-18932）中给出。
21、优选双组分粘合剂的异氰酸酯反应性组分包含或由多元醇组成，特别是聚酯多元醇、聚醚多元醇、含羟基的聚甲醛-聚氧亚烷基共聚物、含羟基的聚甲醛-聚氧亚烷基共聚物的含羟基反应产物和二异氰酸酯或上述化合物的混合物。多元醇被理解为多官能醇，即分子中含有一个以上oh基团的化合物。
22、如果异氰酸酯反应性组分包含【ch2-o-】n单元，这些优选为oh官能度在1至4之间且oh值为5mg koh/g至900mg koh/g的多元醇，例如特别是含羟基的聚甲醛-聚氧亚烷基共聚物。这种多元醇可通过本领域技术人员已知的各种途径获得：例如，wo 2004/096746 a1在实验中描述了基于聚甲醛（pom）的oh值为685和868mg koh/g的异氰酸酯反应性二醇，其可以通过与多异氰酸酯反应得到具有较低oh值的异氰酸酯反应性基团。根据ep 3 922 661a1，可以通过在双金属氰化物（dmc）催化剂存在下使聚合甲醛化合物与氧化亚烷基和多元醇反应来制备进一步可能的起始化合物。us 3754053描述了从三恶烷开始的分子量>10,000g/mol的聚甲醛-聚氧亚烷基共聚物。wo2021122402a1教导了聚甲醛-聚氧亚烷基共聚物的制备，包括在双金属氰化物（dmc）催化剂存在下使聚合甲醛化合物与氧化亚烷基反应，其中，聚合甲醛化合物具有至少一个末端羟基，并且其中，方法包括以下步骤：首先将悬浮剂引入反应器中，然后在反应过程中逐步或连续地将聚合甲醛化合物计量到反应器中。在wo2015/155094a1、wo2012/091968、ep 1870425a1、jp 2007211082中描述了其他可能的起始化合物。同样优选使用分子量mw>1000至30,000的含有氨基甲酸乙酯基团和【ch2-o-】n单元的多元醇。这些可以例如通过二异氰酸酯与含有【ch2-o-】n单元的多元醇反应，通过使用相对于异氰酸酯基团化学计量过量的羟基来获得。在该反应中使用的特别优选的二异氰酸酯是1，5-二异氰酸酯戊烷（pdi）、1，6-二异氰酸酯己烷（hdi）、1-异氰酸酯-3，3，5-三甲基-5-异氰酸酯甲基环己烷（异佛尔酮二异氰酸酯，ipdi）、2，4’-和4，4’-二异氰酸酯二苯基甲烷（mdi）、2，4-和2，6-二异氰酸酯甲苯（tdi）。异氰酸酯基团与羟基的化学计量比优选在1比10和9.5比10之间。
23、异氰酸酯反应性组分可以仅包含一种多元醇，但是也可以使用两种或多种多元醇的混合物作为多元醇组分。此外，也可以使用含有【ch2-o-】n单元的多元醇的混合物，如果合适，也可以使用具有不含【ch2-o-】n单元的异氰酸酯反应性基团的其他化合物。
24、在本发明的特定实施方式中，异氰酸酯反应性组分是水（h2o），或者异氰酸酯反应性组分包含水。虽然一个水分子只含有一个羟基，但其可以与两个nco基团反应，因为在与异氰酸酯基团反应并消除二氧化碳后，形成胺基团，胺基团又可以与一个或多个其他异氰酸酯基团反应。因此，在一个特定实施方式中，异氰酸酯反应性组分在施加粘合剂之前不与b组分混合，而是例如在两种基底通过具有相应水蒸气渗透性的基底连接之后作为大气水分通过扩散而发生。
25、在根据本发明的方法中使用的含有【ch2-o-】n单元的化合物优选是聚甲醛-聚氧亚烷基共聚物及其衍生的预聚物和其他衍生物。本发明意义上的聚甲醛-聚氧亚烷基共聚物是指含有至少一个聚甲醛嵌段和至少一个附加聚氧亚烷基嵌段并且优选不超过四位数范围内分子量的聚合物化合物。如wo2022049012 a1第5页第28行至第13页第3行所述，在双金属氰化物（dmc）催化剂存在下，通过将亚烷基氧化物和任选的其他共聚单体催化加成到至少一种具有至少一个末端羟基的聚合甲醛引发剂化合物上来制备新方法中使用的聚甲醛-聚氧亚烷基共聚物。根据din en iso 4629-2的羟基值为5mg koh/g至200mg koh/g且平均官能度为1.6至4的聚甲醛-聚氧亚烷基共聚物作为异氰酸酯反应性组分本身的组分或作为异氰酸酯反应性组分和/或异氰酸酯组分中使用的化合物的合成组分，非常特别优选含有【ch2-o-】n单元作为多元醇。
26、关于双组分粘合剂的异氰酸酯组分，优选
27、 单体多异氰酸酯组成，特别是六亚甲基-1，6-二异氰酸酯、五亚甲基-1，5-二异氰酸酯、1，4-丁烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯-2，4-二异氰酸酯、甲苯-2，6-二异氰酸酯、二苯基甲烷-2，2’-二异氰酸酯、二苯基甲烷-2，4’-二异氰酸酯、二苯基甲烷-4，4’-二异氰酸酯或其混合物；
28、 至少两种单体多异氰酸酯制备的低聚多异氰酸酯组成；
29、 异氰酸酯封端的预聚物组成，其通过单体和/或低聚多异氰酸酯和每个分子具有>1个异氰酸酯反应性基团的异氰酸酯反应性化合物反应制备，其中，所述异氰酸酯反应性化合物优选包含或由多元醇、更优选含羟基的聚甲醛-聚氧亚烷基共聚物、聚丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚酯、聚氨酯和/或聚醚组成；
30、 或上述化合物的混合物
31、其中，异氰酸酯封端的预聚物优选具有如上所述的【ch2-o-】n单元。
32、如果异氰酸酯组分具有【ch2-o-】n单元，则优选通过本领域技术人员已知的方法制备，例如通过将含有【ch2-o-】n单元并可用于双组分粘合剂的异氰酸酯反应性组分中的化合物与过量的多异氰酸酯反应，得到具有【ch2-o-】n单元的异氰酸酯封端的化合物。例如，基于聚甲醛-聚氧亚烷基共聚物制备的异氰酸酯封端的预聚物（例如在ep 3960783a1中描述）可以用作异氰酸酯组分。使用含氨基的聚醚是可能的，但不是强制性的。此外，可以使用例如wo 2004/096746 a1中描述的基于聚甲醛（pom）的异氰酸酯反应性二醇，例如oh值为685和868mg koh/g的二醇，其可以通过与多异氰酸酯反应得到含有异氰酸酯基团的化合物。也可以使用wo 2014/095679中公开的nco改性聚甲醛共聚物。包含双组分粘合剂的异氰酸酯反应性化合物的所有反应性化合物可以包含【ch2-o-】n单元，或者除了包含【ch2-o-】n单元的反应性化合物之外，还可以包含不包含【ch2-o-】n单元的化合物。然而，如果异氰酸酯反应性化合物中存在含有【ch2-o-】n单元的化合物，则异氰酸酯反应性化合物也可以仅由不含有【ch2-o-】n单元的反应性化合物组成。
33、这里使用的术语“多异氰酸酯”是分子中含有两个或多个异氰酸酯基团（本领域技术人员将其理解为通式-n=c=o的游离异氰酸酯基团）的化合物的统称。这些多异氰酸酯中最简单和最重要的代表是二异氰酸酯。其具有一般结构o=c=n-r-n=c=o，其中，r通常代表脂肪族、脂肪环族和/或芳香族自由基。
34、因此，在本技术中，术语“多异氰酸酯”同样指单体和低聚多异氰酸酯。当本技术中提到“低聚多异氰酸酯”时，其是指由至少两个单体多异氰酸酯分子组成的多异氰酸酯，也就是说，其是代表或包含至少两个单体多异氰酸酯分子的反应产物的化合物。优选所述单体多异氰酸酯是二异氰酸酯，即每个分子具有两个异氰酸酯基团的单体异氰酸酯。与本技术下文进一步定义的异氰酸酯封端的预聚物不同，低聚多异氰酸酯的特征在于分子量不大于900g/mol，优选不大于800g/mol，特别优选不大于700g/mol。
35、根据本发明，低聚多异氰酸酯可以特别具有脲二酮、异氰脲酸酯、别烷酸酯、缩二脲、亚氨基噁二嗪二酮和/或噁二嗪三酮结构。根据本发明的一个实施方式，低聚多异氰酸酯具有以下低聚结构类型或其混合物中的至少一种：
36、
37、根据本发明使用的具有脲二酮、异氰脲酸酯、别烷酸酯、缩二脲、亚氨基噁二嗪二酮和/或噁二嗪三酮结构的低聚多异氰酸酯的制备方法例如在j. prakt. chem. 336（1994）185-200，在de-a 1 670 666、de-a 1 954 093、de-a 2 414 413、de-a 2 452 532、de-a 2 641 380、de-a 3 700 209、de-a 3 900 053和de-a 3 928 503或ep-a 0 336 205、ep a 0 339 396和ep-a 0 798 299中描述。
38、在具有脂肪族键合异氰酸酯基团的异氰酸酯中，所有异氰酸酯基团都键合到sp3杂化碳原子上。具有脂肪族键合异氰酸酯基团的优选多异氰酸酯是正丁基异氰酸酯及其所有异构体、正戊基异氰酸酯及其所有异构体、正己基异氰酸酯及其所有异构体、1，4-丁基二异氰酸酯、1，5-二异氰酸酯戊烷（pdi）、1，6-二异氰酸酯己烷（hdi）、2-甲基-1, 5-二异氰酸酯戊烷、1，5-二异氰酸酯-2，2-二甲基戊烷、2，2，4-或2，4，4-三甲基-1，6-二异氰酸酯己烷、1，10-二异氰酸酯癸烷和三异氰酸壬烷。
39、在具有脂肪环键合异氰酸酯基团的异氰酸酯中，所有异氰酸酯基团都键合到碳原子上，碳原子是碳原子闭环的一部分。该环可以在一个或多个位置不饱和，只要其不因双键的存在而具有芳香性质。优选的具有脂肪环键合异氰酸酯基团的多异氰酸酯是环己基异氰酸酯、1，3-和1，4-二异氰酸酯环己烷、1，4-二异氰酸酯-3，3，5-三甲基环己烷、1，3-二异氰酸酯-2-甲基环己烷、1，3-二异氰酸酯-4-甲基环己烷、1-异氰酸根-3，3，5-三甲基-5-异氰酸根甲基-环己烷异佛尔酮二异氰酸酯；（ipdi）、1-异氰酸根-1-甲基-4（3）-异氰酸根甲基环己烷、2，4’-和4，4'-二异氰酸根二环己基甲烷（h12mdi）、1, 3-和1, 4-双（异氰酸根甲基）环己烷、双（异氰酸根甲基）-降冰片烷（nbdi）、4，4'-二异氰酸根-3，3'-二甲基二环己基甲烷、4，4'-二异氰酸根-3，3'，5，5'-四甲基-二环己基甲烷、4，4'-二异氰酸酯-1，1'-双（环己基）、4，4'-二异氰酸酯-3，3'-二甲基-1，1'-双（环己基）、4，4'-二异氰酸酯-2，2'，5，5'-四甲基-1，1'-双（环己基）、1，8-二异氰酸酯-对薄荷烷、1，3-二异氰酸酯-金刚烷和1，3-二甲基-5，7-二异氰酸酯-金刚烷。
40、在具有芳族键合的异氰酸酯基团的异氰酸酯中，所有异氰酸酯基团都键合到亚烷基上，亚烷基又键合到芳环上。具有芳族键合异氰酸酯基团的优选多异氰酸酯是1，3-和1，4-双（异氰酸甲基）苯（二甲苯二异氰酸酯；xdi）、1，3-和1，4-双（1-异氰酸-1-甲基乙基）苯（tmxdi）和双（4-（1-异氰酸-1-甲基乙基）苯基）碳酸酯。
41、在具有芳香键合异氰酸酯基团的异氰酸酯中，所有异氰酸酯基团都直接键合到作为芳香环一部分的碳原子上。具有芳香键合异氰酸酯基团的优选异氰酸酯是2，4-和2，6-二异氰酸酯甲苯（tdi）、2，4’-和4，4’-二异氰酸酯二苯基甲烷（mdi）、1，5-二异氰酸酯萘、三（对异氰酸苯基）硫代磷酸酯和三苯基甲烷-4，4’，4’’-三异氰酸酯。
42、异氰酸酯封端的预聚物是通过单体或低聚多异氰酸酯与平均每个分子含有一个以上异氰酸酯反应性基团的化合物反应获得的，反应混合物中存在相对于异氰酸酯反应性基团摩尔过量的异氰酸酯基团。每个分子平均含有一个以上异氰酸酯反应性基团的化合物优选为多元醇和/或多胺，其中，反应混合物中异氰酸酯基团相对于氨基和羟基存在摩尔过量。本领域技术人员熟知相应的制备方法。
43、根据本发明使用的2k聚氨酯粘合剂在很大程度上可以从可再生原料（生物甲醇）开始制备。在这种情况下，例如使用具有生物基碳部分的二异氰酸酯，例如使用由生物基尸胺制备的五亚甲基二异氰酸酯、基于生物基六亚甲基二胺的六亚甲基二异氰酸酯、基于生物基苯胺制备的亚甲基二异氰酸酯和/或由生物基丙酮制备的异佛尔酮二异氰酸酯或由这些化合物合成的衍生物、低聚物和/或预聚物。
44、相应的二胺可通过酶促转化获得，例如从糖或淀粉化合物中获得。
45、此外，优选使用由生物甲醇制备的甲醛制备的【ch2-o-】n单元。
46、本发明还涉及根据本发明的双组分粘合剂在单材料多层系统中的用途，特别是用于提高单材料多层系统的可回收性，其中，单材料层的材料包含相对于单材料多层系统的总重量为80.0至99.3重量%的聚烯烃。
47、本发明还涉及通过根据本发明的方法获得或可获得的单材料多层系统，特别是可回收利用的单材料多层系统。在这种情况下，根据本发明的单材料多层系统尤其可以用作包装材料，优选可回收利用的包装材料，特别是食品包装材料。
48、由于根据本发明的单材料多层系统适用于制备高质量的回收物，因此本发明还涉及一种从含有单材料多层系统的废物中获得回收物的方法，废物包含根据本发明的单材料多层系统，其中，获得包括以下步骤：
49、i.粉碎、洗涤和任选地灭菌含有单材料多层系统的废物，以获得材料混合物；
50、ii. 任选地分类材料混合物；
51、iii. 任选地将材料混合物与其他组分混合，特别是与聚烯烃混合；
52、iv. 进一步加工，特别是熔化和挤出材料混合物，以获得回收物。
53、因此，这种方法是一种机械回收方法。除了根据本发明的单材料多层系统之外，还可以使用非根据本发明的单材料多层系统，特别是可回收利用的单材料多层系统，以及其他添加剂（其他成分），例如合成制备或未重复使用的pe或po颗粒（所谓的“原始”材料或“原始聚烯烃”）。
54、因此，本发明意义上的回收物是指至少在粉碎和洗涤含有单材料多层系统的废物并进一步加工之后获得的产品。进一步的加工优选包括挤出过程，由此回收物可以例如以颗粒或股的形式获得。回收物包括至少一种聚烯烃和至少一种固化形式的2k聚氨酯粘合剂。
55、例如在熔化和挤出之后，特别是当固化的双组分粘合剂中含有7.0至25.0重量%的【ch2-o-】n单元，优选9.0至20.0重量%的【ch2-o-】n单元，特别优选15.0至18.0重量%的【ch2-o-】n单元时，产生均匀的回收物。
56、根据本发明的回收物可用于制备薄膜或其他模制件，任选添加（进一步的）原始聚烯烃。因此，本发明还涉及通过加工根据本发明的回收方法获得或可获得的回收物而获得或可获得的模制件和薄膜。
57、实施方式：
58、本发明特别涉及以下实施方式：
59、根据第一实施方式，本发明涉及一种用于制备单材料多层系统，特别是可回收利用的单材料多层系统的方法，其中，方法包括或由以下步骤组成：
60、i)提供至少两个单材料层；
61、ii) 将双组分粘合剂间接或直接施加到所提供的两个单材料层中的至少一个上，其中，双组分粘合剂包含至少一种异氰酸酯反应性组分和至少一种异氰酸酯组分；
62、iii) 通过双组分粘合剂连接单材料层，并固化双组分粘合剂以获得单材料多层系统；
63、其特征在于，单材料层的材料包含聚烯烃，聚烯烃的比例基于单材料多层系统的总重量为80.0至99.30重量%，
64、双组分粘合剂的比例基于单材料多层系统的总重量为0.70至20.0重量%，
65、异氰酸酯反应性组分和/或异氰酸酯组分包含【ch2-o-】n单元，并且
66、固化的双组分粘合剂具有基于粘合剂的总重量的7.0至25.0重量%的【ch2-o-】n单元的比例，其中，n是从2至50的数字。
67、根据第二实施方式，本发明涉及根据第一实施方式的方法，其特征在于，双组分粘合剂的异氰酸酯反应性组分包含或由多元醇组成，特别是聚酯多元醇、聚醚多元醇、含羟基的聚甲醛-聚氧亚烷基共聚物、含羟基的聚甲醛-聚氧亚烷基共聚物的含羟基反应产物和二异氰酸酯或上述化合物的混合物。
68、根据第三实施方式，本发明涉及根据第一或第二实施方式的方法，其特征在于，双组分粘合剂的异氰酸酯组分包含或由其组成，
69、 单体多异氰酸酯组成，特别是六亚甲基-1，6-二异氰酸酯、五亚甲基-1，5-二异氰酸酯、1，4-丁烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯-2，4-二异氰酸酯、甲苯-2，6-二异氰酸酯、二苯基甲烷-2，2’-二异氰酸酯、二苯基甲烷-2，4’-二异氰酸酯、二苯基甲烷-4，4’-二异氰酸酯或其混合物；
70、 至少两种单体多异氰酸酯制备的低聚多异氰酸酯组成；
71、 异氰酸酯封端的预聚物组成，其通过单体和/或低聚多异氰酸酯和每个分子具有>1个异氰酸酯反应性基团的异氰酸酯反应性化合物反应制备，其中，所述异氰酸酯反应性化合物优选包含或由多元醇、更优选含羟基的聚甲醛-聚氧亚烷基共聚物、聚丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚酯、聚氨酯和/或聚醚组成；
72、 或上述化合物的混合物
73、其中，异氰酸酯封端的预聚物优选具有实施方式1中定义的【ch2-o-】n单元。
74、根据第四实施方式，本发明涉及根据前述实施方式之一的方法，其特征在于，【ch2-o-】n单元的n是8至20的数字。
75、根据第五实施方式，本发明涉及根据前述实施方式之一的方法，其特征在于，双组分粘合剂还包含有机溶剂、催化剂、填料、加工助剂、粘合促进剂，特别是硅烷、稳定剂，特别是抗氧化剂或其混合物。
76、根据第六实施方式，本发明涉及根据前述实施方式之一的方法，其特征在于，异氰酸酯反应性组分或异氰酸酯组分中的一种具有<1000g/mol的平均分子量mn和>2的平均官能度，并且在每种情况下，另一种组分具有>1000g/mol的平均分子量mn和<4的官能度。
77、根据第七实施方式，本发明涉及根据前述实施方式之一的方法，其特征在于，双组分粘合剂具有0.8：1至2：1之间的异氰酸酯基团与异氰酸酯反应性基团的化学计量比。
78、根据第八实施方式，本发明涉及根据前述实施方式之一的方法，其特征在于，所述单材料层的所述聚烯烃选自包含或由聚乙烯、聚丙烯或其混合物组成的组。
79、根据第九实施方式，本发明涉及根据前述实施方式之一的方法，其特征在于，所述聚烯烃的比例为95.0至99.3重量%和/或所述双组分粘合剂的比例为0.70至10.0重量%，优选1.0至5.0重量%，在每种情况下基于所述单材料多层系统的总重量。
80、根据第十实施方式，本发明涉及一种通过根据实施方式1至9之一的方法获得或可获得的单材料多层系统，特别是可回收利用的单材料多层系统。
81、根据第十一实施方式，本发明涉及根据实施方式10的单材料多层系统作为优选可回收利用的包装材料，特别是食品包装材料的用途。
82、根据第十二实施方式，本发明涉及一种如实施方式1至7中任一项所述的双组分粘合剂在单材料多层系统中的用途，特别是用于提高单材料多层系统的可回收性，其中，单材料层的材料包含基于单材料多层系统的总重量为比例为80.0至99.3重量%的聚烯烃。
83、根据第十三实施方式，本发明涉及一种用于从含有单材料多层系统的废物中获得回收物的方法，其包含根据实施方式10所述的单材料多层系统，其中，获得包括以下步骤：
84、i.粉碎、洗涤和任选地灭菌含有单材料多层系统的废物，以获得材料混合物；
85、ii. 任选地分类所述材料混合物；
86、iii. 任选地将所述材料混合物与其他组分混合，特别是与聚烯烃混合；
87、iv. 进一步加工，特别是熔化和挤出所述材料混合物，以获得所述回收物。
88、根据第十四实施方式，本发明涉及一种模制件，通过加工根据实施方式13的方法获得或可获得的回收物获得或可获得。
89、实施例
90、下面参照以下实施例更详细地解释本发明。
91、测量方法
92、 凝胶渗透色谱法（gpc）：通过凝胶渗透色谱法（gpc）测定所得聚合物的重均和数均分子量mw和mn。程序基于din 55672-1：“凝胶渗透色谱法，第一部分——作为洗脱剂的四氢呋喃”。已知分子量的聚苯乙烯样品用于校准。多分散性指数（pdi）由重均分子量和数均分子量的商计算。
93、 除非另有说明，化合物的羟基数（或oh数）根据din en iso 4629-2测定。在5.1和5.5中，n-甲基吡咯烷酮分别被吡啶取代，在5.2中，催化剂的溶剂是乙醇而不是甲醇。
94、材料：
95、使用了以下原料和材料：
96、聚甲醛-聚氧化亚烷基共聚物的制备原料
97、 根据wo2001/80994 a1中实施例6制备的双金属氰化物（dmc）催化剂，包含六氰基钴酸锌、叔丁醇和mn为1000g/mol的聚丙二醇。环碳酸丙烯酯（cpc），化学文摘社编号108-32-7，默克
98、 多聚甲醛（pfa），prefere paraform gmbh&co kg
99、 环氧丙烷（po），sigma-aldrich
100、用于制备单材料层的原料
101、 borshape® fx1001：α-烯烃三元共聚物聚乙烯（粒料）
102、单材料层
103、 流延聚丙烯（cpp）薄膜：50 μm厚的无压花流延聚丙烯薄膜pb81ab；制造商：profol gmbh，材料编号15357005
104、异氰酸酯反应性组分
105、 甘油：甘油是一种三官能低分子量多元醇。
106、 baycoll® ad 2047：baycoll® ad 2047是一种oh官能团为2的线性聚酯多元醇。羟基数约为55.0mg koh/g。
107、 acclaim®多元醇18200 n：acclaim®多元醇18200 n是oh官能团为2的线性聚丙烯醚多元醇。羟基数约为6.0mg koh/g。
108、 多元醇22：具有oh官能团为2的线性聚丙烯醚多元醇。羟基数约为4.9mg koh/g。
109、 实施例1 -制备总dmc催化剂负载量为1000ppm并连续添加pfa和po的聚甲醛-聚氧化亚烷基共聚物：
110、在1.0 l压力反应器中，将10 g预处理的pfa（预处理：50℃，5毫巴，1.5小时）和300mgdmc催化剂悬浮在150g cpc中。在60℃下，用n2（25 l/h）进行惰性化，同时在30毫巴下搅拌30分钟（500rpm）。将悬浮液加热至70℃，同时搅拌（1000rpm）。达到反应器温度后，向悬浮液中快速加入20 g环氧丙烷（8.8重量%）。反应的开始表现为温度峰值（“热点”）和同时的压力下降。然后将反应器温度升高至80℃，以0.9g/min的计量速率加入208g po，以1.7g/min的计量速率加入62 g多聚甲醛（作为cpc中的20%悬浮液）。添加完成后，继续搅拌混合物，直到放热反应消退或压力保持在80℃。然后取出产物混合物，并在60℃和10毫巴下在旋转蒸发器上脱气。在真空下除去悬浮剂cpc（薄膜蒸发器，预蒸发器：150℃，主蒸发器：160℃，2毫巴）。该过程重复几次，并将来自5个相同实验的反应产物合并。
111、平均分子量约为mn（gpc）=2605g/mol，pdi为1.19。
112、 实施例2-基于实施例1的原料制备oh预聚物
113、将实施例1的1200 g原料在75℃下置于平面研磨容器中，在搅拌下加入0.23g 2-氯丙酸，然后在75℃下加入107.5g desmodur 44 m。在75℃下继续搅拌，直到nco%值降至0%。预聚物在23℃下的粘度为46,060mpas。平均分子量约为mn（gpc）=9600g/mol。预聚物的oh值为14.0mg koh/g。
114、异氰酸酯组分
115、 desmodur® 44 m：desmodur® 44 m liquid是一种单体二异氰酸酯，在室温下为固体，在约40℃以上为液体。nco含量约为33.6重量%。
116、 desmodur® 2460 m：desmodur® 2460 m是2，4-和4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯的异构体混合物，在20℃以上为液体。nco含量约为33.6重量%。
117、 desmodur® ultra n 3300：desmodur® ultra n 3300是一种脂肪族多异氰酸酯（hdi三聚体），残留单体含量低，<0.1%。nco含量约为21.8重量%。
118、 desmodur® ultra n 3600：脂肪族低粘度多异氰酸酯（hdi三聚体），残留单体含量低，<0.1%。nco含量约为23.0重量%。
119、 desmodur® e 23：基于二苯基甲烷二异氰酸酯（mdi）的芳香族多异氰酸酯预聚物。nco含量约为15.4重量%。
120、 实施例3：基于实施例1的原料制备nco预聚物
121、在75℃下，将250g desmodur 2460 m和0.04g 2-氯丙酸g引入平面容器中。然后缓慢滴加750 g实施例2的预聚物，直到达到7.3%的目标nco含量。预聚物在23℃下的粘度为36,300mpas。平均分子量约为mn（gpc）=7200g/mol。
122、双组分粘合剂的制备
123、在配制粘合剂之前，将用于制备双组分粘合剂的原料在60℃下加热3小时。将异氰酸酯反应性组分和异氰酸酯组分放入烧杯中并混合。用木抹刀混合，直到获得均匀的混合物。
124、用于制备双组分粘合剂的本发明实施例可以在下表中找到。
125、表1：双组分聚氨酯粘合剂的制备
126、
127、实施例8和9是比较例（v）。
128、固化双组分粘合剂的制备
129、实施例4至9的聚氨酯粘合剂在特氟隆壳（直径：15cm/深度：0.5cm）中固化。通过在23℃和50%相对大气湿度下储存7天，然后在60℃下储存48小时来固化粘合剂薄膜。干燥后，相应粘合剂薄膜的厚度约为100µm。
130、单材料多层系统的制备
131、为了制备单材料多层系统，使用名称为k control coater modell 623 / 624（k101/k202）的手动层压设备进行。将第一薄膜（流延聚丙烯薄膜：厚度为50µm的流延聚丙烯薄膜；制造商：profol gmbh）夹紧在手动层压设备中。薄膜为din a4尺寸，在涂覆粘合剂之前经过电晕处理，因此表面张力> 50 dyn。然后将珠状双组分粘合剂施加到第一夹紧薄膜的上边缘。此后，使用刮刀将粘合剂均匀地分布在薄膜上。我们用名称为steinelhl2002le的热风枪将双组分粘合剂加热到100℃，使表面温度达到60℃。在下一步中，将第二相同的薄膜层压到涂覆的第一薄膜上。然后将由此获得的复合材料在60℃下储存24小时。储存并冷却至室温后，在180°剥离试验中测定复合强度。
132、180°剥离试验中复合强度的测定
133、为了测定剥离强度，将复合薄膜切割成15mm宽的条。然后在zwick公司的剥离强度通用试验机（型5kn allround table-top bt2-fa005th.a50.002）中以100mm/min的速度以2 × 90°（180°）的角度在23℃下剥离条带，并测量以牛顿为单位的所需力。给出的值是五次单独测量的平均值。确定的复合强度可以从下表中找到。
134、表2：复合强度
135、
136、当达到至少0.5 n/15mm的值时，给出了足够的复合强度。
137、用于从制备单材料多层系统的原料中获得回收物的方法
138、用剪刀将固化的双组分粘合剂薄膜切割成尺寸为0.5cm × 0.5cm的片。在挤出过程中，将0.75 g实施例4至9的相应双组分粘合剂与14.25g pe颗粒borshape® fx1001混合挤出。挤出在实验室挤出机（mikro compounder/ dsm xplore/ model 2005）中进行，温度为200℃，加工时间为6分钟。挤出产生均匀的聚合物股。
139、回收物质量评估
140、用液压机（手动杠杆压机/vogt maschinenbau gmbh/ labopress p150h）在200℃下以2分钟的处理时间和30 kn的压力压制挤出的聚合物股的一部分，以形成厚度为200µm、直径为5cm的聚合物薄膜。以这种方式获得的聚合物薄膜在冷却后用于测试均匀性。类似地，可以直接从单材料层系统或含有单材料层系统的废物中生产回收物。在这种情况下，粘合剂和pe颗粒被单材料层系统（或含有单材料层系统的废物）取代。
141、将试样或聚合物薄膜放置在带有电动工作台的尼康ni-e光学显微镜下，并在透射光下记录样品表面的光学显微照片。使用所用镜头的四倍放大倍数。为了获得统计上可靠的数据，使用自动绘图模块对总面积为11.84 x 10.47cm2的样品表面进行了研究，该模块将5 x 4图像拼接在一起。拍摄图像后，使用尼康nis elements br 5.4版软件进行自动图像分析。通过基于来自样品其余部分的强度的阈值确定样品中的区域来识别样品中的缺陷。对于光密度低于基质光密度的缺陷，应用150的阈值。对于光密度高于薄膜光密度的缺陷，使用120的阈值。分离后，对结果应用进一步的尺寸限制，其中，排除等效直径小于20µm和圆度（circularity）小于0.1的特征，以去除伪影。然后对滤波后的结果进行计算，给出了缺陷数量、缺陷面积比例和缺陷的平均等效直径。
142、表3：回收物质量评估
143、
144、实施例10、15和16是比较例（v）。
145、从表2中的结果可以看出，根据本发明的回收物表现出明显更高的均匀性，这表现为与比较例15和16相比明显更小的缺陷数量和总面积。