BR112012031630B1

BR112012031630B1 - adesivo de laminação sem solvente para laminações de acondicionamento fléxiveis e estruturas laminados feitas com o adesivo

Info

Publication number: BR112012031630B1
Application number: BR112012031630-3A
Authority: BR
Inventors: Randy A. Johnson
Original assignee: Ashland Licensing And Intellectual Property Llc
Priority date: 2010-06-29
Filing date: 2011-06-29
Publication date: 2020-12-22
Also published as: US20180186130A1; EP2588312B1; PL2588312T3; EP2588312A4; WO2012006156A1; BR112012031630B8; US20110318552A1; BR112012031630A2; CN103108752B; EP2588312A1; US10259200B2; WO2012006156A8; CN103108752A

Abstract

ADESIVO DE LAMINAÇÃO SEM SOLVENTE PARA LAMINAÇÕES DE ACONDICIONAMENTO FLEXÍVEIS E ESTRUTURAS LAMINADOS FEITAS COM O ADESIVO. Composições adesivas sem solvente de dois componentes para aplicações de laminação e estruturas laminadas, incluindo acondicionamento laminado flexível, compreendendo pelo menos dois substratos, incluindo estruturas que compreendem as películas de tinta impressas reversas e/ou películas metalizadas. O adesivo compreende um pré-polímero tendo um ou mais oligômeros com um peso molecular relativamente alto.

Description

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO Campo da Invenção

[0001] A invenção diz respeito às composições adesivas sem solvente de dois componentes e estruturas para aplicações de laminação, tais como laminações e acondicionamento laminado flexível, incluindo aqueles que compreendem decalques metálicos ou de tinta, que compreendem e/ou são feitos com a composição adesiva sem solvente de dois componentes. A composição adesiva sem solvente de dois componentes é mais macia do que as composições adesivas sem solvente de dois componentes convencionais, porém mantêm as propriedades benéficas dos adesivos convencionais. A composição adesiva aqui descrita compreende os oligômeros de peso molecular relativamente alto e tem um alongamento.

Técnica Relacionada

[0002] Estruturas de acondicionamento flexíveis foram tradicionalmente feitas com adesivos de laminação que contêm solvente. Nos últimos 20 a 30 anos, novos adesivos sem solvente que contêm água de dois componentes foram desenvolvidos e comercializados para substituir os adesivos que contêm solvente devido ao beneficio de menor custo e um desejo na indústria por adesivos mais amigáveis ao ambiente. Contudo, algumas aplicações hoje continuam a usar a tecnologia de adesivo que contém solvente por causa do desempenho específico desta tecnologia e das propriedades dos substratos sendo ligados. Deste modo, adesivos de laminação sem solvente de dois componentes não são úteis para todas as estruturas e aplicações.

[0003] As estruturas problemáticas para os adesivos sem solvente de dois componentes incluem (1) película impressa reversa (isto é, tereftalato de polietileno (“PET”)) à película metalizada (isto é, PET) e (2) película de PET impressa reversa com tintas a base de água às películas secundárias. No presente, estas estruturas são tipicamente feitas com adesivos de laminação que contêm solventes ou que contêm água. A película metalizada é geralmente uma lâmina de película plástica tendo ligada à película, uma camada de metal, em geral, uma camada de metal fina. As películas metalizadas são usadas em materiais de acondicionamento laminado flexível onde é desejado refletir a luz dos conteúdos do acondicionamento ou para a aparência visual do acondicionamento do consumidor.

[0004] As estruturas típicas de laminado de PET impresso reverso para o lado metálico do PET metalizado com adesivo de laminação típico de dois componentes sem solvente resultam em ligações inferiores com até 100 % de falha metálica do PET metalizado. Tal resultado de falha tipicamente não ocorre quando usando adesivos de laminação que contém solvente ou que contêm água. Quando o adesivo de dois componentes sem solvente é aplicado com PET impresso reverso com tintas a base de água, os decalques de tinta com base em água saem do PET em valores de ligação mais baixos.

[0005] Os adesivos convencionais sem solvente de dois componentes compreendem os monômeros de peso molecular relativamente baixo e os oligômeros de peso molecular relativamente baixo que agem tipicamente como diluentes reativos. Estes materiais reativos de baixo peso molecular geralmente fornecem características e propriedades favoráveis para muitas, mas não todas, aplicações de laminação. Sem desejar estar ligado por qualquer teoria, o inventor acredita que nas aplicações específicas, tais como aquelas divulgadas acima envolvendo a película impressa reversa para a película metalizada e a película impressa reversa, incluindo película de PET impressa reversa, com tintas a base de água para películas secundárias, os monômeros de peso molecular relativamente baixo e os oligômeros de peso molecular relativamente baixo contribuem com os efeitos negativos do decalque metálico (desmetalização) ou tinta da película.

[0006] Todas as partes e porcentagens são aqui apresentadas em uma base de peso-por-peso a menos que de outro modo especificado. O peso molecular aqui indicado é o peso molecular médio ponderado (Mn) em gramas/mol (“g/mol”).

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0007] O adesivo de dois componentes sem solvente aqui descrito melhora a força de ligação em muitas aplicações, incluindo nas estruturas que compreendem os decalques de metal ou tinta. O adesivo de dois componentes sem solvente é mais macio do que os adesivos sem solvente de dois componentes convencionais mas mantém muitos dos mesmos benefícios que os adesivos sem solvente de dois componentes convencionais tais como viscosidade baixa o suficiente para aplicar em sólidos a 100 %, boa adesão, resistência química, e outros.

[0008] O adesivo de dois componentes sem solvente compreende oligômeros de alto peso molecular, isto é, oligômeros tendo um peso molecular maior do que dos oligômeros usados nos adesivos sem solvente de dois componentes convencionais. O adesivo de dois componentes sem solvente é adequado para qualquer aplicação de laminação mas é particularmente adequado para aplicações onde os adesivos sem solvente convencionais fornecem desempenho mais baixo, tal como para película impressa reversa (1) (isto é, PET) para a película metalizada (isto é, PET) e (2) película impressa reversa, incluindo película de PET impressa reversa, com tintas a base de água às películas secundárias.

DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0009] A FIG. 1 ilustra uma visão lateral transversal de um material de acondicionamento flexível laminado de acordo com a invenção.

[0010] A FIG. 2 ilustra uma visão lateral transversal de um material deacondicionamento flexível laminado de acordo com a invenção.

[0011] A FIG. 3 ilustra uma visão lateral transversal de um material deacondicionamento flexível laminado de acordo com a invenção.

[0012] A FIG. 4 é um gráfico que mostra o valor de ligação em relação ao tempode cura em duas para um PET de medida impresso reverso 48 e uma estruturalaminada de película de PET metálica.

[0013] A FIG. 5 é gráfico que mostra a força de ligação para várias estruturas laminadas que compreendem películas impressas com tinta a base de água fabricadas com vários adesivos convencionais.

[0014] A FIG. 6 é um gráfico que mostra a força de ligação para várias estruturas laminadas que compreendem as películas impressas com tinta a base de água fabricadas com formulações de adesivo de controle e formulações adesivas de acordo com a invenção.

[0015] A FIG. 7 é um gráfico que mostra a força de ligação para várias estruturas laminadas que compreendem as películas metalizadas fabricadas com as formulações de adesivo de controle e formulações adesivas de acordo com a invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0016] Os adesivos sem solvente de dois componentes são fornecidos como dois componentes separados e misturados antes da aplicação seguido por uma cura. Os dois componentes são chamados de pré-polímero e o agente de cura. O adesivo de dois componentes sem solvente não solvente e/ou é aplicado sem solvente, tal como solvente orgânico ou água.

[0017] O adesivo de dois componentes sem solvente compreende os oligômeros tendo um peso molecular relativamente alto, tais como os oligômeros tendo um peso molecular em excesso de cerca de 1.000 g/mole, tipicamente os oligômeros tendo um peso molecular de pelo menos cerca de 3.000 g/mol tal como cerca de 3.500 g/mol ou mais, por exemplo, os oligômeros tendo um peso molecular de cerca de pelo menos 8.000 g/mol e também aqueles tendo um peso molecular em excesso de cerca de 10.000 g/mole. Estão incluídos os oligômeros tendo um peso molecular na faixa de cerca de 3.500 g/mol a cerca de 20.000 g/mol.

[0018] A composição adesiva sem solvente de dois componentes pode compreender uma combinação de oligômeros de peso molecular relativamente alto, tendo diferentes pesos moleculares. Deste modo, o adesivo de dois componentes sem solvente pode ter um primeiro oligômero e, nas formas de realização onde uma combinação de oligômeros estão presentes, um segundo oligômero. Por exemplo, a combinação de oligômeros tendo um peso molecular de cerca de 2.000 g/mol a cerca de 5.000 g/mol, preferivelmente cerca de 3.000 g/mol a cerca de 5.000 g/mol incluindo cerca de 3.500 g/mol a cerca de 5.000 g/mol, e um outro tendo um peso molecular de cerca de 5.000 g/mol a cerca de 10.000 g/mol ou mais, tal como cerca de 5.500 g/mol a cerca de 10.000 g/mol.

[0019] O adesivo de dois componentes sem solvente tipicamente tem um teor de sólidos de 100 %, embora nas formas de realização, o adesivo pode ter menos do que 100 % de teor de sólidos. O peso molecular do oligômero deve ser tal que, quando combinado com outros ingredientes do adesivo, a viscosidade não é tão alta para a aplicação sem qualquer quantidade ou uma quantidade significante de solvente.

[0020] Os oligômeros úteis na invenção incluem todos os tipos de polióis, por exemplo, óxido de propileno tendo um peso molecular relativamente alto. Os poliéter polióis tais como polioxipropileno glicol, polioxietileno glicol e copolímeros de óxido de etileno e propileno também podem ser usados. Além disso, os poliesterpolióis tais como aquelas composições obtidas a partir dos diácidos ou superiores tais como, ácido adípico, e vários alcanos dióis são úteis. Os exemplos de alcano dióis incluem 1,3-propanodiol, 1,4-butanodiol, 1,5-pentanodiol e 1,6-hexanodiol. Outros polióis úteis são obtidos através da copolimerização de pelo menos um composto de óxido de etileno, óxido de propileno, óxido de butileno, tetraidrofurano, e outros com pelo menos um composto tendo pelo menos dois átomos de hidrogênio ativo em média em uma molécula tal como alcoóis poliídricos que incluem etileno glicol, propileno glicol, dipropileno glicol, glicerol e outros. Outros compostos poliídricos adequados incluem sacarose, etilenodiamina, propilenodiamina, trietanolamina, 1,2- propanoditiol, e outros.

[0021] Tipicamente, os oligômeros são incorporados no pré-polímero; contudo, os oligômeros podem ser incorporados no agente de cura ou tanto no agente de cura quanto no pré-polímero. Preferivelmente, os oligômeros possuem uma viscosidade relativamente baixa.

[0022] Os oligômeros são incorporados em quantidades relativamente baixas e podem ser incorporados como todo ou parte da quantidade total do oligômero em um adesivo de dois componentes sem formulação de solvente. Por exemplo, quando os oligômeros de peso molecular relativamente alto são incorporados no pré- polímero, a quantidade de tais oligômeros podem ser pelo menos de cerca de 20 % em peso do pré-polímero, tal como pelo menos cerca de 40 % em peso do pré- polímero e pode ser tão alta quanto pelo menos cerca de 60 % em peso do pré- polímero, incluindo nas faixas de cerca de 20 % em peso a cerca de 80 % em peso, tal como cerca de 20 % em peso a cerca de 60 % em peso, tal como cerca de 20 % em peso a cerca de 40 % em peso, todo em peso do pré-polímero.

[0023] O pré-polímero pode compreender outros componentes tipicamente encontrados na parte de pré-polímero dos adesivos sem solvente de dois componentes, tais como isocianatos. Os isocianatos úteis no pré-polímero da invenção incluem diisocianato de hexametileno, diisocianato de tolueno (TDI), diisocianato de difenilmetano (MDI) (que é comercialmente disponível como Mondur® MR da Bayer Material Science, Pittsburgh, Pensilvânia, EUA), diisocianato de difenilmetano modificado com alofonato (MDI modificado com alofonato que é comercialmente disponível como MONDUR MA da Bayer Material Science), diisocianatos de m- e p-fenileno, diisocianato de bitolileno, diisocianato de cicloexano (CHDI), bis-(isocianatometil)cicloexano (H6XDI), diisocianato de dicicloexilmetano (H12MDI), diisocianato do ácido dimérico (DDI), diisocianato de trimetil hexametileno, diisocianato de lisina e seu éster metílico, diisocianato de isoforona, diisocianato de metil cicloexano, diisocianato de 1,5-naftaleno, xylileno e diisocianato de xileno e derivados metílicos destes, isocianatos de polifenil polimetileno, clorofenileno-2,4-diisocianato, diisocianatos de polifenileno comercialmente disponíveis como, por exemplo, Mondur MR ou Mondur MRS (ambos disponíveis da Bayer Material Science), diisocianato de isoforona (IPDI), isocianato de difenil metileno hidrogenado (HMDI), diisocianato de tetrametil xileno (TMXDI), diisocianato de hexametileno (HDI), ou materiais oligoméricos destes materiais tais como um trímero de IPDI, HDI ou um biureto de HDI, e outros e combinações destes. O isocianato preferido compreende MDI, tal como MONDUR MA da Bayer Material Science, que é um MDI modificado com alofonato. Tipicamente, quando a parte de pré-polímero inclui tanto poliol quanto isocianato, o teor de isocianato do pré-polímero é de cerca de 5 % a cerca de 25 %, preferivelmente de cerca de 6 % a cerca de 17 %.

[0024] A parte de pré-polímero da composição adesiva sem solvente de duas partes tipicamente compreende os oligômeros e isocianato de peso molecular relativamente alto. Por exemplo, em uma forma de realização, o pré-polímero compreende isocianato e oligômeros tendo um peso molecular em excesso de cerca de 1.000 g/mol, tipicamente oligômeros tendo um peso molecular de pelo menos cerca de 3.000 g/mol tal como cerca de 3.500 g/mol ou mais, por exemplo, os oligômeros tendo um peso molecular de cerca de pelo menos 8.000 g/mol e também aqueles tendo um peso molecular em excesso de cerca de 10.000 g/mol. Estão incluídos os oligômeros tendo um peso molecular na faixa de cerca de 3.500 g/mol a cerca de 20.000 g/mole. Em outra forma de realização, o pré-polímero compreende uma combinação de oligômeros de peso molecular relativamente alto, tendo diferentes pesos moleculares, por exemplo, uma composição tendo um peso molecular de cerca de 2.000 g/mol a cerca de 5.000 g/mol, preferivelmente de cerca de 3.000 g/mol a cerca de 5.000 g/mol incluindo cerca de 3.500 g/mol a cerca de 5.000 g/mol e outro tendo um peso molecular de cerca de 5.000 g/mol a cerca de 10.000 g/mol ou mais, tal como cerca de 5.500 g/mol a cerca de 10.000 g/mol. O pré-polímero pode consistir essencialmente de ou consistir destes componentes e combinações.

[0025] Além disso, os oligômeros de peso molecular relativamente alto podem ser usados nos adesivos sem solvente de dois componentes de epóxi/amina.

[0026] A parte curativa do adesivo de dois componentes sem solvente pode ser qualquer agente de cura tipicamente usado nos adesivos de duas partes e é tipicamente um agente de cura reativo com isocianato. A parte curativa compreende um componente reativo com isocianato, tal como um componente selecionado do grupo que consiste de poliidroxilas, politióis, poliaminas, e outros, e combinações destes. A parte curativa também pode compreender os isocianatos e/ou oligômeros, incluindo aqueles mencionados acima com relação ao pré-polímero. Os adesivos de laminação PURELAM®disponíveis da Ashland Inc., Dublin, Ohio, EUA, como PURELAM 6050, podem compreender o agente de cura reativo com isocianato.

[0027] Além do acima, outros componentes podem ser incluídos no adesivo de dois componentes sem solvente, no pré-polímero, no agente de cura ou tanto no pré-polímero quanto no agente de cura. Estes componentes incluem os agentes de controle de polimerização, inibidores, antioxidantes, agentes de umectação, promotores de adesão, enchedores e outros. Os agentes de controle de polimerização incluem dilaurato de dibutil estanho e trimetil amina. Os enchedores incluem dióxido de silício finamente dividido, bentonitas ou carbonato de cálcio.

[0028] O pré-polímero é geralmente realizado reagindo-se uma quantidade em excesso de isocianato com um material de isocianato reativo, tal como um poliéter poliol, que resulta nos oligômeros aqui descritos e isocianato em excesso. Outros componentes do pré-polímero podem ser adicionados antes ou após a reação. O agente de cura pode ser feito reagindo-se um diácido (ou ácido de grau maior) com um glicol ou um produto reativo com isocianato comercialmente disponível pode ser usado para o agente de cura no adesivo de dois componentes sem solvente.

[0029] O adesivo de dois componentes sem solvente é aplicado com qualquer tipo de substrato para criar uma estrutura laminada, e as estruturas laminadas feitas com ou que compreendem os adesivos sem solvente de dois componentes estão dentro do escopo da invenção, tais como os materiais acondicionamento laminado flexível. O adesivo é compatível com qualquer substrato.

[0030] As películas metalizadas são úteis com o adesivo de dois componentes sem solvente. As películas metalizadas compreendem uma lâmina de plástico e uma camada de metal geralmente depositada na lâmina de plástico. A película metalizada é geralmente formada antes do processo para fabricar as estruturas laminadas aqui descritas. O material plástico da película metalizada pode ser selecionada do grupo que consiste de PET, polipropileno biaxialmente orientado (“BOPP”), ácido polilático e polietileno. A camada metálica pode ser alumínio. As películas metalizadas comercialmente disponíveis que podem ser usadas na invenção incluem películas de poliéster metalizadas de 48 medidas (BARRIER- MET®Poliester) da VACUMET®, Austell, Geórgia, EUA, e películas de polipropileno metalizadas orientadas (“OPP”) (METTALYTE®OPP) da ExxonMobil Chemicals, Houston, Texas, EUA, tal como OPP metálico de 70 medidas da ExxonMobil.

[0031] O adesivo de dois componentes sem solvente inibe, e em alguns casos, previne o decalque (ou desmetalização) da camada metálica da lâmina de plástico da película metalizada nas estruturas laminadas em que a película metalizada é laminada a um ou mais outros substratos com o adesivo de dois componentes sem solvente. Além disso, o adesivo de dois componentes sem solvente inibe, e em alguns casos, previne o decalque da tinta com base em água dos substratos nas estruturas laminadas em que pelo menos uma tinta com base em água que compreende substrato é laminada a um ou mais outros substratos, incluindo substratos metalizados, com o adesivo de dois componentes sem solvente. O decalque ou desmetalização podem ocorrer quando a estrutura laminada é rompida, em que a camada metálica será removida da lâmina de plástico e permanece ligada ao outro substrato na estrutura laminada ou a tinta com base em água será removida do substrato pintado. Isto é indesejado, particularmente com relação aos materiais de acondicionamento laminado flexível para os produtos do consumidor.

[0032] Os materiais de acondicionamento laminados flexíveis podem ser formados através de meios convencionais entendidos àqueles habilitados na técnica. Os materiais de acondicionamento flexíveis laminados aqui descritos podem ser produzidos usando as técnicas convencionais e substituindo os adesivos de laminação convencionais com o adesivo se solvente de duas partes aqui descrito. Em geral, o processo para fabricar as estruturas laminadas compreende as etapas de fornecer pelo menos dois substratos, cada um tendo uma superfície superior e uma superfície inferior, fornecendo o adesivo de dois componentes sem solvente aqui descrito, aplicando o adesivo a uma superfície de pelo menos um dos substratos e ligado os substratos. Preferivelmente, pelo menos um dos dois substratos é impresso com uma tinta à base de água ou compreende um substrato de película metalizada, e os processos em que um dos substratos compreende uma tinta à base de água e o outro compreende um substrato de película metalizada estão dentro do escopo da invenção. Os métodos típicos de aplicar o adesivo incluem o uso de métodos de revestimento de teia tais como revestimento por rolo, gravura, gravura em offset, e outros. O adesivo pode ser aplicado e curado em série com a impressão ou fora de série em uma etapa de laminação separada, comodesejado.

[0033] Quando o pré-polímero e agente de cura são misturados, o adesivo começa a curar e continua a curar por um período de tempo até o adesivo curar. Durante a cura, os oligômeros no pré-polímero e no componente reativo de isocianato do agente de cura reagem. As estruturas laminadas aqui descritas compreendem uma camada de adesivo curada, cujo adesivo no estado não curado é o adesivo de dois componentes sem solvente aqui descrito.

[0034] As estruturas laminadas, tal como o acondicionamento laminado flexível, compreende pelo menos dois substratos, tais como camadas de material flexível, ligados juntos tendo pelo menos uma camada do adesivo, uma camada de adesivo curada que é uma forma curada do adesivo sem solvente de duas partes, entre cada substrato deste modo formando uma construção laminada. As estruturas laminadas, tais como os materiais de acondicionamento laminado flexíveis, são ilustradas nas FIGS. 1 a 3. Como mostrado nas FIGS. de 1 a 3, as estruturas, isto é, o material de acondicionamento flexível laminado, 1, 2 e 3 compreendem pelo menos um segundo substrato, tal como uma segunda camada de material flexível, 4 laminado a um primeiro substrato, tal como uma primeira camada do material flexível, 6 pelo adesivo sem solvente de duas partes de laminação aqui descrito 5, onde a camada 6 é a camada que estará no interior da construção terminada, isto é acondicionamento. A camada adesiva 5 pode ser uma camada de adesivo curada do adesivo de dois componentes sem solvente aqui descrito. As Figs. de 1 a 3 ilustram as estruturas laminadas 1, 2 e 3 com dois substratos, contudo, os materiais de acondicionamento flexíveis laminados, bem como as outras estruturas laminadas feitas com o adesivo de laminação sem solvente de dois componentes aqui descrito, que compreende mais do que dois substratos, estão dentro do escopo da invenção, tal como 3, 4, 5, 6, 7 e 8, ou mais, substratos.

[0035] Os exemplos de materiais adequados para o pelo menos um segundo substrato 4 e o primeiro substrato 6 incluem independentemente, mas não são limitados a: papel, folha de alumínio, películas metalizadas, películas revestidas, películas impressas, películas co-extrusadas, películas de poliéster, películas com base em poliolefina, películas brancas com base em poliolefina, películas com base em poliamida, películas de copolímero, e películas contendo várias misturas poliméricas. Tipicamente, o adesivo de laminação sem solvente de duas partes é usado no acondicionamento de laminação flexível em que um dos substratos é uma película impressa reversa, tal como uma película impressa reversa que compreende as tintas à base de água, e o outro substrato é uma película metalizada. Nas formas de realização, a construção laminada, por exemplo acondicionamento laminado flexível compreende a película impressa reversa (tal como PET) laminado com a película metalizada (tal como película de PET metalizado) ou a combinação de película de PET impressa reversa, tal como aquela impressa com tintas a base de água, laminou uma ou mais películas secundárias de qualquer um dos tipos aqui descritos. Além disso, uma ou mais das películas pode compreender polietileno de linear de baixa densidade.

[0036] A Fig. 2 mostra um exemplo de um material de acondicionamento flexível laminado 2 que compreende a película impressa reversa. A estrutura mostrada na FIG. 2 compreende um substrato 6, tal como uma camada clara, que foi impressa reversa 7 na superfície interior deste, por exemplo, uma película de PET impressa reversa, e depois ligada a um segundo substrato 4, por exemplo, uma camada de película metalizada ou outra película, usando a composição adesiva sem solvente de duas partes 5. Neste tipo de acondicionamento, o material impresso seria legível na superfície interior do acondicionamento.

[0037] A Fig. 3 mostra um outro exemplo de um material de acondicionamento flexível laminado 3 que compreende a película impressa reversa. A estrutura mostrada na FIG. 3 compreende um substrato 4, tal como uma camada clara, que foi impressa reversa 7 na superfície interior deste, por exemplo, uma película de PET impressa reversa, e depois ligada a um substrato 6, por exemplo, uma camada de película metalizada ou outra película como um polietileno de linear de baixa densidade usando a composição adesiva sem solvente de duas partes 5. Neste tipo de acondicionamento, o material impresso seria legível no exterior do acondicionamento.

[0038] Em uma forma de realização, tal como quando usando substratos de baixa energia de superfície, tais como poliolefinas, a superfície do substrato ao ligado pode ser de superfície tratada para melhorar a adesão. O tratamento de superfície é bem conhecido e qualquer método de tratamento de superfície convencional pode ser usado como desejado para a aplicação particular. Os exemplos de métodos de tratamento de superfície adequados incluem tratamento de coroa, tratamento químicos, tratamentos de plasma e tratamentos de chama.

[0039] O adesivo de dois componentes sem solvente que compreende os oligômeros de peso molecular relativamente alto reduz ou elimina o decalque metálico ou decalque de tinta quando usando os adesivos de laminação sem solvente de dois componentes nos substratos ou tintas que tradicionalmente apresentam decalque quando os adesivos sem solvente de dois componentes convencionais são aplicados. Os exemplos incluem as laminações de película de PET impressa reversa/adesivo sem solvente/película de PET metalizada e PET impresso reverso com tinta a base de água/adesivos sem solvente/ película seladora (isto é, polietileno linear de baixa densidade). Por exemplo, substituir os polióis convencionais de pesos moleculares relativamente baixos em um formulação adesiva sem solvente de duas partes com polióis tendo um peso molecular de cerca de 8.000 g/mol forneceu uma melhora significante fazendo com que o modo de vá das ligações pequenas com 100 % de decalque metálico até as ligações maiores do que 400 gli com falha do adesivo no adesivo de PET impresso reverso ligado ao PET metalizado.

EXEMPLOS

[0040] Exemplo Comparativo A

[0041] Uma película de PET impressa reversa foi ligada com um adesivo de laminação sem solvente padrão (PURELAM®6000 (pré-polímero)/6050 (agente de cura), disponível da Ashland Inc.) ao lado metálico da película PET metalizada. A força de ligação das estruturas laminadas foi testada usando o padrão ASTM D1876-08 que é aqui incorporado por referência na sua totalidade e os resultados são graficamente mostrados na FIG. 4. O desenvolvimento de ligação inicial é normal, mas ao passo que o adesivo cura totalmente, o mecanismo de falha muda da falha de adesivo coesiva para desmetalização com baixa força de ligação.

[0042] EXEMPLO COMPARATIVO B

[0043] O PET impresso reverso com tintas acrílicas à base de água foram ligados ao segundo substrato com três adesivos de laminação convencionais como mostrado na FIG. 5. O adesivo aplicado para fazer as laminações para este exemplo comparativo são PURELAM 6000 (pré-polímero)/6050 (agente de cura), PURELAM 8810 (pré-polímero)/8253 (agente de cura) e FASTCURE®110 (pré-polímero)/230 (agente de cura); todos disponíveis da Ashland Inc. Os substratos para cada um os laminados de película impressa da FIG. 5 são os seguintes: A - Impresso reverso em PET com tinta acrílica a base de água laminada ao PET B - Impresso reverso em PET com tinta acrílica a base de água laminada ao polietileno C -polipropileno biaxialmente orientado (“BOPP”) com tinta acrílica a base de água laminada ao BOPP D - BOPP com tinta acrílica a base de água laminada ao polietileno E - BOPP com tinta híbrida laminada ao BOPP.

[0044] A força de ligação (gil) foi testada para cada laminação usando o padrão de ASTM D1876-08. Os resultados são apresentados no gráfico na FIG. 5. A força de ligação foi medida em 14 dias de tempo de cura.

[0045] Exemplo 1

[0046] Um pré-polímero (Pré-polímero Experimental 1) foi feito de acordo com a invenção combinando-se os ingredientes apresentados na Tabela 1. Um pré- polímero foi feito para propósitos comparativos como um controle (Pré-polímero de Controle A) combinando-se os ingredientes apresentados tanto na Tabela 2 incluindo óxido de propileno tendo um peso molecular de 1.000 g/mol.

[0047] Tabela 1 - Pré-polímero Experimental 1

[0048] Tabela 2 - Pré-polímero de Controle A

[0049] Tanto o Pré-polímero Experimental 1 quanto o Pré-Polímero de Controle A foram misturados com um agente de cura reativo a isocianato Purelam 6050 da Ashland Inc. Purelam 6050 tem um número de hidroxila de 270 e viscosidade de 2.000 cps. As razões de mistura par ambas formulações adesivas foram calculadas de modo a fornecer cerca de 20 % de excesso de isocianato (Índice de Isocianato = 1,2) para cada adesivo. O experimental tem boa estabilidade de fase e viscosidade comparável ao controle.

[0050] A formulação adesiva que compreende o Pré-polímero Experimental 1 e a formulação adesiva que compreende o Pré-polímero de Controle A foram aplicados na fabricação de uma película de PET impressa reversa à estrutura de camada de película PET metalizada. Ambas estruturas foram testadas quanto a adesão de acordo com os protocolos de teste padrão e os resultados são apresentado na Tabela 3.

[0051] Tabela 3 - Resultados da Adesão Película de PET impressa reversa/adesivo sem solvente/Camada de película PE metalizada

c - falha coesiva a - falha de adesivo MT - transferência de metal fs - divisão de película/falha

[0052] Os dados apresentados na Tabela 3 demonstram que as estrutura feitas com o adesivo que compreende o Pré-polímero Experimental 1 forneceu melhor adesão à estrutura se comparado à formulação adesiva que compreende o Pré- polímero de Controle A.

EXEMPLOS 2 a 6

[0053] Os pré-polímeros foram preparados para os exemplos de 2 a 6 a partir dos componentes apresentados na Tabela 4. Os Exemplos 2 e 3 são pré-polímeros de controle não feitos com oligômeros de alto peso molecular e os Exemplos 4, 5 e 6 são feitos com oligômeros tendo um peso molecular de pelo menos 3.000 g/mol. Os pré-polímeros para os exemplos de 2 a 6 foram preparados reagindo-se o isocianato (MONDUR MA 2300 da Bayer Material Science) com os oligômeros.

[0054] TABLE 4

[0055] Os pré-polímeros dos Exemplos 2 a 6 foram usados com o agente de cura como um adesivo de laminação. Os pré-polímeros foram misturados com o agente de cura reativo a isocianato Purelam 6050 da Ashland Inc. Adicionalmente, os adesivos de laminação comercialmente disponíveis da Ashland (PURELAM 6000 (pré-polímero)/ 6050 (agente de cura)) e PURELAM 8810 (pré-polímero)/ 8253 (pré- polímero)) foram operados como controles. O Purelam 6050 tem um número de hidroxila de 270 e viscosidade de 2.000 cps. As razões de mistura para todas as formulações de adesivo foram calculadas de modo a fornecer cerca de 25 % de excesso de isocianato (Índice de Isocianato = 1,25) para cada adesivo. Todos os adesivos misturadas tiveram boa estabilidade de fase.

[0056] Os adesivos dos Exemplos de 2 a 6 e os dois controles adesivos de Ashland foram usados para fabricar as estruturas laminadas com substratos e substratos metálicos impressos com tinta acrílica a base de água e testados quanto a força de ligação usando o padrão ASTM D1876-08. Os resultados são apresentados nas FIGS. 6 e 7. A combinação de substratos usados nas estruturas laminadas são como segue:

[0057] FIG. 6

[0058] PET impresso com tinta acrílica a base de água e PET

[0059] PET impresso com tinta acrílica a base de água e polietileno

[0060] PET impresso com tinta acrílica a base de água e película de PET metálica

[0061] BOPP com tinta acrílica a base de água e BOPP

[0062] BOPP com tinta acrílica a base de água e polietileno

[0063] tinta acrílica a base de água de BOPP e película metálica de BOPP

[0064] FIG. 7

[0065] PET impresso reverso e película de PET metálica

[0066] PET e película de PET metálica

[0067] PET e ácido polilático metálico

[0068] A tinta à base de água usada para os substratos impressos nos Exemplos de 2 a 6 e os controles de Ashland foram acrílicos a base de água, a fórmula é MWF-4135 misturada com 10 % de MWF-120 Extender, da Wikoff Color Corp., Fort Mill, Carolina do Sul, EUA. A tinta à base de água foi impressa com anilox de cerâmica 550 LPI 4,3 BCM. As películas que recebem as tintas foram coroa tratada com 1,9 kiloWatts. A velocidade linha de impressão foi de 210 pés por minuto em um Nilpeter FA-4, um comprimento de teia de 16 polegadas (40,34 cm).

[0069] Uma prensa adesiva sem solvente de escala laboratorial piloto foi usada para fabricar as laminações de película-a-película com os adesivos dos Exemplos de 2 a 6 e os controles de Ashland com os substratos divulgados acima e mostrados nos gráficos das Figs. 6 e 7. A película desenrolada primária com 12” de largura (30,48 cm) é coroa tratada seguida por revestimento por rolo com 1 a 2 lb/resma dos adesivos dos Exemplos de 2 a 6 e os controles de Ashland seguidos pelas alfinetadas à película tratada de coroa secundária que tem 12” de largura (30,48 cm). A velocidade de linha é de 40 pés por minuto. Para as laminações incluindo película impressa a base de água, esta película é a teia primária com o adesivo sem solvente diretamente revestido no topo da tinta seguido pelas alfinetadas à teia secundária. Para as laminações incluindo as películas metalizadas, este substrato é a teia secundária. O lado metálico está virado para o adesivo sem solvente. As estruturas de películas laminadas são curadas na temperatura ambiente e as forças de ligação foram medidas 14 dias após a laminação.

Claims

1. Estrutura laminada, caracterizadapelo fato de que compreende: a) um primeiro substrato (6) de tereftalato de polietileno e tendo uma superfície de substrato com tinta à base de água diretamente na primeira superfície de substrato e um segundo substrato (4) tereftalato de polietileno metalizado; e b) uma camada de adesivo (5) curada em contato com a tinta à base de água ligando o primeiro substrato ao segundo substrato compreendendo uma composição adesiva sem solvente de dois componentes que antes da cura tem um pré-polímero que compreende um primeiro polioxipropileno glicol tendo um peso molecular de 2.000 g/mol a de 5.000 g/mol e um segundo polioxipropileno glicol tendo um peso molecular de 5.500 g/mol a 10.000 g/mol.

2. Processo para fabricar uma estrutura laminada, caracterizadopelo fato de que compreende as etapas de: a) fornecer um primeiro substrato (6) e um segundo substrato (4) cada um tendo uma superfície superior e uma superfície inferior, em que o primeiro substrato é tereftalato de polietileno e tem uma tinta à base de água diretamente na superfície superior ou superfície inferior e o segundo substrato é tereftalato de polietileno metalizado; b) fornecer uma composição adesiva sem solvente de dois componentes que antes da cura tem um pré-polímero que compreende um primeiro polioxipropileno glicol tendo um peso molecular de 2.000 g/mol a 5.000 g/mol e um segundo polioxipropileno glicol tendo um peso molecular de 5.500 g/mol a 10.000 g/mol; c) ligar o primeiro substrato ao segundo substrato para formar uma estrutura laminada.

3. Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizadopelo fato de que o adesivo é aplicado por um método selecionado do grupo que consiste em revestimento de rolo, gravura e gravura em offset.

4. Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizadopelo fato de que pelo menos um do primeiro substrato ou segundo substrato é a superfície tratada.