BR112018069669B1

BR112018069669B1 - Composição adesiva sem solvente de dois componentes, método para formar um laminado e laminado

Info

Publication number: BR112018069669B1
Application number: BR112018069669-2A
Authority: BR
Inventors: Chenyan BAI; Qiang Lu
Original assignee: Dow Global Technologies Llc; Rohm And Haas Company
Priority date: 2016-03-28
Filing date: 2016-03-28
Publication date: 2022-08-02
Also published as: AR107866A1; EP3436497A1; JP2019515984A; TWI758278B; CN108884207A; TW201802218A; JP2021107555A; WO2017166005A1; EP3436497A4; RU2018136083A3; US20190127617A1; EP3436497B1; CN108884207B; RU2018136083A; US11015093B2; BR112018069669A2; MX2018011810A; RU2736512C2; JP6908621B2

Abstract

Uma composição adesiva sem solvente de dois componentes é revelada, a composição compreendendo um componente de isocianato compreendendo um pré-polímero de isocianato que é o produto de reação de reagentes compreendendo pelo menos um poli-isocianato, pelo menos um poliol poliéster, pelo menos um poliol poliéter e pelo menos um poliol compreendendo uma funcionalidade de hidroxila e de ácido COOH. A composição adesiva compreende ainda um componente de poliol compreendendo pelo menos um poliol poliéster, pelo menos um poliol poliéter ou uma combinação dos mesmos. Um método para formar um laminado usando a composição adesiva e um laminado em si também são revelados. O método compreende formar uma composição adesiva sem solvente, aplicar uma camada da composição adesiva a uma superfície de um filme, colocar a camada em contato com uma superfície de outro filme para formar um laminado e curar a composição adesiva. Um laminado feito de acordo com o método é ainda revelado.

Description

CAMPO DA REVELAÇÃO

[001] A presente revelação se refere a composições adesivas sem solvente. Mais particularmente, a revelação se refere a composições adesivas sem solvente de dois componentes para uso com filmes laminados, sendo que as composições têm resistência de ligação, resistência química e resistência a vedação térmica melhoradas, e métodos para produção das mesmas.

ANTECEDENTES DA REVELAÇÃO

[002] Composições adesivas são úteis para uma ampla variedade de propósitos. Por exemplo, composições adesivas são usadas para ligar substratos tais como polietilenos, polipropilenos, poliésteres, poliamidas, metais, papéis ou celofane para formar filmes compósitos, isto é, laminados. O uso de adesivos em diferentes aplicações de uso final de laminação é geralmente conhecido. Por exemplo, adesivos podem ser usados na fabricação de laminados de filme/filme e filme/folha usados na indústria de embalagem, especialmente para embalagens de alimentos. Adesivos usados em aplicações de laminação, ou "adesivos de laminação", podem ser geralmente colocados em três categorias: à base de solvente, à base de água e sem solvente. O desempenho de um adesivo varia por categoria e pela aplicação na qual o adesivo é aplicado.

[003] Adesivos de laminação sem solvente podem ser aplicados em até 100% de sólidos sem quaisquer solventes orgânicos ou um transportador aquoso. Como solventes orgânicos ou a água do adesivo não precisam secar após a aplicação, estes adesivos podem ser aplicados a altas velocidades de linha e são preferíveis em aplicações que requeiram aplicação rápida de adesivo. Adesivos de laminação à base de solvente e à base de água são limitados pela taxa à qual o solvente ou o veículo aquoso consegue efetivamente secar e ser removido após a aplicação. Por razões ambientais, de saúde e de segurança, os adesivos de laminação são de preferência aquosos ou sem solvente.

[004] Dentro da categoria de adesivos de laminação sem solvente, existem muitas variedades. Uma variedade particular inclui adesivos de laminação à base de poliuretano de dois componentes. Tipicamente, um adesivo de laminação à base de poliuretano de dois componentes inclui um primeiro componente compreendendo um pré-polímero contendo isocianato e um segundo componente compreendendo um ou mais polióis. O primeiro componente é obtido pela reação de um poli-isocianato com um poliol poliéter e/ou poliol poliéster. O segundo componente é um poliol poliéter e/ou um poliol poliéster. Cada componente pode opcionalmente incluir um ou mais aditivos. Os dois componentes são combinados em uma razão predeterminada e aplicados em um filme/substrato de folha que é, então, laminado a outro filme/substrato de folha.

[005] Adesivos de laminação à base de poliuretano sem solvente de dois componentes, em comparação com os adesivos tradicionais contendo solvente, incluem ligações iniciais fracas e mostram desenvolvimento lento de ligação antes de o laminado poder ser processado. Além disso, estes adesivos tendem a exibir resistência química relativamente fraca, especialmente em condições acídicas, bem como resistência a vedação térmica fraca. Em alguns casos, um promotor de adesão de silano é incorporado na composição adesiva para melhorar a resistência de ligação inicial. No entanto, promotores de adesão de silano não podem suportar calor e resistência a ácido, e a resistência de ligação da composição adesiva sofre após tratamento térmico e/ou ácido. Além disso, laminados incorporando promotores de adesão de silano requerem ambientes de armazenamento secos porque o silano é sensível à umidade.

[006] Portanto, composições adesivas de laminação à base de poliuretano sem solvente de dois componentes com resistência de ligação, resistência química e resistência a vedação térmica melhoradas e métodos para produção das mesmas são desejáveis.

SUMÁRIO DA REVELAÇÃO

[007] Uma composição adesiva sem solvente de dois componentes é revelada. A composição adesiva compreende um componente de isocianato compreendendo um pré-polímero de isocianato que é o produto de reação de reagentes compreendendo pelo menos um poli-isocianato, pelo menos um poliol selecionado do grupo consistindo em um poliol poliéster, um poliol poliéter e combinações dos mesmos e pelo menos um poliol tendo dois ou mais grupos hidroxila (“OH”) e um grupo de ponte de hidrogênio selecionado de O=C-O-, O=C-C-O-, O=C-C=C-O-, ou formas protonadas dos mesmos. A composição adesiva compreende ainda um componente de poliol compreendendo pelo menos um poliol selecionado do grupo consistindo em um poliol poliéster, um poliol poliéter e combinações dos mesmos. A inclusão do poliol (dos polióis) tendo dois ou mais grupos OH e um grupo de ponte de hidrogênio nos reagentes de pré-polímero de isocianato melhora a resistência de ligação e a resistência química das composições adesivas reveladas em relação às composições adesivas sem solvente de dois componentes existentes.

[008] Um método para formar um laminado também é revelado. O método compreende formar uma composição adesiva sem solvente, a composição compreendendo pelo menos um poliol compreendendo dois ou mais grupos OH e um grupo de ponte de hidrogênio, aplicar uma camada da composição adesiva a uma superfície de um filme, colocar a camada em contato com uma superfície de outro filme para formar um laminado e curar a composição adesiva. Um laminado formado por este método é também revelado.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA REVELAÇÃO

[009] A composição adesiva sem solvente de dois componentes de acordo com esta revelação compreende um componente de isocianato e um componente de poliol.

COMPONENTE DE ISOCIANATO

[0010] O componente de isocianato compreende pelo menos um pré-polímero de isocianato que é o produto de reação de reagentes (os “reagentes de pré- polímeros”) compreendendo pelo menos um poli-isocianato, pelo menos um poliol selecionado do grupo consistindo em um poliol poliéster, um poliol poliéter e combinações dos mesmos e pelo menos um poliol tendo dois ou mais grupos OH, que reagem com grupos isocianato (isto é, R-N=C=O) e contendo um grupo de ponte de hidrogênio, o grupo de ponte de hidrogênio selecionado de O=C-O-, O=C-C-O-, O=C-C=C-O- ou formas protonadas dos mesmos. Cada um dos reagentes de pré-polímeros é discutido em detalhes abaixo.

[0011] Como aqui usado, um “poli-isocianato” é qualquer composto que contém dois ou mais grupos isocianato. Um “poli-isocianato aromático” é um poli- isocianato que contém um ou mais anéis aromáticos. Um “poli-isocianato alifático” não contém anéis aromáticos.

[0012] Poli-isocianatos adequados para uso de acordo com esta revelação podem ser selecionados do grupo que consiste em poli-isocianatos aromáticos, poli-isocianatos alifáticos e combinações dos mesmos. Exemplos de poli- isocianatos aromáticos adequados para uso de acordo com esta revelação incluem, mas não estão limitados a, isômeros de metileno difenil dipoli- isocianato ("MDI") tais como 4,4-MDI, 2,4-MDI e 2,2'-MDI, isômeros de tolueno- dipoli-isocianato ("TDI") tais como 2,4-TDI, 2,6-TDI, isômeros de naftaleno- dipoli-isocianato ("NDI") tais como 1,5-NDI e combinações dos mesmos. Exemplos de poli-isocianatos alifáticos adequados para uso de acordo com esta revelação incluem, mas não estão limitados a, isômeros de hexametileno dipoli-isocianato (“HDI”), isômeros de isoforona dipoli-isocianato (“IPDI”), isômeros de xileno dipoli-isocianato (“XDI”) e combinações dos mesmos.

[0013] A quantidade do poli-isocianato no componente de isocianato é, em peso com base no peso do componente de isocianato, pelo menos 10% em peso, ou pelo menos 20% em peso, ou pelo menos 30% em peso. A quantidade de pelo menos um poli-isocianato no componente de isocianato não deve ultrapassar, em peso com base no peso do componente de isocianato, 80% em peso, ou 70% em peso, ou 65% em peso.

[0014] Um composto com dois ou mais grupos hidroxila é um “poliol”. Um poliol com exatamente dois grupos hidroxila é um "diol". Um poliol com exatamente três grupos hidroxila é um “triol”. Um composto que contém duas ou mais ligações éster na mesma cadeia linear de átomos é conhecido aqui como "poliéster". Um composto que é um poliéster e um poliol é aqui conhecido como "poliol poliéster". Os polióis poliésteres revelados têm um peso molecular que não ultrapassa 4.000 g/mol. Além disso, os polióis poliésteres revelados têm uma funcionalidade de grupo hidroxila de pelo menos 1,5 e não ultrapassam 3 (isto é, 1,5 < f < 3).

[0015] Polióis poliésteres adequados para uso de acordo com esta revelação são policondensados de dióis conhecidos e também, opcionalmente, polióis (por exemplo, trióis, tetraóis) e de ácidos dicarboxílicos e também, opcionalmente, ácidos policarboxílicos (por exemplo, ácidos tricarboxílicos, ácidos tetracarboxílicos) ou ácidos hidroxicarboxílicos ou lactonas. Os polióis poliésteres podem também ser derivados dos correspondentes anidridos policarboxílicos ou correspondentes ésteres policarboxílicos de álcoois inferiores, em vez dos ácidos policarboxílicos livres.

[0016] Dióis adequados incluem, mas não estão limitados a, etileno glicol, butileno glicol, dietileno glicol, trietileno glicol, polialquileno glicóis, tais como polietileno glicol, e também 1, 2-propanodiol, 1, 3-propanodiol, 1, 3-butanodiol, 1, 4-butanodiol, 1, 6-hexanodiol e neopentil glicol. A fim de conseguir uma funcionalidade de poliol poliéster maior que 2, polióis tendo uma funcionalidade de 3 podem opcionalmente ser incluídos na composição adesiva (por exemplo, trimetilolpropano, glicerol, eritritol, pentaeritritol, trimetilolbenzeno ou isocianurato de trishidroxietila).

[0017] Ácidos dicarboxílicos adequados incluem, mas não estão limitados a, ácidos alifáticos, ácidos aromáticos e combinações dos mesmos. Exemplos de ácidos aromáticos adequados incluem ácido ftálico, ácido isoftálico, ácido tereftálico e ácido tetra-hidroftálico. Exemplos de ácidos alifáticos adequados incluem ácido hexa-hidroftálico, ácido ciclo-hexano dicarboxílico, ácido adípico, ácido azelaico, ácido sebácico, ácido glutárico, ácido tetracloroftálico, ácido maleico, ácido fumárico, ácido itacônico, ácido malônico, ácido subérico, ácido 2-metil succínico, ácido 3,3-dietil glutárico, ácido 2,2-dimetil succínico e ácido trimetílico. Como aqui usado, o termo "ácido" também inclui quaisquer anidridos do referido ácido. Além disso, ácidos monocarboxílicos, tais como ácido benzoico e ácido hexano carboxílico devem ser minimizados ou excluídos das composições reveladas. Ácidos alifáticos ou aromáticos saturados são preferidos, tal como ácido adípico ou ácido isoftálico.

[0018] A quantidade do poliol poliéster no componente de isocianato é, em peso com base no peso do componente de isocianato, de pelo menos 2% em peso, ou pelo menos de 5% em peso, ou pelo menos de 8% em peso. A quantidade do poliol poliéster no componente de isocianato não deve ultrapassar, em peso com base no peso do componente de isocianato, 45% em peso, ou 40% em peso, ou 35% em peso.

[0019] Um composto que contém duas ou mais ligações éter na mesma cadeia linear de átomos é conhecido aqui como "poliéter". Um composto que é um poliéter e um poliol é um “poliol poliéter”. Os polióis poliéteres revelados têm um peso molecular que não ultrapassa 5.000 g/mol. Além disso, os polióis poliéteres revelados têm uma funcionalidade de grupo hidroxila de pelo menos 1,5 e não ultrapassa 4 (isto é, 1,5 < f < 4).

[0020] Polióis poliéteres adequados para uso de acordo com esta revelação são os produtos de poliadição de óxido de etileno, óxido de propileno, tetra- hidrofurano, óxido de butileno e os produtos de coadição e enxertados dos mesmos, assim como os polióis poliéteres obtidos por condensação de álcoois poli-hídricos ou misturas dos mesmos. Exemplos de polióis poliéteres adequados para uso incluem, mas não estão limitados a, polipropileno glicol (“PPG”), polietileno glicol (“PEG”), polibutileno glicol e politetrametileno glicol (“PTMEG”).

[0021] A quantidade do poliol poliéter no componente de isocianato é, em peso com base no peso do componente de isocianato, pelo menos de 5% em peso, ou pelo menos de 10% em peso, ou pelo menos de 15% em peso. A quantidade do poliol poliéter no componente de isocianato não ultrapassará, em peso com base no peso do componente de isocianato, 45% em peso, ou 40% em peso, ou 35% em peso.

[0022] O componente de isocianato compreende ainda um poliol tendo dois ou mais grupos OH no final da cadeia molecular de poliol e pelo menos um grupo de ponte de hidrogênio numa cadeia molecular lateral. Exemplos de grupos de ponte de hidrogênio adequados incluem, mas não estão limitados a, O=C-O", O=C-C-O", e O=C-C=C-O", e formas protonadas dos mesmos. O poliol revelado tendo dois ou mais grupos OH e um grupo de ponte de hidrogênio tem ainda um valor ácido de pelo menos 50 mg de KOH/g e não ultrapassa 200 mg de KOH/g. Além disso, o poliol revelado tem um peso molecular de pelo menos 600 g/mol e não ultrapassa 3.000 g/mol. Além disso, o poliol revelado tem uma funcionalidade de grupo hidroxila de pelo menos 1,8 e não ultrapassa 3 (isto é, 1,8 < f < 3).

[0023] A quantidade do poliol tendo dois ou mais grupos OH e um grupo de ponte de hidrogênio no componente de isocianato é, em peso com base no peso do componente de isocianato, pelo menos de 0,01% em peso, ou pelo menos 0,1% em peso, ou pelo menos 1% em peso. A quantidade do poliol tendo dois ou mais grupos OH e um grupo de ponte de hidrogênio no componente de isocianato não ultrapassará, em peso com base no peso do componente de isocianato, 25% em peso, ou 20% em peso, ou 15% em peso.

[0024] O componente de isocianato revelado pode, opcionalmente, compreender ainda um poliol biobaseado, tal como óleo de rícino ou outros polióis biobaseados conhecidos. O poliol biobaseado revelado tem uma funcionalidade de grupo hidroxila de pelo menos 1,5 e não ultrapassa 4 (isto é, 1,5 < f < 4).

[0025] Quando opcionalmente incluído no componente de isocianato, a quantidade do poliol biobaseado no componente de isocianato é, em peso com base no peso do componente de isocianato, pelo menos de 0,01% em peso, ou pelo menos 0,1% em peso, ou pelo menos 3% em peso. A quantidade do poliol biobaseado no componente de isocianato não ultrapassará, em peso com base no peso do componente de isocianato, 15% em peso, ou 10% em peso, ou 5% em peso.

[0026] Compostos tendo grupos poli-isocianato, tal como o pré-polímero de isocianato do componente de isocianato, podem ser caracterizados pelo parâmetro "%NCO", que é a quantidade de grupos poli-isocianato em peso com base no peso do composto. O parâmetro %NCO é medido pelo método da ASTM D 2572-97(2010). O componente de isocianato revelado tem uma %NCO de pelo menos 3% em peso, ou pelo menos 5% em peso, ou pelo menos 7% em peso. Em algumas modalidades, o componente de isocianato tem um %NCO que não ultrapassa 30% em peso, ou 25% em peso, ou 22% em peso, ou 19% em peso.

[0027] Em algumas modalidades, o componente de isocianato tem viscosidade a 25°C de 300 mPa-s a 20.000 mPa-s, conforme medida pelo método da ASTM D2196.

[0028] O componente de isocianato pode, opcionalmente, compreender um ou mais catalisadores. Exemplos de pelo menos um catalisador adequados para uso de acordo com esta revelação incluem, mas não estão limitados a, dilaurato de dibutilestanho, acetato de zinco, 2,2-dimorfolinodietiléter e combinações dos mesmos.

COMPONENTE DE POLIOL

[0029] A composição adesiva sem solvente compreende ainda um componente de poliol compreendendo pelo menos um poliol selecionado do grupo consistindo em um poliol poliéster, um poliol poliéter e combinações dos mesmos. O componente de poliol pode, opcionalmente, incluir um poliol tendo dois ou mais grupos OH e um grupo de ponte de hidrogênio, promotores de adesão e monômeros de diol ou triol.

[0030] Polióis poliésteres adequados para uso no componente de poliol têm um peso molecular que não ultrapassa 4.000 g/mol. Além disso, os polióis poliésteres revelados têm uma funcionalidade de grupo hidroxila de pelo menos 1,5 e não ultrapassam 3 (isto é, 1,5 < f < 3).

[0031] Polióis poliésteres adequados para uso de acordo com esta revelação são policondensados de dióis conhecidos e também, opcionalmente, polióis (por exemplo, trióis, tetraóis) e de ácidos dicarboxílicos e também, opcionalmente, ácidos policarboxílicos (por exemplo, ácidos tricarboxílicos, ácidos tetracarboxílicos) ou ácidos hidroxicarboxílicos ou lactonas. Os polióis poliésteres podem também ser derivados dos correspondentes anidridos policarboxílicos ou correspondentes ésteres policarboxílicos de álcoois inferiores, em vez dos ácidos policarboxílicos livres.

[0032] Dióis adequados incluem, mas não estão limitados a, etileno glicol, butileno glicol, dietileno glicol, trietileno glicol, polialquileno glicóis, tais como polietileno glicol, e também 1,2-propanodiol, 1,3-propanodiol, 1,3-butanodiol, 1,4-butanodiol, 1,6-hexanodiol e neopentil glicol. A fim de conseguir uma funcionalidade de poliol poliéster maior que 2, polióis tendo uma funcionalidade de 3 podem opcionalmente ser incluídos na composição adesiva (por exemplo, trimetilolpropano, glicerol, eritritol, pentaeritritol, trimetilolbenzeno ou isocianurato de trishidroxietila).

[0033] Ácidos dicarboxílicos adequados incluem, mas não estão limitados a, ácidos alifáticos, ácidos aromáticos e combinações dos mesmos. Exemplos de ácidos aromáticos adequados incluem ácido ftálico, ácido isoftálico, ácido tereftálico e ácido tetra-hidroftálico. Exemplos de ácidos alifáticos adequados incluem ácido hexa-hidroftálico, ácido ciclo-hexano dicarboxílico, ácido adípico, ácido azelaico, ácido sebácico, ácido glutárico, ácido tetracloroftálico, ácido maleico, ácido fumárico, ácido itacônico, ácido malônico, ácido subérico, ácido 2-metil succínico, ácido 3,3-dietil glutárico, ácido 2,2-dimetil succínico e ácido trimetílico. Como aqui usado, o termo "ácido" também inclui quaisquer anidridos do referido ácido. Além disso, ácidos monocarboxílicos, tais como ácido benzoico e o ácido hexano carboxílico, devem ser minimizados ou excluídos das composições reveladas. Ácidos alifáticos ou aromáticos saturados são preferidos, tal como ácido adípico ou ácido isoftálico.

[0034] A quantidade do poliol poliéster no componente de poliol é, em peso com base no peso do componente de poliol, pelo menos 0% em peso, ou pelo menos 5% em peso, ou pelo menos 8% em peso. A quantidade do poliol poliéster no componente de poliol não ultrapassará, em peso com base no peso do componente de poliol, de 100% em peso, ou 90% em peso, ou 80% em peso.

[0035] Polióis poliéteres adequados para uso no componente de poliol têm um peso molecular que não ultrapassa 5.000 g/mol. Além disso, os polióis poliéteres revelados têm uma funcionalidade de grupo hidroxila de pelo menos 1,5 e não ultrapassa 3 (isto é, 1,5 < f < 4).

[0036] Polióis poliéteres adequados para uso de acordo com esta revelação são os produtos de poliadição de óxido de etileno, óxido de propileno, tetra- hidrofurano, óxido de butileno e os produtos de coadição e enxertados dos mesmos, assim como os polióis poliéteres obtidos por condensação de álcoois poli-hídricos ou misturas dos mesmos. Exemplos de polióis poliéteres adequados para uso incluem, mas não estão limitados a, polipropileno glicol (“PPG”), polietileno glicol (“PEG”), polibutileno glicol e politetrametileno glicol (“PTMEG”).

[0037] A quantidade do poliol poliéter no componente de poliol é, em peso com base no peso do componente de poliol, pelo menos 0% em peso, ou pelo menos de 10% em peso, ou pelo menos de 20% em peso. A quantidade do poliol poliéter no componente de poliol não ultrapassará, em peso com base no peso do componente de isocianato, 100% em peso, ou 90% em peso, ou 80% em peso.

[0038] Em algumas modalidades, a razão em peso do componente de isocianato para o componente de poliol é de 1:1 ou mais alta, ou 1,5:1 ou mais alta; ou 1,8:1 ou mais alta. Em algumas modalidades, a razão em peso do componente de isocianato para o componente de poliol é de 5:1 ou mais baixa, ou 4,5:1 ou mais baixa, ou 4:1 ou mais baixa.

[0039] Está contemplado que o componente de isocianato e o componente de poliol da composição adesiva sem solvente revelada podem ser feitos separadamente e, se desejado, armazenados até ser desejado usar a composição adesiva. Em algumas modalidades, tanto o componente de isocianato como o componente de poliol são cada um líquido a 25°C. Quando for desejado usar a composição adesiva, o componente de isocianato e o componente de poliol são colocados em contato um com o outro e misturados juntos. É contemplado que quando estes dois componentes são postos em contato, uma reação de cura começa na qual os grupos isocianato reagem com os grupos hidroxila para formar ligações de uretano. A composição adesiva formada ao colocar os dois componentes em contato pode ser chamada de “mistura curável”.

[0040] Um método para formar um laminado usando uma composição adesiva é também revelado. Em algumas modalidades, a composição adesiva, tal como a composição adesiva discutida acima, está em um estado líquido. Em algumas modalidades, a composição é um líquido a 25°C. Mesmo se a composição estiver sólida a 25°C, é aceitável aquecer a composição conforme necessário para colocar a mesma em um estado líquido. Uma camada da composição é aplicada em uma superfície de um filme. Um “filme” é qualquer estrutura que tenha 0,5 mm ou menos em uma dimensão e seja 1 cm ou mais em ambas as outras duas dimensões. Um filme de polímero é um filme que é feito de um polímero ou uma mistura de polímeros. A composição de um filme de polímero é, tipicamente, 80 por cento ou mais em peso de um ou mais polímeros. Em algumas modalidades, a espessura da camada da mistura curável é de 1 a 5 μm.

[0041] Em algumas modalidades, uma superfície de outro filme é colocada em contato com a camada da mistura curável para formar um laminado não curado. Em algumas modalidades, o laminado não curado é feito em um momento em que a quantidade de grupos de poli-isocianato não reagidos presentes na composição adesiva é, em uma base molar comparada com a quantidade de grupos isocianato presentes no componente de isocianato antes do contato com o componente de poliol, pelo menos 50%, ou pelo menos 75%, ou pelo menos 90%. O laminado não curado é ainda produzido num momento em que a quantidade de grupos poli-isocianato não reagidos presentes na mistura curável é inferior a 100%, ou inferior a 97% ou inferior a 95%.

[0042] A mistura curável é, então, curada ou deixada curar. O laminado não curado pode ser submetido à pressão, por exemplo, passando através de cilindros espremedores, que podem ou não ser aquecidos. O laminado não curado pode ser aquecido para acelerar a reação de cura.

[0043] Filmes adequados incluem papel, tecido e pano não tecido, folha de metal, polímeros e polímeros revestidos com metal. Filmes, opcionalmente, têm uma superfície na qual uma imagem é impressa com tinta; a tinta pode estar em contato com a composição adesiva. Em algumas modalidades, os filmes são filmes de polímero e filmes de polímero revestidos com metal, sendo mais preferidos os filmes de polímero.

EXEMPLOS DA REVELAÇÃO

[0044] A presente revelação será agora explicada em mais detalhes por Exemplos Ilustrativos e Exemplos Comparativos (coletivamente, os “Exemplos”). No entanto, o escopo da presente revelação não está, obviamente, limitado às formulações estabelecidas nos exemplos. Pelo contrário, os Exemplos são meramente ilustrativos da revelação.

PREPARAÇÃO DA COMPOSIÇÃO

[0045] As matérias-primas usadas para preparar os Exemplos são identificadas na Tabela 1 abaixo por nome comercial e fornecedor. TABELA 1: MATÉRIAS PRIMAS

[0046] Os componentes de isocianato dos Exemplos (A1 a A4) são sintetizados pela adição de HA-0135 na formulação de grau comercial MOR-FREE™ 698A durante o processo de síntese de acordo com as formulações listadas na Tabela 2. As formulações na Tabela 2 são mostradas em porcentagem em peso com base no peso total do componente de isocianato. TABELA 2: COMPOSIÇÕES DE COMPONENTE ISOCIANATO Ai A A4

[0047] Os componentes de poliol dos Exemplos (B1 a B4) são sintetizados de acordo com as formulações listadas na Tabela 3. As formulações de matéria- prima na Tabela 3 são mostradas em porcentagem em peso com base no peso total do componente de poliol. TABELA 3: COMPOSIÇÕES DE COMPONENTE DE POLIOL Bi A B4

[0048] Para ambos os Exemplos Ilustrativos e os Exemplos Comparativos, o componente de isocianato é sintetizado num reator de vidro de 1.000 mL de acordo com um processo típico de preparação de pré-polímero de poliuretano. O poli-isocianato é introduzido no reator e mantido a 60°C com proteção de nitrogênio. Em seguida, os vários polióis são introduzidos no reator de acordo com as composições da Tabela 2. A temperatura é lentamente aumentada até 80°C e mantida por 2 a 3 horas. Finalmente, o pré-polímero de isocianato produzido, isto é, o componente de isocianato, é carregado em um recipiente vedado com proteção de nitrogênio para aplicação adicional.

[0049] O componente de poliol inclui uma mistura de polióis, conforme indicado na Tabela 3. Antes de introduzir as matérias-primas do componente de poliol no reator, o teor de umidade das matérias-primas deve ser inferior a 500 ppm. Enquanto agitando e misturando as matérias-primas no componente de poliol, nitrogênio é fornecido para evitar a contaminação da mistura por umidade.

[0050] Para preparar os Exemplos Ilustrativos e Exemplos Comparativos, os componentes de isocianato e os componentes de poliol são, então, misturados de acordo com os emparelhamentos ilustrados na Tabela 4 para formar as composições adesivas dos Exemplos. TABELA 4: EMPARELHAMENTOS DE POLI-ISOCIANATO/POLIOL DE IES E CES

[0051] As composições adesivas dos Exemplos são, então, usadas para formar laminados compreendendo filmes de polietileno e alumínio. As composições adesivas são aplicadas ao polietileno a um peso de revestimento de 2,0 g/m2, ligadas com o filme de alumínio e, então, curadas a 50°C por 24 horas para formar os laminados. Uma vez que o laminado é formado, testes são realizados para analisar a resistência de ligação, a resistência de selagem térmica e a resistência à ebulição em bolsa com água e suco de maçã.

TESTE DE DESEMPENHO DE LAMINADO

[0052] Laminados preparados das composições adesivas dos Exemplos são submetidos a testes de resistência de ligação. Os laminados são cortados em tiras de 15 mm de largura para testes de descascamento T sob velocidade de cruzeta de 250 mm/min usando um Sistema de Ensaios de Coluna Simples da Série 5940 disponível junto à Instron Corporation. Durante o teste, a cauda de cada tira é puxada ligeiramente com a mão para assegurar que a cauda permaneceu em um ângulo de 90° em relação à direção de descascamento. Três tiras são testadas para cada amostra e o valor médio é calculado. Os resultados estão na unidade de N/15mm. Valores relativamente mais altos indicam melhor resistência de ligação.

[0053] Os laminados preparados a partir das composições adesivas dos Exemplos são submetidos a testes de resistência de selagem térmica. Os laminados são selados termicamente numa Seladora Térmica HSG-C disponível junto à Brugger Feinmechanik GmbH sob temperatura de selagem de 140°C e pressão de 300N por 1 segundo. Os laminados são, então, resfriados e cortados em tiras de 15mm de largura para o teste de resistência de selagem térmica sob velocidade de cruzeta de 250 mm/min usando um Sistema de Ensaios de Coluna Simples da Série 5940 disponível junto à Instron Corporation. Três tiras são testadas para cada amostra e o valor médio é calculado. Os resultados estão na unidade de N/15mm. Valores relativamente mais altos indicam melhor resistência de selagem térmica.

[0054] Os laminados preparados das composições adesivas dos Exemplos são submetidos a testes de resistência à ebulição em saco. Os laminados são cortados em pedaços de 8 cm x 12 cm e transformados em saco através de selagem térmica com água dentro do saco. Os sacos são, então, colocados em água fervente e deixados por 30 minutos, assegurando que os sacos estejam sempre imersos em água durante todo o processo de ebulição. A extensão de tunelamento, delaminação e/ou vazamento dos sacos é registrada após conclusão do processo de ebulição. Para uma amostra passar no teste de resistência de ebulição em saco, ela não deve mostrar evidência de tunelamento, delaminação ou vazamento. Então, os sacos são abertos, esvaziados e deixados resfriar antes de serem cortados em tiras de 15 mm de largura para testar a resistência de ligação de descascamento T na máquina Instron 5943. Três tiras são testadas para obter o valor médio. TABELA 5: RESULTADOS DO TESTE DE DESEMPENHO

[0055] Os Exemplos exibem boa resistência de ligação e resistência de selagem térmica à temperatura ambiente. No entanto, os Exemplos Comparativos exibem resistência de ligação diminuída após conclusão do teste de ebulição em saco. Os Exemplos Inventivos, por outro lado, exibem a mesma ou até mesmo uma resistência de ligação mais elevada após a conclusão do teste de ebulição em saco. Além disso, os Exemplos Inventivos exibem elevada resistência de selagem térmica em comparação com os Exemplos Comparativos.

[0056] Como discutido acima e observado nas Tabelas 2 a 4, os Exemplos Comparativos são de composição semelhante aos Exemplos Ilustrativos, com exceção do poliol compreender um poliol que compreende um grupo de ponte de hidrogênio. Consequentemente, a inclusão deste poliol pelo menos no componente de isocianato da composição adesiva resulta em laminados com melhor resistência de ligação depois de serem submetidos a tratamento de ebulição em saco.

Claims

1. Composição adesiva sem solvente de dois componentes, caracterizada pelo fato de compreender: - um componente de isocianato compreendendo um pré-polímero de isocianato que é o produto de reação de reagentes compreendendo: - pelo menos um poli-isocianato; - pelo menos um poliol selecionado do grupo consistindo de um poliol poliéster, um poliol poliéter e combinações dos mesmos; e - pelo menos um poliol tendo dois ou mais grupos OH e um grupo de ponte de hidrogênio selecionado de O=C-O-, O=C-C-O-, O=C-C=C-O-, ou formas protonadas dos mesmos, e - um componente de poliol compreendendo pelo menos um poliol selecionado do grupo consistindo de um poliol poliéster, um poliol poliéter e combinações dos mesmos.

2. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de pelo menos um do componente de isocianato e do componente de poliol compreender ainda um poliol biobaseado.

3. Composição, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de o poliol biobaseado ser óleo de rícino.

4. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a razão em peso de componente de isocianato para componente de poliol ser de 5:1 a 1:1.

5. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o componente de poliol compreender ainda um promotor de adesão selecionado do grupo consistindo de aminossilano, epoxissilano e combinações dos mesmos.

6. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o componente de poliol compreender ainda um poliol tendo dois ou mais grupos OH e um grupo de ponte de hidrogênio.

7. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o poliol com grupos OH e um grupo de ponte de hidrogênio compreenderem ambos, a funcionalidade de hidroxila e de ácido COOH.

8. Composição adesiva sem solvente de dois componentes, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de compreender: - um componente de isocianato compreendendo um pré-polímero de isocianato que é o produto de reação de reagentes compreendendo, com base no peso total do componente de isocianato: - 10 a 80 por cento em peso de pelo menos um poli-isocianato; - 2 a 35 por cento em peso de pelo menos um poliol poliéster; - 5 a 45 por cento em peso de pelo menos um poliol poliéter; e - 0,01 a 25 por cento em peso de pelo menos um poliol compreendendo dois ou mais grupos OH e um grupo de ponte de hidrogênio selecionado de O=C- O-, O=C-C-O-, O=C-C=C-O-, ou formas protonadas dos mesmos, e - um componente de poliol compreendendo pelo menos um poliol selecionado a partir do grupo consistindo de um poliol poliéster, um poliol poliéter, e combinações dos mesmos.

9. Método para formar um laminado, a partir da composição definida na reivindicação 1, sendo o método caracterizado pelo fato de compreender: - formar uma composição adesiva sem solvente por contato dos reagentes compreendendo: - um componente de isocianato compreendendo um pré-polímero de isocianato que é o produto de reação de reagentes compreendendo: - pelo menos um poli-isocianato; - pelo menos um poliol selecionado do grupo consistindo de um poliol poliéster, um poliol poliéter e combinações dos mesmos; e - pelo menos um poliol tendo dois ou mais grupos OH e um grupo de ponte de hidrogênio, e - um componente de poliol compreendendo um poliol selecionado do grupo consistindo de um poliol poliéster, um poliol poliéter e combinações dos mesmos; - aplicar uma camada da composição adesiva a uma superfície de um filme; - colocar a camada em contato com uma superfície de outro filme para formar um laminado; e - curar a composição adesiva.

10. Laminado, caracterizado pelo fato de ser formado pelo método definido na reivindicação 9.