BR112018072979B1 - Método para formar um laminado - Google Patents

Abstract

Trata-se de uma composição adesiva sem solvente de dois componentes, em que a composição adesiva compreende um componente de isocianato que compreende pelo menos um isocianato, e um componente de poliol que compreende pelo menos um poliol iniciado por amina que tem uma funcionalidade de 3 a 8 e um número de hidroxila de 20 a 1.000, em que o primeiro e o segundo componentes são formulados para serem aplicados a substratos separados antes de serem unidos. Ademais, é revelado um método para formar um laminado, em que o método compreende aplicar uniformemente o componente de isocianato a um primeiro substrato, aplicar uniformemente o componente de poliol a um segundo substrato, unir o primeiro e segundo substratos, desse modo misturando e reagindo o componente de isocianato e o componente de poliol para formar um adesivo entre o primeiro e o segundo substratos, e curar o adesivo para unir o primeiro e o segundo substratos. Além disso, um laminado formado pelo método é revelado.

Description

CAMPO DA REVELAÇÃO

[0001] A presente revelação se refere a composições adesivas sem solvente. Mais particularmente, a revelação se refere a composições adesivas de poliuretano sem solventes de dois componentes formuladas para uso na fabricação de laminados, sendo que as composições têm uma eficiência de conversão, uma resistibilidade à ligação, uma resistência química e térmica e um decaimento de amina primária aromática e isocianato melhorados.

[0002] A revelação se refere, adicionalmente, a métodos de formação de estruturas laminadas que compreendem as composições adesivas reveladas. Em algumas modalidades, as composições adesivas exibem alta reatividade e, portanto, são formuladas para serem aplicadas a dois substratos independentemente, que são, então, reunidos para misturar e reagir a composição adesiva. Em particular, um componente da composição adesiva é configurado para ser aplicado uniformemente a uma superfície de um primeiro substrato e o outro componente da composição adesiva é configurado para ser aplicado a uma superfície de um segundo substrato. O primeiro e o segundo substratos são subsequentemente reunidos, misturando e reagindo, assim, os dois componentes para formar um adesivo entre o primeiro e o segundo substratos. Desse modo, o adesivo pode, então, ser curado, ligando, assim, o primeiro e segundo substratos.

ANTECEDENTES DA REVELAÇÃO

[0003] As composições adesivas são úteis para uma ampla variedade de propósitos. Por exemplo, as composições adesivas são usadas para ligar substratos como polietileno, polipropileno, poliéster, poliamida, metal, papel ou celofane para formar filmes compósitos, isto é, laminados. O uso de adesivos em diferentes aplicações de uso final 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 embalagem 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.

[0004] Adesivos de laminação sem solvente podem ser aplicados até 100% de sólidos sem quaisquer solventes orgânicos ou um transportador aquoso. Visto que nenhum solvente orgânico ou água tem que ser retirado do adesivo após a aplicação, esses adesivos podem ser aplicados a altas velocidades de linha e são preferenciais em aplicações que requeiram aplicação rápida de adesivo. Os adesivos de laminação à base de solvente e água são limitados pela taxa à qual o solvente ou a água podem ser efetivamente secos e removidos após a aplicação. Por razões ambientais, de saúde e de segurança, os adesivos de laminação são de preferência aquosos ou sem solvente.

[0005] 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 pré-misturados antes da aplicação, aqui chamados de “adesivos de dois componentes pré-misturados”. Tipicamente, um adesivo de laminação à base de poliuretano de dois componentes inclui um primeiro componente que compreende um pré-polímero que contém isocianato e um segundo componente que compreende um poliol. O pré-polímero é obtido pela reação de isocianato em excesso com um poliéter e/ou poliéster que contém dois ou mais grupos hidroxila por molécula. O segundo componente é um poliéter e/ou poliéster funcionalizado com dois ou mais grupos hidroxila por molécula. Os dois componentes são combinados em uma razão predeterminada, ou “pré-misturados”, e depois aplicados em um substrato, que é, então, laminado em outro substrato.

[0006] Camadas adicionais de substrato podem ser adicionadas à estrutura com camadas adicionais de composição adesiva localizadas entre cada substrato sucessivo. O adesivo é então curado, quer à temperatura ambiente quer à temperatura elevada, reunindo, assim, os substratos.

[0007] O processamento adicional da estrutura do laminado depende da velocidade de cura do adesivo. A velocidade de cura do adesivo é indicada pelo tempo em que a ligação mecânica entre os substratos laminados demora a se tornar suficiente para permitir processamento adicional e o laminado está em conformidade com os regulamentos aplicáveis (por exemplo, regulamentos de contato com alimentos). Velocidade de cura lenta resulta em menor eficiência de conversão. Os adesivos de laminação de dois componentes pré- misturados e sem solvente, comparados aos adesivos tradicionais contendo solvente, exibem ligações iniciais fracas e velocidade de cura lenta. A tendência geral na indústria de conversão é no sentido de adesivos de laminação de cura mais rápida. A cura mais rápida melhora a eficiência operacional dos conversores. Especificamente, a transferência rápida de produtos acabados de um depósito aumenta a capacidade de produção e a flexibilidade para lidar com pedidos de última hora (por exemplo, campanhas promocionais de varejistas). De modo a aumentar a eficiência operacional, deve ser utilizada uma composição adesiva com uma reatividade muito superior às composições adesivas existentes para formar laminados. Contudo, essa composição adesiva fornece um desafio para as tecnologias tradicionais de aplicação de adesivo.

[0008] 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, esses adesivos tendem a apresentar baixa resistência química, especialmente em condições ácidas. Ainda mais, os adesivos convencionais de laminação à base de poliuretano sem solvente de dois componentes exibem decaimento lento de amina aromática primária e do isocianato e, portanto, menor eficiência de conversão. Além disso, os catalisadores são amplamente utilizados na química dos poliuretanos para acelerar a reação de isocianatos e compostos terminados com hidroxila. Catalisadores típicos incluem catalisadores de amina, catalisadores de metal, catalisadores de amina e metal bloqueados e catalisadores de amina e metal microencapsulados. Esses catalisadores podem ser muito eficazes, mas não são ideais para aplicações de contato com alimentos. Isso ocorre porque os catalisadores de amina e metal de molécula pequena podem migrar para os alimentos, o que pode ser uma preocupação do ponto de vista da segurança alimentar. Além disso, os catalisadores de amina pequenos geralmente possuem forte odor que pode alterar o sabor dos alimentos, tornando-os indesejáveis para aplicações de contato direto ou indireto com alimentos.

[0009] Por conseguinte, são desejáveis composições de adesivo de laminação à base de poliuretano sem solvente de dois componentes com resistibilidade à ligação melhorada e ligações com desenvolvimento mais rápido, resistência química e térmica melhoradas, e decaimento mais rápido de amina primária aromática e de isocianato. Além disso, são desejáveis composições de adesivo de laminação à base de poliuretano sem solvente de dois componentes que não requeiram o uso de um catalisador para acelerar a reação de isocianato e poliol.

SUMÁRIO DA REVELAÇÃO

[0010] São reveladas composições adesivas de poliuretano sem solvente de dois componentes. Em algumas modalidades, a composição adesiva sem solvente inclui um componente de isocianato que inclui pelo menos um isocianato. A composição adesiva sem solvente inclui, adicionalmente, um componente de poliol que inclui pelo menos um poliol iniciado por amina altamente reativo. O pelo menos um isocianato pode ser selecionado a partir do grupo que consiste em um isocianato aromático, um isocianato alifático e combinações dos mesmos. O pelo menos um poliol iniciado por amina pode ser o produto da reação de um óxido de alquileno e uma amina. O poliol iniciado por amina pode compreender, adicionalmente, uma funcionalidade de 3 a 8 e um número de hidroxilas de 20 a 1.000. O componente de poliol pode compreender, adicionalmente, um poliol não iniciado por amina.

[0011] Em algumas modalidades, o método inclui a aplicação uniforme de um componente de isocianato a um primeiro substrato. O componente de isocianato inclui pelo menos um poli-isocianato. O método inclui ainda a aplicação uniforme de um componente de poliol a um segundo substrato. O primeiro e o segundo substratos são então reunidos, misturando e reagindo, desse modo, o componente de isocianato e o componente de poliol para formar um adesivo entre o primeiro e o segundo substratos. A composição adesiva mista é então curada, ligando, assim, o primeiro e segundo substratos. Por causa dos constituintes da composição adesiva, a composição adesiva tem capacidade de atingir uma viscosidade superior a 10.000 mPa-s dentro de 10 minutos depois de reunir o primeiro e o segundo substratos.

[0012] As estruturas laminadas feitas de acordo com os métodos revelados podem ser cortadas no espaço de apenas duas horas após a laminação e entregues no prazo de dois dias a um cliente. Os laminados feitos utilizando composições adesivas de uso geral existentes requerem tipicamente dois a três dias da laminação ao corte e cinco a sete dias para entrega. Consequentemente, as eficiências do processo são grandemente melhoradas de acordo com os métodos revelados. Além disso, o tempo de vida útil das composições adesivas usadas nos métodos revelados é indefinido em comparação com um tempo de vida de vinte a trinta minutos para os adesivos de uso geral existentes. Isso acontece porque o tempo de vida útil das composições adesivas divulgadas é completamente independente do processo de cura, como será discutido abaixo.

[0013] Visto que as composições adesivas usadas nos métodos revelados são formuladas para serem mais altamente reativas do que as composições adesivas existentes, elas não são idealmente adequadas para uso com aparelhos de aplicação de adesivos existentes. Isso ocorre porque os dois componentes reagem muito rapidamente, fazendo com que o adesivo se gelifique e seja inadequado para aplicação em um substrato. Por essa razão, as composições adesivas utilizadas nos métodos divulgados são formuladas de tal modo que os componentes de isocianato e de poliol sejam aplicados separadamente em dois substratos diferentes, em vez de serem pré- misturados e aplicados em uma manta transportadora.

[0014] Em particular, as composições adesivas utilizadas nos métodos revelados são formuladas de tal modo que o componente de isocianato possa ser uniformemente aplicado a uma superfície de um substrato e o componente de poliol possa ser uniformemente aplicado a uma superfície de um segundo substrato. A superfície do primeiro substrato é, então, colocada em contato com a superfície do segundo substrato para misturar e reagir os dois componentes, formando, assim, um laminado. A composição adesiva é então curada.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0015] Faz-se referência aos desenhos em anexo, nos quais:

[0016] A Figura 1 é uma vista esquemática de um aparelho para formar um laminado de acordo com os métodos revelados; e

[0017] A Figura 2 é um gráfico ilustrando a viscosidade do Exemplo Comparativo 1 e dos Exemplos Ilustrativos 1 a 3 em função do tempo.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA REVELAÇÃO

[0018] 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

[0019] O componente de isocianato compreende pelo menos um isocianato. O pelo menos um isocianato pode ser selecionado do grupo que consiste em um pré-polímero de isocianato, um monômero de isocianato, um poli-isocianato (por exemplo, dímeros, aparadores, etc.) e combinações de dois ou mais dos mesmos. Como aqui usado, um “poli-isocianato” é qualquer composto que contém dois ou mais grupos isocianato. O pré-polímero de isocianato é o produto de reação de reagentes compreendendo pelo menos um isocianato e pelo menos um poliol. Como usado aqui, o “pré-polímero de isocianato” pode ser um poli-isocianato em si.

[0020] O pelo menos um isocianato pode ser selecionado do grupo que consiste em um isocianato aromático, um isocianato alifático, um isocianato cicloalifático e combinações de dois ou mais dos mesmos. Um “poli-isocianato aromático” é um poli-isocianato que contém um ou mais anéis aromáticos. Um “poli-isocianato alifático” não contém anéis aromáticos. Um “poli-isocianato cicloalifático” é um subconjunto de poli-isocianatos alifáticos, em que a cadeia química é estruturada em anel.

[0021] Exemplos de isocianatos aromáticos adequados para uso de acordo com a revelação incluem, mas sem limitação, isômeros de di-isocianato de metilenodifenila ("MDI"), tal como 4,4-MDI, 2,2-MDI e 2,4-MDI, isômeros de di- isocianato de tolueno (“TDI”) como 2,4-TDI, 2,6-TDI, isômeros de naftaleno-di- isocianato (“NDI”) como 1,5-NDI, isômeros de di-isocianato de norbornano (“NBDI”), isômeros de di-isocianato de tetrametilxileno ("TMXDI") e combinações de dois ou mais dos mesmos. São preferenciais os isômeros de MDI, particularmente, uma mistura de 4,4-MDI e 2,4-MDI (isto é, MDI líquido) ou 4,4-MDI (isto é, MDI sólido).

[0022] Exemplos de isocianatos alifáticos adequados para utilização de acordo com esta revelação incluem, mas sem limitações, isômeros de di-isocianato de hexametileno (“HDI”), isômeros de di-isocianato de isoforona (“IPDI”), isômeros de di-isocianato de xileno (“XDI”), e combinações dos mesmos.

[0023] Compostos que têm grupos poli-isocianato, como o componente de isocianato, podem ser caracterizados pelo parâmetro "%NCO", que é a quantidade de grupos 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 1% em peso, ou pelo menos 5% em peso, ou pelo menos 10% em peso. De preferência, o componente de isocianato tem um %NCO que não ultrapassa 30% em peso, ou 25% em peso, ou 20% em peso.

[0024] De preferência, o componente de isocianato tem uma viscosidade a 25°C de 300 mPa-s a 12.000 mPa-s, medida pelo método ASTM D2196.

COMPONENTE DE POLIOL

[0025] A composição adesiva sem solvente inclui, adicionalmente, um componente de poliol que inclui pelo menos um poliol iniciado por amina altamente reativo. Em algumas modalidades, o componente de poliol pode também compreender outro tipo de poliol que é um poliol não iniciado por amina. Cada tipo de poliol pode incluir um tipo de poliol. Alternativamente, cada tipo de poliol pode incluir misturas de diferentes tipos de polióis. Em algumas modalidades, um tipo de poliol pode ser uma espécie de poliol, enquanto o outro tipo de poliol pode ser uma mistura de diferentes espécies de polióis.

[0026] O pelo menos um poliol iniciado por amina melhora a reatividade do sistema de composição adesiva. Em particular, o pelo menos um poliol iniciado por amina é uma molécula terminada em hidroxila e, como resultado, torna-se parte da rede polimérica de poliuretano formada pela reação dos componentes de isocianato e de poliol. Como resultado, a preocupação da migração de pequenas moléculas (por exemplo, um catalisador) é eliminada.

[0027] O pelo menos um poliol iniciado por amina compreende uma funcionalidade de 3 a 8, ou de 4 a 7, ou de 5 a 6. Como usado no presente documento, “funcionalidade” se refere ao número de sítios reativos de isocianato por molécula. Além disso, pelo menos um poliol iniciado por amina compreende um número de hidroxila de 20 a 1.000, ou de 200 a 900, ou de 750 a 850. Como usado no presente documento, “número de hidroxila” é uma medida da quantidade de grupos hidroxila reativos disponíveis para reação. Esse número é determinado em um método analítico úmido e é relatado como o número de miligramas de hidróxido de potássio equivalente aos grupos hidroxila encontrados em um grama da amostra. Os métodos mais comumente usados para determinar o número de hidroxilas estão descritos na norma ASTM D 4274 D. Além disso, pelo menos um poliol iniciado por amina compreende um peso molecular que não excede 12.000 g/mol ou que não excede 8.000 g/mol ou que não excede 5.000 g/mol.

[0028] Os polióis iniciados por amina adequados para utilização de acordo com esta revelação são feitos por alcoxilação de um ou mais iniciadores de amina com um ou mais óxidos de alquileno. Iniciadores de amina adequados incluem, mas sem limitação, toluenodiamina, metilamina, etilenodiamina, dietilenotriamina, anilina, aminoetiletanolamina, bis-3-aminopropilmetilamina, propilenodiamina, tetra- ou hexametilenoamina, trietanolamina, fenilenodiamina e combinações de dois ou mais dos mesmos. Óxidos de alquileno adequados incluem, mas sem limitação, óxido de etileno, óxido de propileno, óxido de 1,2- butileno e combinações de dois ou mais dos mesmos.

[0029] A quantidade de pelo menos um isocianato na composição adesiva é medida em peso, com base no peso da composição adesiva (isto é, o peso total do componente de isocianato e do componente de poliol), pelo menos 0,5% em peso, ou pelo menos 0,7% em peso, ou pelo menos 6% em peso. A quantidade de pelo menos um poliol iniciado por amina na composição adesiva em peso, com base no peso da composição adesiva, não deve exceder 25% em peso, ou não deve exceder 15% em peso, ou não deve exceder 10% em peso.

[0030] A quantidade de pelo menos um poliol iniciado por amina na composição adesiva depende da reatividade de pelo menos um isocianato utilizado. Em geral, é necessário um poliol relativamente menos iniciado por amina para adesivos à base de isocianato aromático em comparação com sistemas à base de isocianato alifático.

[0031] Contempla-se 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 que seja necessária a aplicação dos mesmos. De preferência, tanto o componente de isocianato quanto o componente de poliol são, cada um, líquidos a 25°C. Em algumas modalidades, quando for desejado o uso da composição adesiva, o componente de isocianato e o componente de poliol são colocados em contato um com o outro e misturados. 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”.

[0032] O tempo necessário para a cura da mistura curável é, de preferência, tão curto quanto necessário para conseguir uma resistibilidade à ligação suficiente. Isso ocorre porque tempos de cura mais curtos aumentam a eficácia do processo de formação do laminado. Tradicionalmente, os isocianatos alifáticos não são preferenciais porque são menos reativos que os isocianatos aromáticos, resultando em tempos de cura mais longos. Contudo, as composições adesivas reveladas atingem tempos de cura relativamente curtos mesmo quando o componente de isocianato compreende isocianatos alifáticos.

[0033] Em algumas modalidades, um ou mais polióis não iniciados por amina podem opcionalmente ser incluídos na composição adesiva. Exemplos do poliol não iniciado por amina incluem, mas sem limitação, polióis de poliéster, polióis de poliéter, polióis de policarbonato, polióis de poliacrilato, polióis de policaprolactona, polióis de poliolefinas, polióis de óleo natural e combinações de dois ou mais dos mesmos. De preferência, o poliol não iniciado por amina tem uma viscosidade a 25°C de 10 mPa-s a 40.000 mPa-s, medida pelo método de ASTM D2196.

[0034] A quantidade do pelo menos um poliol não iniciado por amina na composição adesiva é pelo menos 10% em peso, ou pelo menos 20% em peso, ou pelo menos 30% em peso com base no peso da composição adesiva. A quantidade do pelo menos um poliol não iniciado por amina na composição adesiva não deve exceder 60% em peso, ou não deve exceder 50% em peso, ou não deve exceder 40% em peso, com base no peso da composição adesiva.

[0035] De preferência, a razão estequiométrica do componente de isocianato para o componente de poliol é de 1:1 ou maior, como 1,2:1 ou maior, ou como 1,4:1 ou maior. De preferência, a razão estequiométrica do componente de isocianato para o componente de poliol é de 3:1 ou menor, tal como 2,5:1 ou menor, ou tal como 2:1 ou menor. Em geral, a razão de componente de isocianato para o componente de poliol para aplicações industriais (por exemplo, tubos) pode ser relativamente maior do que a proporção para aplicações de bens de consumo (por exemplo, embalagens de alimentos) em que a migração de isocianato de adesivos para alimentos é uma preocupação de segurança.

[0036] Em algumas modalidades, um ou mais aditivos podem opcionalmente ser incluídos na composição adesiva. Exemplos de tais aditivos incluem, mas sem limitação, agentes de adesividade, plastificantes, modificadores de reologia, promotores de adesão, antioxidantes, cargas, corantes, tensoativos, catalisadores, solventes e combinações de dois ou mais dos mesmos.

[0037] Em algumas modalidades, um ou mais aditivos podem opcionalmente ser incluídos na composição adesiva.

FORMAÇÃO DE LAMINADO

[0038] Contempla-se que o componente de isocianato e o componente de poliol das composições adesivas sem solventes utilizadas nos métodos revelados são formulados separadamente e armazenados até que a formação de uma estrutura laminada seja desejável. De preferência, o componente de isocianato e o componente de poliol estão em um estado líquido a 25 °C. Mesmo que os componentes sejam sólidos a 25 °C, é aceitável aquecer os componentes conforme necessário para colocá-los em estado líquido. Visto que a vida útil da composição adesiva é independente do processo de cura, os componentes podem ser armazenados indefinidamente.

[0039] Um laminado formado de acordo com os métodos revelados pode ser formado aplicando-se os componentes de isocianato e de poliol de uma composição adesiva separadamente a dois substratos diferentes, tais como dois filmes. Conforme usado no presente documento, um “filme” é qualquer estrutura que tenha 0,5 mm ou menos em uma dimensão e tenha 1 cm ou mais em ambas as outras duas dimensões. Um “filme polimérico” é um filme que é produzido a partir de um polímero ou uma mistura de polímeros. A composição de um filme polimérico é, tipicamente, 80 por cento em peso ou mais de um ou mais polímeros.

[0040] Com referência agora à Figura 1, é mostrada uma vista esquemática de um aparelho para realizar o método para fins ilustrativos. O aparelho inclui um primeiro substrato 102 que é desenrolável a partir de uma primeira manta desenroladora 104. O primeiro substrato pode ser um filme, como discutido acima. O primeiro substrato 102 passa através de uma unidade de aplicação 106 na qual uma camada de um componente de isocianato de uma composição adesiva é aplicada ao primeiro substrato 102. A unidade de aplicação inclui rolos de dosagem tipicamente operados entre 30 e 40 °C. A unidade de aplicação inclui ainda um rolo de aplicação tipicamente operado entre 30 e 60 °C. O aparelho inclui ainda um segundo substrato 108 que é desenrolável a partir de uma segunda manta desenroladora 110. O segundo substrato 108 também pode ser um filme. O segundo substrato passa 108 através de uma unidade de aplicação 112 na qual uma camada de um componente de poliol da composição adesiva é aplicada ao segundo substrato 108. De preferência, a espessura da primeira e da segunda camadas aplicadas ao primeiro e ao segundo substratos 102, 108, respectivamente, é de 0,5 a 2,5 μm cada. Controlando-se a espessura das camadas aplicadas a cada substrato, a proporção dos componentes pode ser controlada.

[0041] As superfícies do primeiro e do segundo substratos 102, 108 passam, então, através de um dispositivo para aplicar pressão externa ao primeiro e ao segundo substratos 102, 108, tal como o rolo de aperto 114. O rolo de aperto é tipicamente operado entre 30 e 50 °C e a uma pressão entre 0,2 e 0,4 Mpa (2 e 4 bar). A reunião do componente de isocianato e o componente de poliol forma uma camada de mistura adesiva curável. Quando as superfícies do primeiro e do segundo substratos 102, 108 são unidas, a espessura da camada de mistura de adesivo curável é de 1 a 5 μm. O componente de isocianato e o componente de poliol começam a misturar-se e a reagir quando o primeiro e o segundo substratos 102, 108 são reunidos e os componentes entram em contato um com o outro. Isso marca o início do processo de cura.

[0042] Mais misturas e reações são realizadas à medida que o primeiro e o segundo substratos 102, 108 passam através de vários outros rolos, por exemplo, o rolo 116, e finalmente a um rolo de rebobinagem 118. A mistura e reação adicionais ocorrem quando o primeiro e o segundo substratos 102, 108 passam através dos rolos porque cada um dos substratos toma caminhos mais longos ou mais curtos do que o outro substrato através de cada rolo. Dessa forma, os dois substratos se movem um em relação ao outro, misturando os componentes nos respectivos substratos. As disposições dos rolos em um aparelho de aplicação são geralmente conhecidas na técnica. A mistura curável é, então, curada ou deixada para curar.

[0043] Substratos adequados na estrutura laminada incluem filmes, tais como papel, pano tecido e não tecido, folha de metal, polímeros e polímeros revestidos com metal. Os filmes, opcionalmente, têm uma superfície na qual uma imagem é impressa com tinta; sendo que a tinta pode estar em contato com a composição adesiva.

EXEMPLOS DA REVELAÇÃO

[0044] A presente revelação será agora explicada com mais detalhes por Exemplos Ilustrativos e Exemplos Comparativos (coletivamente, os “Exemplos”). Contudo, o escopo da presente revelação não está, obviamente, limitado aos exemplos.

[0045] As matérias-primas para uso nos Exemplos Ilustrativos ("EI") e Exemplos Comparativos ("EC") estão detalhadas na Tabela 1 abaixo.

[0046] Os Exemplos são preparados de acordo com as formulações listadas na Tabela 2, com o uso das matérias-primas listadas na Tabela 1. TABELA 2: EXEMPLO DE FORMULAÇÕES ADESIVAS

EXEMPLO 1 (“EI1”)

[0047] Uma composição adesiva de poliuretano que compreende cerca de 52,6% em peso do Componente A, 5,69% em peso do Componente D, 34,6% em peso do Componente F, 4,74% em peso do Componente G e 2,37% em peso do Componente B é preparada. O aumento de viscosidade desse adesivo formulado é medido por um viscômetro Brookfield DV-II a 45 °C. Esse adesivo é usado para ligar a estrutura de folha/polietileno (PE). Os laminados produzidos são curados a 25 °C e 50% de umidade relativa. As amostras laminadas são cortadas em tiras de 15 mm de largura e a sua resistibilidade à ligação pelicular em T é avaliada em um testador pelicular Thwing-Albert a 10,16 centímetros/min (4 polegadas/min). Se um dos substratos se estender ou romper, a força máxima ou força na ruptura será registrada. A média da força durante o teste é registrada se os dois substratos forem separados. Os valores de resistibilidade à ligação são a média de pelo menos três tiras de amostra.

EXEMPLO 2 (“EI2”)

[0048] É preparada uma composição adesiva de poliuretano que compreende cerca de 53,49% em peso de Componente A, 6,98% em peso de Componente D, 33,95% em peso de Componente F, 2,32% em peso de Componente G e 3,26% em peso de Componente B. O aumento de viscosidade desse adesivo formulado é medido por um viscômetro Brookfield DV-II a 45 °C. Esse adesivo é usado para ligar a estrutura de folha/polietileno (PE). Os laminados produzidos são curados a 25 °C e 50% de umidade relativa. As amostras laminadas são cortadas em tiras de 15 mm de largura e a sua resistibilidade à ligação pelicular em T é avaliada em um testador pelicular Thwing-Albert a 10,16 centímetros/min (4 polegadas/min). Se um dos substratos se estender ou romper, a força máxima ou força na ruptura será registrada. A média da força durante o teste é registrada se os dois substratos forem separados. Os valores de resistibilidade à ligação são a média de pelo menos três tiras de amostra.

EXEMPLO 3 (“EI3”)

[0049] Uma composição adesiva de poliuretano que compreende cerca de 50% em peso de Componente A, 20% em peso de Componente D, 10% em peso de Componente E, 14% em peso de Componente C, 2,5% em peso de Componente G e 3,5% em peso de Componente B é preparada. O aumento de viscosidade desse adesivo formulado é medido por um viscômetro Brookfield DV-II a 45 °C. Esse adesivo é usado para ligar a estrutura de folha/polietileno (PE). Os laminados produzidos são curados a 25 °C e 50% de umidade relativa. As amostras laminadas são cortadas em tiras de 15 mm de largura e a sua resistibilidade à ligação pelicular em T é avaliada em um testador pelicular Thwing-Albert a 10,16 centímetros/min (4 polegadas/min). Se um dos substratos se estender ou romper, a força máxima ou força na ruptura será registrada. A média da força durante o teste é registrada se os dois substratos forem separados. Os valores de resistibilidade à ligação são a média de pelo menos três tiras de amostra.

EXEMPLO COMPARATIVO 1 (“EC1”)

[0050] Uma composição adesiva de poliuretano que compreende cerca de 39,4% em peso de Componente A, 24,24% em peso de Componente D, 12,12% em peso de Componente E, 21,21% em peso de Componente C e 3,03% em peso de Componente G é preparada. O aumento de viscosidade desse adesivo formulado é medido por um viscômetro Brookfield DV-II a 45 °C. Esse adesivo é usado para ligar a estrutura de folha/polietileno (PE). Os laminados produzidos são curados a 25 °C e 50% de umidade relativa. As amostras laminadas são cortadas em tiras de 15 mm de largura e a sua resistibilidade à ligação pelicular em T é avaliada em um testador pelicular Thwing-Albert a 10,16 centímetros/min (4 polegadas/min). Se um dos substratos se estender ou romper, a força máxima ou força na ruptura será registrada. A média da força durante o teste é registrada se os dois substratos forem separados. Os valores de resistibilidade à ligação são a média de pelo menos três tiras de amostra. TABELA 3: DADOS DE RESISTIBILIDADE À LIGAÇÃO DE LAMINADOS DE FOLHA/PE

[0051] Com relação agora à Figura 2, mostra-se um gráfico que ilustra a viscosidade do Exemplo Comparativo 1 e dos Exemplos Ilustrativos 1 a 3 em função do tempo, para fins ilustrativos. Como ilustrado na Figura 2, a taxa de cura de um adesivo de laminação de poliuretano é eficazmente acelerada pela incorporação de polióis iniciados por amina. Por exemplo, a viscosidade de EC1 atingiu 3.000 mPa-s (cps) por 55 minutos, enquanto EI3, com uma adição de uma pequena quantidade de poliol iniciado por amina, alcançou 25.000 mPa-s (cps) por 8 minutos, mostrando excelente propriedade de cura rápida.

[0052] A Tabela 3 ilustrou que os laminados que utilizam adesivos que contêm polióis iniciados por amina na formulação têm o desenvolvimento de resistibilidade à ligação ultrarrápida. Por exemplo, EI3, com a adição de uma pequena quantidade de poliol iniciado por amina, tem uma resistibilidade à ligação de 1,34 N/15 mm após 2 horas de cura em comparação com uma resistibilidade à ligação de quase 0 N/15 mm para EC1.

Claims (6)

1. Método para formar um laminado, caracterizado pelo fato de compreender: - aplicar uniformemente um componente de isocianato a um primeiro substrato em uma espessura de camada de 0,5 a 2,5 μ m, o componente de isocianato compreendendo pelo menos um isocianato; e - aplicar uniformemente um componente de poliol a um segundo substrato, em uma espessura de camada de 0,5 a 2,5 μ m, o componente de poliol compreendendo pelo menos um poliol iniciado por amina tendo uma funcionalidade de 3 a 8 e um número de hidroxila de 20 a 1.000; - unir o primeiro e o segundo substratos, misturando assim e reagindo o componente de isocianato e o componente de poliol para formar um adesivo entre o primeiro e o segundo substratos, sendo que a espessura da camada do componente aplicado em cada substrato controlar a razão dos componentes no adesivo quando as camadas são unidas juntas para misturar e reagir, de modo que a razão estequiométrica do componente de isocianato para o componente poliol varie de 1:1 a 3:1; e - curar o adesivo para ligar o primeiro e o segundo substratos, sendo que o adesivo compreende uma viscosidade maior que 10.000 mPa-s (a 40°C) dentro de 10 minutos após unir o primeiro e o segundo substratos juntos.

2. Método para formar um laminado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o poliol iniciado por amina ser o produto de reação de um óxido de C1-C6 alquileno e uma amina.

3. Método para formar um laminado, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de o óxido de alquileno ser selecionado a partir do grupo consistindo de óxido de etileno, óxido de propileno, óxido de 1,2-butileno e combinações de dois ou mais dos mesmos.

4. Método para formar um laminado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o componente de poliol compreender adicionalmente pelo menos um poliol não iniciado por amina selecionado a partir do grupo consistindo de um poliéster poliol, um poliéter poliol, um policarbonato poliol, um poliacrilato poliol, uma policaprolactona poliol, uma poliolefina poliol, um poliol de óleo natural e combinações de dois ou mais dos mesmos.

5. Método para formar um laminado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender adicionar um aditivo à composição adesiva, o aditivo selecionado a partir do grupo consistindo de um acentuador de pegajosidade, um plastificante, um modificador de reologia, um promotor de adesão, um antioxidante, uma carga, um corante, um tensoativo, um catalisador, um solvente e combinações de dois ou mais dos mesmos.

6. Método para formar um laminado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o primeiro substrato e o segundo substrato serem, cada um, selecionados a partir do grupo consistindo de madeira, metal, plástico, materiais de compósito, papel, tecido e combinações de dois ou mais dos mesmos.

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