BR112019000553B1

BR112019000553B1 - Composição adesiva de dois componentes e método para formar um laminado

Info

Publication number: BR112019000553B1
Application number: BR112019000553-6A
Authority: BR
Inventors: Mikhail Y. Gelfer; Rui Xie; Jonathan Barrus
Original assignee: Dow Global Technologies Llc
Priority date: 2016-07-11
Filing date: 2017-05-22
Publication date: 2023-02-28
Also published as: CN109642005A; JP2022105094A; JP2019527267A; RU2019103429A; MX2019000367A; BR112019000553A2; CN109642005B; TW201809201A; US20190241780A1; WO2018013222A1; AR108883A1; US11746265B2; EP3481879A1; RU2757011C2; EP3481879B1; TWI761351B; RU2019103429A3

Abstract

Uma composição adesiva de dois componentes à base de solvente é divulgada. A composição adesiva compreende um componente de isocianato e um componente de poliol. Um ou ambos do componente de isocianato e do componente de poliol compreendem pelo menos um poliol à base de óxido de butileno. O pelo menos um poliol à base de óxido de butileno pode ser selecionado do grupo que consiste em polióis de óxido de polibutileno, polióis de copolímero de óxido de polibutileno- óxido de polipropileno, polióis de copolímero de óxido de polibutileno-óxido de polietileno e combinações de dois ou mais dos mesmos. Um método para formar um laminado também é divulgado. O método compreende formar uma composição adesiva, a composição compreendendo pelo menos um poliol compreendendo pelo menos um poliol à base de óxido de butileno, 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 divulgado.

Description

Referência a Pedidos Relacionados

[0001] O presente pedido reivindica o benefício do Pedido Provisório US 62/360.686, depositado em 11 de julho de 2016.

Campo da Divulgação

[0002] A presente divulgação se refere a composições adesivas. Mais particularmente, a divulgação se refere a composições adesivas de dois componentes para uso com filmes laminados, as composições tendo resistência química e térmica melhoradas, assim como estabilidade hidrolítica, e métodos para fazer as mesmas.

Antecedentes e Sumário da Divulgação

[0003] Composições adesivas são úteis para uma ampla variedade de propósitos. Por exemplo, composições adesivas são usadas para ligar juntos substratos, tal 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 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] Dentro da categoria de adesivos de laminação à base de 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 isocianato e/ou um pré-polímero de poliuretano e um segundo componente compreendendo um ou mais polióis. Um pré-polímero de poliuretano pode ser obtido pela reação de um poli-isocianato com um poliéter poliol e/ou poliéster poliol. O segundo componente é um poliéter poliol e/ou um poliéster poliol. Cada componente pode opcionalmente incluir um ou mais aditivos. Solventes comuns usados em tais sistemas incluem metil etil cetona, acetato de etila, tolueno e semelhantes, os quais devem ser livres de umidade para evitar reação prematura dos grupos isocianato do poliuretano.

[0005] Os dois componentes são combinados numa razão predeterminada, desse modo formando uma composição adesiva. A composição adesiva, transportada num solvente, é, então, aplicada num substrato de filme/folha. O solvente é evaporado da composição adesiva aplicada. Outro substrato de filme/folha é, então, colocado em contato com o outro substrato, formando uma estrutura laminada curável. A estrutura laminada é curada para ligar os dois substratos juntos. Adesivos de laminação à base de solvente tendem a exibir boa resistência adesiva inicial, conhecida na técnica como “resistência verde”, devido à alta viscosidade da composição adesiva seca, mas ainda não curada.

[0006] As principais considerações para adesivos à base de solvente incluem resistência química e térmica, bem como estabilidade hidrolítica. Estas considerações são particularmente importantes quando os adesivos são usados em embalagens de alimentos, tal como aplicações de enchimento e retorta a quente. Adesivos de poliuretano à base de poliéter e/ou poliéster convencionais exibem desempenho menos desejável nestas aplicações devido às deficiências inerentes das espinhas dorsais de poliéter e poliéster. Poliéter polióis frequentemente sofrem de baixa resistência química e térmica, embora a ligação de poliéter seja mais resistente à umidade do que as ligações de poliéster. Por outro lado, embora poliéster polióis demonstrem maior resistência química e térmica, eles frequentemente sofrem de baixa resistência à hidrólise, especialmente a temperaturas elevadas.

[0007] Portanto, são desejáveis composições adesivas de laminação à base de poliuretano de dois componentes com resistência química e térmica melhorada, bem como estabilidade hidrolítica e métodos de fazes as mesmas.

[0008] Uma composição adesiva de dois componentes à base de solvente é divulgada. A composição adesiva compreende um componente de isocianato compreendendo 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, trímeros, etc.) e combinações de dois ou mais dos mesmos.

[0009] A composição adesiva compreende ainda um componente de poliol compreendendo pelo menos um poliol à base de óxido de butileno. O pelo menos um poliol à base de óxido de butileno pode ser selecionado do grupo que consiste em polióis de óxido de polibutileno, polióis de copolímero de óxido de polibutileno- óxido de polipropileno, polióis de copolímero de óxido de polibutileno-óxido de polietileno e combinações de dois ou mais dos mesmos. A inclusão do pelo menos um poliol à base de óxido de butileno melhora a resistência química e térmica, assim como a estabilidade hidrolítica das composições adesivas divulgadas em relação às composições adesivas de dois componentes existentes.

[0010] Um método para formar um laminado também é divulgado. O método compreende formar uma composição adesiva, a composição compreendendo pelo menos um poliol compreendendo pelo menos um poliol à base de óxido de butileno, 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 divulgado.

Descrição Detalhada da Divulgação

[0011] A composição adesiva de dois componentes de acordo com esta divulgação compreende um componente de isocianato e um componente de poliol. Os componentes podem ser misturados para formar uma composição adesiva.

Componente de Isocianato

[0001] O componente de isocianato compreende pelo menos um isocianato. O isocianato pode ser selecionado do grupo que consiste em um pré-polímero de isocianato, um monômero de isocianato, um poli-isocianato (por exemplo, dímeros, trímeros, 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.

[0002] Além disso, o pelo menos um isocianato pode ser selecionado do grupo que consiste em poli-isocianatos aromáticos, poli-isocianatos alifáticos, poli- isocianatos cicloalifáticos 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.

[0003] Poli-isocianatos aromáticos adequados incluem, mas não se limitam a, 1,3- e 1,4-fenileno di-isocianato, 1,5-naftileno di-isocianato, 2,6-tolueno di-isocianato, 2,4-tolueno di-isocianato (2,4-TDI), 2,4‘-difenilmetano di-isocianato (2,4‘-MDI), 4,4‘-difenilmetano di-isocianato (4,4’-MDI), 3,3’-Dimetil-4,4‘-Bifenildi-isocianato (TODI), isocianatos poliméricos e combinações de dois ou mais dos mesmos.

[0004] Poli-isocianatos alifáticos adequados têm 3 a 16 átomos de carbono, ou 4 a 12 átomos de carbono, no resíduo alquileno linear ou ramificado. Di-isocianatos cicloalifáticos ou cicloalifáticos adequados têm vantajosamente 4 a 18 átomos de carbono, de preferência 6 a 15 átomos de carbono, no resíduo cicloalquileno. Aqueles versados na técnica compreendem adequadamente que di-isocianatos cicloalifáticos simultaneamente significam grupos NCO ligados ciclicamente e alifaticamente, tal como di-isocianato de isoforona. Em contraste com isto, di- isocianatos cicloalifáticos são entendidos como significando aqueles que apenas têm grupos NCO diretamente ligados ao anel cicloalifático, por exemplo, H12MDI.

[0005] Exemplos de poli-isocianatos alifáticos e cicloalifáticos incluem di- isocianato de ciclo-hexano, di-isocianato de metilciclo-hexano, di-isocianato de etilciclo-hexano, di-isocianato de propilciclo-hexano, di-isocianato de metildietilciclo-hexano, di-isocianato de propano, di-isocianato de butano, di- isocianato de pentano, di-isocianato de hexano, di-isocianato de heptano, di- isocianato de octano, di-isocianato de nonano, tri-isocianato de nonano, tal como, di-isocianato de 4-isocianatometil-1,8-octano (TIN), di- e tri-isocianato de decano, di- e tri-isocianato de undecano e di- e tri-isocianato de dodecano, di-isocianato de isoforona (IPDI), di-isocianato de hexametileno (HDI), di-isocianatodiciclo- hexilmetano (H12MDI), di-isocianato de 2-metilpentano (MPDI), di-isocianato de 2,2,4-trimetil-hexametileno/di-isocianato de 2,4,4-trimetil-hexametileno (TMDI), di- isocianato de norbornano (NBDI), di-isocianato de xilileno (XDI), di-isocianato de tetrametilxileno e dímeros, trímeros e misturas dos acima.

[0006] Isocianatos adicionais, tal como 4-metil-ciclohexano 1,3-di-isocianato, 2- butil-2-etilpentametileno di-isocianato, 3(4)-isocianatometil-1-metilciclohexil isocianato, 2-isocianatopropilciclo-hexil isocianato, 2,4‘-metilenobis(ciclo-hexil) di- isocianato e 1,4-di-isocianato-4-metil-pentano são também adequados para uso de acordo com esta divulgação.

[0007] Pré-polímeros de poliuretano para uso de acordo com esta divulgação consistem em produtos de reação de um poli-isocianato e um componente reativo de isocianato em uma razão estequiométrica (NCO/OH) maior que 1,5, ou entre 2 a 6, ou entre 2,5 a 4. O poli-isocianato é selecionado de isocianatos aromáticos, isocianatos alifáticos e isocianato cicloalifático. Compostos adequados que podem reagir com poli-isocianatos para formar pré-polímeros de poliuretano incluem compostos com grupos hidroxila, grupos amino e grupos tio. O componente reativo de isocianato pode compreender de 5 a 100 por cento em peso de um ou mais polióis à base de óxido de butileno, com base no peso total do componente reativo de isocianato. Exemplos dos compostos incluem poliésteres, policaprolactonas, poliéteres, poliacrilatos, policarbonatos polióis e combinações de dois ou mais dos mesmos. O número de hidroxila médio para o componente reativo de isocianato pode ser de 5 a 2.000 mg de KOH/g e uma massa molar média de 62 a 20.000 g/mol. De preferência, o número de OH médio do componente reativo de isocianato é de 14 a 850 mg de KOH/grama e mais preferivelmente de 56 a 500 mg de KOH/grama, mais preferivelmente de 110 a 450. A funcionalidade média do componente reativo de isocianato pode ser de 1 a 6, ou de 1,8 a 4, ou de 2 a 3. O peso molecular médio do componente de poliol pode ser de 25 a 12.000 g/mol, ou de 250 a 6.000 g/mol ou de 350 a 3.000 g/mol.

[0008] 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 divulgado 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 uma %NCO que não ultrapassa 30% em peso, ou 25% em peso, ou 22% em peso, ou 19% em peso.

[0009] 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 de ASTM D2196.

[0010] O componente de isocianato pode, opcionalmente, compreender um ou mais catalisadores. Exemplos do pelo menos um catalisador adequado para uso de acordo com esta divulgação incluem, mas não estão limitados a, dilaurato de dibutilestanho, acetato de zinco, 2,2-dimorfolinodietiléter e combinações dos mesmos.

Componente de Poliol

[0011] A composição adesiva compreende ainda um componente de poliol compreendendo pelo menos um poliol à base de óxido de butileno. O pelo menos um poliol à base de óxido de butileno pode ser selecionado do grupo que consiste em polióis de homopolímero de óxido de polibutileno, polióis de copolímero de óxido de polibutileno-óxido de polipropileno, polióis de copolímero de óxido de polibutileno-óxido de polietileno e combinações de dois ou mais dos mesmos.

[0012] Polióis à base de óxido de polibutileno adequados para uso de acordo com esta divulgação incluem, mas não estão limitados a, polióis de homopolímero de óxido de polibutileno, polióis de copolímero de óxido de polibutileno-óxido de polipropileno e polióis de copolímero de óxido de polibutileno-óxido de polietileno tendo um peso molecular de 150 g/mol a 12.000 g/mol e funcionalidade de 1,0 a 6,0, preferencialmente com peso molecular de 250 a 4.000 g/mol e funcionalidade de 2,0 a 4,0, e mais preferencialmente com peso molecular de 350 a 2.000 e funcionalidade de 2,0 a 3,0. Os polióis de copolímero em óxido de polibutileno e óxido de polipropileno e óxido de polibutileno-polietileno podem conter 10% a 100% de óxido de polibutileno, preferivelmente 30% a 100% de óxido de polibutileno e mais preferencialmente 50% a 100% em peso de óxido de polibutileno.

[0013] Em algumas modalidades, pelo menos um poliol à base de óxido de butileno pode estar apenas no componente de isocianato, por exemplo, como um reagente para produzir o pré-polímero como discutido acima. Em outras modalidades, pelo menos um poliol à base de óxido de butileno pode estar apenas no componente de poliol, como discutido acima. Em ainda outras modalidades, pelo menos um poliol à base de óxido de butileno pode em ambos o componente de isocianato e o componente de poliol. Quando em ambos os componentes, os polióis à base de óxido de butileno em cada componente respectivo podem ser do mesmo tipo de poliol à base de óxido de butileno ou diferentes tipos de polióis à base de óxido de butileno.

[0014] Em algumas modalidades, a razão estequiométrica do componente de isocianato para o componente de poliol é de 1:1 ou mais alta, tal como 1,2:1 ou mais alta, ou tal como 1,4:1 ou mais alta. Em outras modalidades, a razão estequiométrica do componente de isocianato para o componente de poliol é de 2,5:1 ou mais baixa, tal como 2:1 ou mais baixa ou tal como 1,8:1 ou mais baixa. Em geral, a razão de componente de isocianato para componente de poliol para aplicações industriais (por exemplo, tubos) pode ser relativamente mais alta que a razão 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.

[0015] Em algumas modalidades, um solvente pode ser incorporado na composição adesiva para formar um adesivo à base de solvente. Exemplos de solventes adequados para uso de acordo com esta divulgação incluem acetato de etila, metil etil cetona, tolueno e combinações de dois ou mais dos mesmos.

[0016] Em algumas modalidades, um ou mais aditivos podem opcionalmente ser incluídos na composição adesiva. Exemplos de tais aditivos incluem, mas sem limitação, agentes de pegajosidade, plastificantes, modificadores de reologia, promotores de adesão, antioxidantes, enchimentos, corantes, surfactantes, catalisadores, solventes e combinações de dois ou mais dos mesmos.

[0017] Em algumas modalidades, um ou mais catalisadores podem opcionalmente ser incluídos na composição adesiva.

Formulação de Composição Adesiva

[0018] É contemplado que o componente de isocianato e o componente de poliol da composição adesiva divulgada podem ser feitos separadamente e, se desejado, armazenados até ser desejado usar a composição adesiva. Em algumas modalidades, tanto o componente de isocianato quanto o componente de poliol são cada um líquidos 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 colocados 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”.

[0019] Um método para formar um laminado usando uma composição adesiva é também divulgado. 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 a uma superfície de um filme. Um “filme” é qualquer estrutura que seja de 0,5 mm ou menos em uma dimensão e seja de 1 cm ou mais em ambas as outras duas dimensões. Um filme de polímero é um filme que é produzido a partir de um polímero ou uma mistura de polímeros. A composição de um filme de polímero é, tipicamente, 80 por cento em peso 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.

[0020] 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, de pelo menos de 50%, ou pelo menos 75%, ou pelo menos 90%. O laminado não curado é ainda feito 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%.

[0021] A mistura curável é, então, curada ou deixada curar. O laminado não curado pode ser submetido a 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.

[0022] Filmes adequados incluem papel, tecido tecido e não tecido, folha de metal, polímero e filmes de polímero metalizado. Os 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 revestido com metal, sendo mais preferidos os filmes de polímero.

Exemplos da Divulgação

[0023] A presente divulgação será agora explicada em mais detalhes por Exemplos Ilustrativos e Exemplos Comparativos (coletivamente, os “Exemplos”). No entanto, o escopo da presente divulgação não está, obviamente, limitado às formulações estabelecidas nos exemplos. Pelo contrário, os Exemplos são meramente ilustrativos da divulgação.

Medição de Resistência de Ligação

[0024] Um teste de descascamento em T de 90° é realizado em amostras laminadas cortadas em tiras de 15 mm ou 25,4 mm (1 polegada) de largura e puxadas em um testador de descascamento Thwing Albert™ QC-3A equipado com uma célula de carregamento de 50N a uma taxa de 254 mm/min (10 polegadas/min) em tiras de 25,4 mm (1 polegada). Quando os dois filmes que formam o laminado se separam, isto é, descascam, a média da força durante a tração é registrada. Se um dos filmes esticar ou romper, a força máxima ou força na quebra é registrada. O valor registrado é a média dos testes realizados em três amostras laminadas separadas.

[0025] O modo de falha (“FM”) ou modo de falha (“MOF”) são registrados da seguinte forma: “FS” indica um filme que estica; "FT" indica um filme que rasga ou quebra; "AF" indica falha adesiva, em que adesivo em um filme primário não adere a um filme secundário; "AT" indica transferência de adesivo, em que o adesivo não adere ao filme primário e é transferido para o filme secundário; “AS” indica separação de adesivo ou falha coesiva, em que o adesivo é encontrado tanto no filme primário quanto no secundário; “MT” indica transferência de metal de um filme metalizado para um filme secundário (“PMT” indica transferência parcial de metal).

[0026] As ligações iniciais, ou ligações "verdes", são testadas assim que possível após o laminado ser feito. Testes de descascamento em T adicionais são conduzidos em intervalos de tempo conforme indicado abaixo, tal como, após um dia e após sete dias.

Procedimento de Teste de Boil-in-Bag

[0027] Laminados são feitos do filme “prelam”, Prelam Al e GF-19, bem como 92- LBT e GF-19, conforme descrito acima. Uma folha de laminado de 23 cm x 30,5 cm (9” x 12”) é dobrada para dar uma camada dupla de cerca de 23 cm x 15,25 cm (9” x 6”) de forma que o filme de polietileno de uma camada esteja em contato com o filme de polietileno da outra camada. As bordas são aparadas em um cortador de papel para dar uma peça dobrada de cerca de 12,7 cm x 17,8 cm (5” x 7”). Dois lados longos e um lado curto são selados a quente nas bordas para dar uma bolsa acabada com um tamanho interno de 10,2 cm x 15,2 cm (4” x 6”). A selagem a quente é realizada a 177 °C (350 °F) por um segundo a uma pressão hidráulica de 276 kPa (40 psi). Mais de uma bolsa é feita para cada teste.

[0028] As bolsas são enchidas pelo lado aberto com 100±5 ml de “molho 1:1:1” (mistura de partes iguais em peso de ketchup, vinagre e óleo vegetal). Durante o enchimento, evita-se espirrar o molho na área de selagem térmica, pois isto pode causar falha na selagem térmica durante o teste. Após enchimento, o topo da bolsa é selado de uma maneira que minimize o aprisionamento de ar dentro da bolsa.

[0029] A integridade da selagem é inspecionada em todos os quatro lados de cada bolsa para assegurar que não haja falhas na selagem que poderiam fazer a bolsa vazar durante o teste. Qualquer bolsa suspeita é descartada e substituída por bolsas aceitáveis para teste. Em alguns casos, falhas no laminado são marcadas para identificar se novas falhas adicionais são geradas durante o teste.

[0030] Um pote é enchido dois terços cheio com água que é levada a uma fervura em rotação. Após ebulição ser atingida, o pote é coberto com uma tampa para minimizar a perda de água e vapor. O pote é observado durante o teste para assegurar que haja água suficiente presente para manter ebulição. As bolsas são colocadas na água em ebulição e mantidas em ebulição por trinta minutos. As bolsas são removidas e a extensão do tunelamento, formação de bolhas, delaminação e/ou vazamento são comparadas com as falhas pré-existentes marcadas, se houver. As observações são registradas. As bolsas são, então, abertas, esvaziadas e enxaguadas com sabão e água. Uma ou mais tiras de 2,54 cm (1”) são cortadas das bolsas e a resistência de ligação de laminado é medida de acordo com o teste de resistência de ligação padrão descrito anteriormente. Isto é feito tão logo possível após remoção do conteúdo da bolsa. O interior das bolsas é examinado e quaisquer outros defeitos visuais são registrados.

Procedimento de Teste de Amaciante

[0031] Laminados são feitos do filme “prelam”, Prelam Al e GF-19, assim como 92-LBT e GF-19 que foram descritos acima. Uma das folhas de laminado de 23 cm x 30,5 cm (9” x 12”) é dobrada para criar uma camada dupla de cerca de 23 cm x 15,25 cm (9” x 6”) de forma que o filme de polietileno de uma camada esteja em contato com o filme de polietileno da outra camada. As bordas são aparadas em um cortador de papel para dar uma peça dobrada de cerca de 12,7 x 17,8 cm (5” x 7”). Dois lados longos e um lado curto são selados a quente nas bordas para dar uma bolsa acabada com um tamanho interno de 10,2 cm x 15,2 cm (4” x 6”). A selagem a quente é realizada a 177 °C (350 °F) por um segundo a uma pressão hidráulica de 276 kPa (40 psi). Mais de uma bolsa é feita para cada teste.

[0032] As bolsas são preenchidas pelo lado aberto com 100±5 ml de amaciante comprado de um supermercado, neste caso Purex Mountain Breeze Ultra feito pela The Dial Corporation, uma empresa Henkel. Após enchimento, o topo da bolsa é selado de uma maneira que minimize o aprisionamento de ar dentro da bolsa.

[0033] A integridade da selagem é inspecionada em todos os quatro lados das bolsas para assegurar que não haja falhas na selagem que poderiam fazer a bolsa vazar durante o teste. Qualquer bolsa suspeita é descartada e substituída por bolsas aceitáveis para teste. Em alguns casos, falhas no laminado são marcadas para identificar se novas falhas adicionais são geradas durante o teste.

[0034] As bolsas são, então, colocadas num forno de convecção pré-ajustado a 65 °C. Depois de envelhecer na temperatura por trinta dias, as bolsas são removidas e a extensão de tunelamento, formação de bolhas, delaminação e/ou vazamento e comparadas com as falhas pré-existentes marcadas, se houver. As observações são registradas. As bolsas são, então, abertas, esvaziadas e enxaguadas com sabão e água. Uma ou mais tiras de 2,54 cm (1”) são cortadas das bolsas e a resistência de ligação de laminado é medida de acordo com o teste de resistência de ligação padrão descrito anteriormente. Isto é feito tão logo possível após remoção do conteúdo da bolsa. O interior das bolsas é examinado e quaisquer outros defeitos visuais são registrados.

Preparação da Composição

[0035] Algumas matérias-primas usadas para preparar os Exemplos são identificadas na Tabela 1 abaixo por nome e fornecedor comercial.Tabela 1: Matérias-Primas

[0036] Os exemplos IE1, IE2 e CE1 são formulados combinando um componente de isocianato, por exemplo, pré-polímero de isocianato, junto com um componente de poliol, por exemplo, um composto tendo grupos hidroxila junto com um solvente. Estes exemplos são preparados de acordo com as formulações listadas na Tabela 2. As formulações na Tabela 2 são mostradas em gramas de cada componente.Tabela 2: Composições IE1, IE2 e CE1 (g)

Exemplo Ilustrativo 1 (“IE1”)

[0037] 100 gramas de ADCOTE™ L76-205, 10 gramas de VORAPEL™ T5001 e 60 gramas de acetato de etila são misturados para obter uma solução sólida a 50 por cento. A solução é, então, aplicada a um filme de folha de alumínio pré- laminado (Prelam AL) com um peso de revestimento de 0,77 kg/resma (1,7 lb/resma) e seguida laminando-o com um filme de polietileno de baixa densidade (GF-19) usando um laminador piloto NORDMECCANICA™ LABO COMBI™. A resistência de ligação da estrutura laminada é medida imediatamente após a laminação (ligação verde) e em intervalos de um dia, sete dias e quatorze dias após a laminação de acordo com o protocolo de teste descrito anteriormente. Após quatorze dias, as bolsas são feitas usando a estrutura laminada. As bolsas são enchidas com uma mistura consistindo em 1 parte de óleo, 1 parte de ketchup e 1 parte de vinagre. As bolsas são, então, fervidas em água a 100 °C por trinta minutos (boil-in-bag) antes de serem cortadas, lavadas e examinadas quanto a modos de falha. A resistência de ligação do laminado após o tratamento boil-in- bag é medida e registrada. Os resultados sobre a resistência de ligação e modo de falha da estrutura laminada estão resumidos na Tabela 3.

Exemplo Ilustrativo 2 (“IE2”)

[0038] 100 gramas de ADCOTE™ L76-205, 10 gramas de VORAPEL™ T5001 e 60 gramas de acetato de etila são misturados para obter uma solução sólida a 50 por cento. A solução é, então, aplicada a um filme de polietileno tereftalato (92- LBT) com um peso de revestimento de 0,77 kg/resma (1,7 lb/resma) e seguida laminando-o com um filme de polietileno de baixa densidade (GF-19) usando um laminador piloto NORDMECCANICA™ LABO COMBI™. A resistência de ligação da estrutura laminada é medida imediatamente após a laminação (ligação verde) e em intervalos de um dia, sete dias e quatorze dias após a laminação de acordo com o protocolo de teste descrito anteriormente. Após quatorze dias, as bolsas são feitas usando a estrutura laminada. As bolsas são enchidas com uma mistura consistindo em 1 parte de óleo, 1 parte de ketchup e 1 parte de vinagre. As bolsas são, então, fervidas em água a 100 °C por trinta minutos (boil-in-bag) antes de serem cortadas, lavadas e examinadas quanto a modos de falha. A resistência de ligação do laminado após o tratamento boil-in-bag é medida e registrada. Os resultados sobre a resistência de ligação e modo de falha da estrutura laminada estão resumidos na Tabela 3.

Exemplo Comparativo 1 (“CE1”)

[0039] 100 gramas de ADCOTE™ L76-205, 7,5 gramas de VORANOL™ CP 450 e 57,5 gramas de acetato de etila são misturados para obter uma solução sólida a 50%. A solução é, então, aplicada a um filme de folha de alumínio pré-laminado (Prelam AL) com um peso de revestimento de 0,77 kg/resma (1,7 lb/resma) e seguida laminando-o com um filme de polietileno de baixa densidade (GF-19) usando um laminador piloto NORDMECCANICA™ LABO COMBI™. A resistência de ligação da estrutura laminada é medida imediatamente após a laminação (ligação verde) e em intervalos de um dia, sete dias e quatorze dias após a laminação de acordo com o protocolo de teste descrito anteriormente. Após quatorze dias, as bolsas são feitas usando a estrutura laminada. As bolsas são enchidas com uma mistura consistindo em 1 parte de óleo, 1 parte de ketchup e 1 parte de vinagre. As bolsas são, então, fervidas em água a 100 °C por trinta minutos (boil-in-bag) antes de serem cortadas, lavadas e examinadas quanto a modos de falha. A resistência de ligação do laminado após o tratamento boil-in- bag é medida e registrada. Os resultados sobre a resistência de ligação e modo de falha da estrutura laminada estão resumidos na Tabela 3.Tabela 3: Resultados de Desempenho para IE1, IE2 e CE1

[0040] Como indicado na Tabela 3, IE1, IE2 e CE1 todos exibem resistências de ligação semelhantes. No entanto, o modo de falha é diferente para cada exemplo. Além disso, IE1 e IE2, que contêm um componente poliol compreendendo pelo menos um poliol à base de óxido de butileno, exibiram surpreendentemente nenhum tunelamento após o teste boil-in-bag. Isto está em contraste com o tunelamento observado em CE1, que não continha um poliol à base de óxido de butileno, após o teste boil-in-bag.Tabela 4: Composições IE3, IE4 e CE2

Exemplo Ilustrativo 3 (“IE3”)

[0041] 100 gramas de ADCOTE™ L76-205, 10 gramas de VORAPEL™ T5001 e 60 gramas de acetato de etila são misturados para obter uma solução sólida a 50%. A solução é, então, aplicada a um filme de polietileno tereftalato metalizado com um peso de revestimento de 0,77 kg/resma (1,7 lb/resma) e seguida laminando-o com um filme de poliamida usando um laminador piloto NORDMECCANICA™ LABO COMBI™. O laminado resultante é deixado num forno a 60 °C por uma hora antes de ele ser usado como um substrato primário e o mesmo adesivo é aplicado ao lado de polietileno tereftalato do laminado usando o NORDMECCANICA™ LABO COMBI™, então, laminado com um filme de polietileno de baixa densidade de 4 mil. A resistência de ligação entre o polietileno e o polietileno tereftalato é medida imediatamente após a laminação e em intervalos de um dia, sete dias e quatorze dias após a laminação. Após quatorze dias, as bolsas são feitas usando a estrutura laminada e enchidas com um amaciante comercial. As bolsas são, então, colocadas em um forno pré- ajustado a 65 °C por trinta dias antes de elas serem cortadas, lavadas e examinadas quanto aos modos de falha. A resistência de ligação do laminado após o teste de envelhecimento é medida e registrada. Os resultados sobre resistência de ligação e modo de falha da estrutura laminada estão resumidos na Tabela 5.

Exemplo Ilustrativo 4 (“IE4”)

[0042] Primeiro, um pré-polímero para uso no IE 4 é preparado de acordo com o seguinte procedimento. Um reator de vidro de laboratório consistindo num frasco de 4 gargalos equipado com uma agitação mecânica e um controlador de temperatura é usado para produzir o pré-polimero. O pré-polímero é baseado em VORAPEL™ D3201 e VORAPEL™ T5001, ambos polióis à base de óxido de butileno. Sob purga de nitrogênio, 1.068,8 gramas de ISONATE VORAPEL™ 125M pré-fundidos a 45°C são primeiramente carregados no frasco. A temperatura do reator é ajustada para 50°C. Com agitação ligada, 584,8 gramas de VORAPEL™ T5001 são carregados no reator, seguidos pela adição de 146,2 gramas de VORAPEL™ D3201. Resfriamento é aplicado por banho de água gelada se a temperatura do reator ultrapassar 85°C. Após reação a 80°C por 4 horas, o pré-polímero, com teor de NCO de 12,15%, é obtido.

[0043] Em seguida, 33 gramas do pré-polímero produzido pelo método descrito acima, 40 gramas de ADCOTE™ 88X102, 60 gramas de ADCOTE™ 86X116 e 23 gramas de acetato de etila são misturados primeiro para obter uma solução sólida a 50%. A solução é, então, aplicada a um filme de polietileno tereftalato metalizado com um peso de revestimento de 0,77 kg/resma (1,7 lb/resma) e seguida laminando-o com um filme de poliamida usando um laminador piloto NORDMECCANICA™ LABO COMBI™. O laminado resultante é deixado num forno a 60 °C por uma hora antes de ele ser usado como um substrato primário. O mesmo adesivo é aplicado ao lado de PET do laminado usando o NORDMECCANICA™ LABO COMBI™ que é, então, laminado com um filme de polietileno de baixa densidade de 4 mil. A resistência de ligação entre o polietileno e o polietileno tereftalato é medida imediatamente após a laminação e em intervalos de um dia, sete dias e quatorze dias após a laminação. Após quatorze dias, as bolsas são feitas usando a estrutura laminada e enchidas com um amaciante comercial. As bolsas são, então, colocadas em um forno pré- ajustado a 65 °C por trinta dias antes de elas serem cortadas, lavadas e examinadas quanto aos modos de falha. A resistência de ligação do laminado após o teste de envelhecimento é medida e registrada. Os resultados sobre resistência de ligação e modo de falha da estrutura laminada estão resumidos na Tabela 5.

Exemplo Comparativo 2 (“CE2”)

[0044] A solução é, então, aplicada a um filme de polietileno tereftalato metalizado com um peso de revestimento de 0,77 kg/resma (1,7 lb/resma) e seguida laminando-o com um filme de poliamida usando um laminador piloto NORDMECCANICA™ LABO COMBI™. O laminado resultante é deixado num forno a 60 °C por uma hora antes de ele ser usado como um substrato primário. O mesmo adesivo é aplicado ao lado de PET do laminado usando o NORDMECCANICA™ LABO COMBI™ que é, então, laminado com um filme de polietileno de baixa densidade de 4 mil. A resistência de ligação entre o polietileno e o polietileno tereftalato é medida imediatamente após a laminação e em intervalos de um dia, sete dias e quatorze dias após a laminação. Após quatorze dias, as bolsas são feitas usando a estrutura laminada e enchidas com um amaciante comercial. As bolsas são, então, colocadas em um forno pré- ajustado a 65 °C por trinta dias antes de elas serem cortadas, lavadas e examinadas quanto aos modos de falha. A resistência de ligação do laminado após o teste de envelhecimento é medida e registrada. Os resultados sobre resistência de ligação e modo de falha da estrutura laminada estão resumidos na Tabela 5.Tabela 5: Resultados de Desempenho para IE3, IE4 e CE2

[0045] Conforme indicado na Tabela 5, o IE3 exibiu boa resistência de ligação e nenhum tunelamento após o teste de amaciante. IE4 e CE2 exibiram dados de resistência de ligação e modos de falha comparáveis. IE4 exibiu nenhum tunelamento e significativamente melhor resistência de ligação que CE2 após o teste de amaciante de alta temperatura. Com base nestes dados, verificou-se surpreendentemente que a inclusão de um polímero à base de óxido de butileno em um ou em ambos os componentes de isocianato e componente de poliol de uma composição adesiva à base de solvente de dois componentes melhora a resistência química e térmica assim como a estabilidade hidrolítica do adesivo.

Claims

1. Composição adesiva de dois componentes, caracterizada pelo fato de compreender: - um componente de isocianato que compreende pelo menos um isocianato; e - um componente de poliol consistindo de pelo menos um poliol à base de óxido de butileno, sendo que o poliol à base de óxido de butileno é selecionado do grupo que consiste em polióis de homopolímero de óxido de polibutileno, polióis de copolímero de óxido de polibutileno-óxido de polipropileno, polióis de copolímero de óxido de polibutileno-óxido de polietileno e combinações de dois ou mais dos mesmos.

2. Composição adesiva, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o pelo menos um isocianato swe selecionado a partir do grupo que consiste em poli-isocianatos aromáticos, poli-isocianatos alifáticos, poli-isocianatos ciclo- alifáticos, pré-polímeros de isocianato e combinações de dois ou mais dos mesmos.

3. Composição, de acordo com qualquer das reivindicações 1 ou 2, caracterizada pelo fato de o pelo menos um isocianato ser selecionado do grupo consistindo em 1,3- e 1,4-fenileno di-isocianato, 1,5-naftileno di-isocianato, 2,6-toluleno di- isocianato, 2,4-toluleno di-isocianato (2,4-TDI), 2,4'-difenilmetano di-isocianato (2,4’-MDI), 4,4’-difenilmetano di-isocianato (4,4’-MDI), isocianatos poliméricos, 3,3’-dimetil-4,4’-bifenildi-isocianato (TODI), isocianatos poliméricos e combinações de dois ou mais dos mesmos.

4. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizada pelo fato de o pelo menos um isocianato ser selecionado do grupo que consiste em di-isocianato de ciclo-hexano, di-isocianato de metilciclo-hexano, di-isocianato de etilciclo-hexano, di-isocianato de propilciclo-hexano, di-isocianato de metildietilciclo-hexano, di-isocianato de propano, di-isocianato de butano, di- isocianato de pentano, di-isocianato de hexano, di-isocianato de heptano, di- isocianato de octano, di-isocianato de nonano, tri-isocianato de nonano, tal como di-isocianato de 4-isocianatometil-1,8-octano (TIN), di- e tri-isocianato de decano, di- e tri-isocianato de undecano e di- e tri-isocianato de dodecano, di-isocianato de isoforona (IPDI), di-isocianato de hexametileno (HDI), di-isocianatodiciclo- hexilmetano (H12MDI), di-isocianato de 2-metilpentano (MPDI), di-isocianato de 2,2,4-trimetilhexametileno/di-isocianato de 2,4,4-trimetilhexametileno (TMDI), di- isocianato de norbornano (NBDI), di-isocianato de xilileno (XDI), di-isocianato de tetrametilxilileno e dímeros, trímeros e combinações de dois ou mais dos mesmos.

5. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizada pelo fato de o pelo menos um isocianato ser selecionado do grupo que consiste em 4-metil-ciclo-hexano 1,3-di-isocianato, 2-butil-2-etilpentametileno di-isocianato, 3(4)-isocianatometil-1-metilciclohexil isocianato, 2- isocianatopropilciclo-hexila isocianato, 2,4’-metilenobis(ciclohexil) di-isocianato, 1,4-di-isocianato-4-metil-pentano e combinações de dois ou mais dos mesmos.

6. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizada pelo fato de o pelo menos um isocianato compreender um pré- polímero o qual é o produto de reação de um poli-isocianato e um componente reativo de isocianato.

7. Composição, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de o componente reativo de isocianato compreender pelo menos um de um grupo hidroxila, um grupo amino, um grupo tio e combinações de dois ou mais dos mesmos.

8. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizada pelo fato de o poliol à base de óxido de butileno compreender um peso molecular de 150 g/mol a 12.000 g/mol.

9. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 8, caracterizada pelo fato de o poliol à base de óxido de butileno compreender uma funcionalidade de 1 a 6.

10. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 9, caracterizada pelo fato de compreender adicionalmente um aditivo selecionado a partir do grupo que consiste em 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.

11. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 10, caracterizada pelo fato de compreender adicionalmente um solvente selecionado do grupo consistindo em metil etil cetona, acetato de etila, tolueno e combinações de dois ou mais dos mesmos.

12. Método para formar um laminado, caracterizado pelo fato de compreender: - formar uma composição adesiva de dois componentes, conforme definida na reivindicação 1; - 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, sendo que o poliol à base de óxido de butileno é selecionado do grupo que consiste em polióis de homopolímero de óxido de polibutileno, polióis de copolímero de óxido de polibutileno-óxido de polipropileno, polióis de copolímero de óxido de polibutileno-óxido de polietileno e combinações de dois ou mais dos mesmos.