BR112019010556A2 - composição, processo para a produção e utilização de uma composição - Google Patents

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Abstract

a presente invenção se refere a uma composição que compreende, pelo menos, um poliuretano termoplástico reticulável (p) e, pelo menos, um composto (n) que possui uma estrutura aromática conjugada que contém o nitrogênio como o agente de nucleação, em que o composto (n) é um sólido e está presente na composição em uma quantidade em um intervalo a partir de 0,01% a 0,5% em peso, com base no poliuretano termoplástico. a presente invenção ainda se refere a um processo para a produção de tais composições e à utilização das composições da presente invenção como vedante, revestimento ou adesivo.

Description

“COMPOSIÇÃO, PROCESSO PARA A PRODUÇÃO E UTILIZAÇÃO DE UMA COMPOSIÇÃO”
Campo da Invenção [001]A presente invenção se refere a uma composição que compreende, pelo menos, um poliuretano termoplástico reticulável (P) e, pelo menos, um composto (N) que possui uma estrutura aromática conjugada que contém o nitrogênio como o agente de nucleação, em que o composto (N) é um sólido e está presente na composição em uma quantidade em um intervalo a partir de 0,01% a 0,5% em peso, com base no poliuretano termoplástico. A presente invenção ainda se refere a um processo para a produção de tais composições e à utilização das composições da presente invenção como vedante, revestimento ou adesivo.
Antecedentes da Invenção [002]O estado da técnica anterior descreve diversos poliuretanos termoplásticos. As propriedades dos poliuretanos termoplásticos podem ser variadas dentro de amplos intervalos através da utilização de diferentes matérias primas ou, de outra maneira, através da utilização de aditivos. Por exemplo, a patente EP 0.199.021 A2 descreve que a utilização de agentes de nucleação que podem afetar as características de cristalização dos poliuretanos.
[003]Os poliuretanos termoplásticos reticuláveis para as aplicações adesivas também são denominados de termofusíveis de poliuretano reativo. Os termofusíveis de poliuretano reativo são um grupo de produtos que está sofrendo um crescimento significativo entre as aplicações de poliuretanos no setor de adesivos. De preferência, são construídos utilizando os polióis de poliéster e/ou polióis de poliéter lineares em combinação com um excesso de poliisocianatos, de preferência, os diisocianatos.
[004]Um fator essencial para o bom perfil das propriedades dos termofusíveis de poliuretano reativo é sua capacidade de acumular as
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2/36 resistências de coesão (resistências iniciais) muito rapidamente no curso do resfriamento, o que possibilita o manuseio das partes unidas imediatamente após a união. Para muitas aplicações, um acúmulo especialmente rápido de resistência é necessário para, por exemplo, possibilitar o processamento rápido adicional no caso de tempos de ciclo curtos ou ser capaz de absorver as forças de resiliência nos substratos sem a ocorrência de fenômenos de descolamento.
[005]A cura real dos termofusíveis de PUR reativo, isto é a reação de reticulação dos componentes entre si, normalmente prossegue dentro de horas ou dias através da reação dos grupos isocianato livres com a água do ambiente ou os substratos adesivos ligados entre si para fornecer a poliureia. Em seguida, os termofusíveis de PUR apenas possuem fusibilidade limitada ou solubilidade em solventes. Por essa razão, os adesivos curados possuem boa estabilidade térmica e estabilidade aos produtos químicos tais como os plastificantes, solventes, óleos ou combustíveis.
[006]0s termofusíveis à base de poliésteres semicristalinos reativos, conforme descrito, por exemplo, na publicação DE 38.27.224 A1 são notáveis através de um tempo aberto muito curto e um acúmulo rápido associado de resistência inicial. Isto é alcançado, por exemplo, através da utilização de ésteres à base de ácido dodecanodióico, que são conhecidos por possuírem uma cinética de recristalização muito rápida e um ponto de fusão elevado.
[007]É conhecido da publicação WO 2005/066256, por exemplo, que as temperaturas de transição e entalpias de recristalização de polímeros termoplásticos semicristalinos de peso molecular elevado, por exemplo, as poliolefinas ou poliésteres, podem ser aumentadas através da adição de agentes de nucleação. Isto pode aprimorar, por exemplo, a desmoldabilidade e, consequentemente, os tempos de ciclo na moldagem por injeção.
[008]0 efeito dos agentes de nucleação na resistência inicial dos elastômeros de poliuretano termoplásticos que contêm os solventes de peso
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3/36 molecular elevado está descrito, por exemplo, na publicação WO 2008/155018 A1.
[009]Para muitas aplicações, é necessário que uma boa adesão inicial já seja alcançada rapidamente antes da reticulação.
Descrição da Invenção [010]Por conseguinte, foi um objeto da presente invenção fornecer as formulações que possibilitam um acúmulo mais rápido da resistência inicial.
[011]Partindo da técnica anterior, foi um outro objeto da presente invenção fornecer as composições que compreendem os poliuretanos termoplásticos reticuláveis ou os processos para a produção de tais composições que estão disponíveis de uma maneira simples e não dispendiosa, e cujas características de adesão podem ser ajustadas de maneira eficiente.
[012]De acordo com a presente invenção, este objeto é alcançado através de uma composição que compreende, pelo menos, um poliuretano termoplástico reticulável (P) e, pelo menos, um composto (N) que possui uma estrutura aromática conjugada que contém o nitrogênio como o agente de nucleação, em que o composto (N) é um sólido e está presente na composição em uma quantidade em um intervalo a partir de 0,01% a 0,5% em peso, com base no poliuretano termoplástico.
[013]No contexto da presente invenção, os poliuretanos termoplásticos reticuláveis adequados (P), em princípio, são quaisquer poliuretanos termoplásticos que inicialmente podem curar e/ou cristalizar dentro de um intervalo de temperatura definido e, de preferência, possuem os grupos funcionais que possibilitam a reticulação do poliuretano curado ou cristalizado. Especialmente adequados são os poliuretanos termoplásticos que podem ser reticulados, por exemplo, por meio de alofanatos, grupos biureto, silanos, grupos isocianuratos ou ligações duplas. No contexto da presente invenção, a proporção dos grupos livres e a proporção de reticulação é variável dentro de amplos intervalos.
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4/36 [014]De preferência, no contexto da presente invenção, ο poliuretano termoplástico reticulável (P) utilizado é um poliuretano termoplástico que, após a cura e/ou cristalização, possui uma concentração de grupos NCO livres no intervalo a partir de 0,1% a 10% em peso, de preferência, no intervalo a partir de 0,5% a 8% em peso, de maior preferência, no intervalo a partir de 1 % a 5% em peso.
[015]De acordo com a presente invenção, um composto (N) que possui uma estrutura aromática que contêm o nitrogênio conjugada é utilizado como o agente de nucleação, em que o composto (N) é um sólido à temperatura ambiente. No contexto da presente invenção, o composto (N) também é referido como o agente de nucleação. Este agente de nucleação, por exemplo, é selecionado a partir do grupo que consiste em quinacridonas, compostos monoazo, perilenos, dicetopirrolopirrolas, isoindolinas e ftalocianinas ou derivados destes compostos.
[016]A presente invenção, por conseguinte, ainda se refere a um processo para a produção de uma composição, conforme descrito acima, que compreende, pelo menos, as etapas:
(i) do fornecimento de, pelo menos, um poliuretano termoplástico reticulável (P) ou de uma mistura de reação para a preparação de um poliuretano termoplástico reticulável (R-P);
(ii) da adição de, pelo menos, um composto (N) que possui uma estrutura aromática conjugada que contém o nitrogênio como o agente de nucleação a, pelo menos, um poliuretano termoplástico (P) ou à mistura de reação para a preparação de um poliuretano termoplástico reticulado (R-P), em que o composto (N) é um sólido;
(ill) da mistura do agente de nucleação e do poliuretano termoplástico (P) ou da mistura de reação (R-P);
- em que a quantidade da soma total dos agentes de nucleação
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5/36 utilizados está no intervalo a partir de 0,01 % em peso a 0,5% em peso, com base no poliuretano termoplástico (P) ou na mistura de reação (R-P).
[017]De acordo com a presente invenção, os compostos utilizados como compostos (N) possuem os sistemas aromáticos. Os exemplos adequados de tais compostos no contexto da presente invenção são aqueles que são utilizados como pigmentos orgânicos ou, por conseguinte, seus derivados. Alguns desses produtos fazem parte da técnica anterior para a coloração de revestimentos ou plásticos. Uma lista detalhada pode ser encontrada na referência “Lehrbuch der Lacke e Beschichtungen [Livro Didático de Tintas e Revestimentos] de Hans Kittel, volume 5 (5. Pigment, Füllstoffe und Farbmetrik [Pigmentos, Enchimentos e Colorimetria] / volume ed. Jürgen Spille), capítulo 5.4, 2003, ISBN 3-7776-1015-1.
[018]A utilização de um composto (N) que possui uma estrutura aromática conjugada, que contém o nitrogênio, tais como as quinacridonas, compostos monoazo, perilenos, dicetopirrolopirrolas, isoindolinas e ftalocianinas ou derivados destes compostos, como pigmento de cor, em princípio, é conhecida da técnica anterior. De maneira surpreendente foi descoberto que os compostos sólidos que possuem uma estrutura aromática conjugada que contém o nitrogênio podem ser utilizados em quantidades muito pequenas no intervalo a partir de 0,01% em peso a 0,5% em peso como fortes agentes de nucleação para os poliuretanos termoplásticos reticuláveis.
[019]Através do processo da presente invenção, também é possível utilizar os poliesteróis baratos tais como os materiais brutos, por exemplo, os poliésteres obtidos através da reação do ácido adípico e butanodiol ou hexanodiol, fornecendo os produtos que possuem boas propriedades. Por conseguinte, é possível evitar, por exemplo, os poliesteróis à base de ácido dodecanóico.
[020]Especialmente os compostos selecionados a partir do grupo
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6/36 que consiste em quinacridonas, compostos monoazo, perilenos, dicetopirrolopirrolas, isoindolinas e ftalocianinas ou derivados destes compostos, especialmente de derivados de quinacridona, em quantidades muito pequenas no intervalo a partir de 0,01% em peso a 0,5% em peso, atuam como fortes agentes de nucleação para os poliuretanos termoplásticos reticuláveis. Ainda de preferência, o agente de nucleação é selecionado a partir do grupo que consiste em quinacridonas e perilenos ou derivados destes compostos.
[021]Em uma outra realização, a presente invenção também se refere a uma composição, conforme descrita acima, em que o agente de nucleação é selecionado a partir do grupo que consiste em quinacridonas, compostos monoazo, perilenos, dicetopirrolopirrolas, isoindolinas e ftalocianinas ou derivados destes compostos.
[022]Em uma outra realização, a presente invenção também se refere a uma composição, conforme descrita acima, em que o agente de nucleação é selecionado a partir do grupo que consiste em quinacridonas e perilenos ou derivados destes compostos.
[023]De acordo com a presente invenção, pelo menos, um composto (N) também pode ser utilizado em combinação com outros agentes de nucleação, por exemplo, em combinação com um ou mais agentes de nucleação selecionados a partir do grupo que consiste em aditivos de talco, negro de fumo e pseudoplasticidade.
[024] De maneira surpreendente foi descoberto que, especificamente, a pequena quantidade utilizada dos agentes de nucleação utilizados, especialmente dos derivados de quinacridona e perilenos, possui um forte efeito de nucleação. Em virtude da pequena quantidade utilizada, de maneira adicional, apenas existe um grau menor, caso presente, de deterioração nas outras propriedades do poliuretano termoplástico reticulável. Este efeito ocorre até mesmo no caso de pequenas quantidades, por exemplo, as
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7/36 quantidades no intervalo a partir de 0,02% em peso a 0,3% em peso, de preferência, as quantidades no intervalo a partir de 0,03% em peso a 0,1% em peso, de maior preferência, as quantidades no intervalo a partir de 0,04% em peso a 0,08% em peso.
[025]Ao mesmo tempo, no contexto da presente invenção, de preferência, não existe nenhum efeito adverso no peso molecular do poliuretano termoplástico utilizado.
[026]Em uma outra realização, a presente invenção também se refere a uma composição, conforme descrita acima, em que a quantidade da soma total dos agentes de nucleação utilizados está no intervalo a partir de 0,03% em peso a 0,1% em peso, com base no poliuretano termoplástico (P).
[027]Os exemplos de compostos adequados, de acordo com a presente invenção, são as seguintes famílias com o índice de Cores correspondente (C.I.):
- monoazo: amarelo não laqueado 1, 3, 5, 6, 60, 65, 73, 74, 75,
97, 98, 111, 116, laranja 1; amarelo laqueado 113, 168, 169, 183, 190, 191;
- perilenos: vermelhos 123, 149, 178, 179, 190, 224 e violeta 29;
- ftalocianinas: azuis 15,15:1,15:2,15:3,15:4,15:6,16, 68 e verde 7, 36;
- quinacridonas: laranjas 48,49, vermelho 122,192,202, 206,207, 209, violeta 19, 30, 42;
- dicetopirrolopirrolas: vermelhas 254, 255;
- isoindolinas/onas: amarelas 110, 139, 173, 185, laranja 61, 66, 69, vermelho 260 e marrom 38.
[028] Em princípio, os compostos utilizados como os agentes de nucleação também podem ser submetidos a um tratamento, por exemplo, para aprimorar a miscibilidade com o poliuretano termoplástico.
[029]Em outra realização, a presente invenção também se refere a
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8/36 uma composição, conforme descrita acima, em que um agente de nucleação que foi submetido a um tratamento que compreende a moagem, tratamento com um solvente, ácidos, álcalis, branqueadores, cristalização ou extração e operações de acabamento para reduzir ou evitar a formação de floculação ou de grumos, operações de acabamento para controlar o tamanho de partícula, ou operações de acabamento para regular a viscosidade é utilizado.
[030]Normalmente, os agentes de nucleação são utilizados na forma sólida no contexto da presente invenção. De preferência, pelo menos, um agente de nucleação possui uma área de superfície específica elevada (salvo indicação em contrário, determinada por meio do método BET de adsorção de gás, de acordo com a norma ISO 9277), por exemplo, uma área de superfície específica no intervalo a partir de 10 m2/g a 150 m2/g, de preferência, a área de superfície específica superior a 35 m2/g, ainda de maior preferência superior a 55 m2/g.
[031]Em outra realização, a presente invenção também se refere a uma composição, conforme descrita acima, em que o agente de nucleação é utilizado na forma de um sólido que possui uma área de superfície específica no intervalo a partir de 10 m2/g a 150 m2/g.
[032]De acordo com a presente invenção, em uma realização, pelo menos, um derivado de quinacridona é utilizado como o agente de nucleação. Os compostos adequados são conhecidos per se para o técnico no assunto e também são utilizados em volumes maiores como pigmentos de cor. Os derivados de quinacridona adequados, por exemplo, são os derivados de quinacridona substituídos ou não substituídos, derivados de diidroquinacridona substituídos ou não substituídos e derivados de quinacridonaquinona substituídos ou não substituídos.
[033]De preferência, o derivado de quinacridona é selecionado a partir do grupo que consiste em derivados de quinacridona de Fórmula (I),
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9/36 derivados de diidroquinacridona de
Fórmula (II) e derivados de quinacridonequinona de Fórmula (III):
Figure BR112019010556A2_D0001
- em que Ri e R2, independentemente, são selecionados a partir do grupo que consiste em flúor, cloro, bromo, alquila Ci-Ce ou alcóxi Ci-Ce, e n e m, independentemente, são um número inteiro de 0 a 4. n e m, de preferência, independentemente, são 0 ou 1.
[034]De acordo com a presente invenção, também é possível a utilização de misturas de dois ou mais derivados de quinacridona.
[035]De acordo com a presente invenção, os derivados de quinacridona utilizados podem possuir diferentes substituições. É dada preferência à utilização de derivados de quinacridona que possuem substituintes de halogênio ou substituintes de alquila, por exemplo, que possuem os substituintes de cloro ou metila. Os compostos adequados, por exemplo, são os compostos que possuem as seguintes estruturas:
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Figure BR112019010556A2_D0002
- em que Ri, R2, n e m são conforme definidos acima.
[036]De acordo com a presente invenção, em uma outra realização, pelo menos, um derivado de dicetopirrolopirrola é utilizado como 0 agente de nucleação. Os compostos adequados são conhecidos per se para 0 técnico no assunto e também são utilizados em volumes maiores como pigmentos de cor.
[037] De preferência, 0 derivado de dicetopirrolopirrola é
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11/36 selecionado a partir do grupo que consiste em derivados de dicetopirrolopirrola de Fórmula (IV):
Figure BR112019010556A2_D0003
- em que Ri e R2, independentemente, são selecionados a partir dos grupos que consistem em hidrogênio, alquila C1-C18, alcoxi C1-C4, fenila, ciano ou halogênio e R3 e R4, independentemente, também são selecionados a partir dos grupos que consistem em hidrogênio, alquila C1-C18, alquenila C3-C12, alquinila C3-C5, alcoxicarbonila C2-C5, carbamoíla, alquila C2-C13, alcoxicarbonila C1-C4, fenila ou fenila substituída por cloro, bromo, alquila C1-C4, alcoxi C1-C4, trifluorometila ou nitro.
[038]De acordo com a presente invenção, também é possível a utilização de misturas de dois ou mais derivados de dicetopirrolopirrola.
[039]De acordo com a presente invenção, os derivados de dicetopirrolopirrola utilizados podem possuir substituições diferentes. É dada preferência à utilização de derivados de dicetopirrolopirrola que possuem os substituintes de halogênio ou os substituintes aromáticos, por exemplo, que possuem substituintes de cloro ou fenila. Os compostos adequados, por exemplo, são os compostos que possuem as seguintes estruturas:
Figure BR112019010556A2_D0004
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- OU
Ci
NC
Figure BR112019010556A2_D0005
[040]De acordo com a presente invenção, também é possível a utilização de ftalocianinas como os agentes de nucleação. De preferência, o
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13/36 derivado de ftalocianina é selecionado a partir do grupo que consiste em ftalocianina de alumínio, ftalocianina de níquel, ftalocianina de cobalto, ftalocianina de ferro, ftalocianina de zinco, ftalocianina de cobre, ftalocianina de cobre policloro, hexadecacloroftalocianina, ftalocianina de hexadecabromoftalocianina e manganês e seus derivados.
[041]Por exemplo, no contexto da presente invenção, é possível a utilização das seguintes ftalocianinas ou de seus derivados:
- ftalocianina de alumínio, por exemplo, com o número CAS: 14154-42-8,
- ftalocianina de níquel, por exemplo, com o número CAS: 1405502-8,
- ftalocianina de cobalto, por exemplo, com o número CAS: 3317-
67-7,
- ftalocianina de ferro, por exemplo, com o número CAS: 132-16-1,
- ftalocianina de zinco, por exemplo, com o número CAS: 1432004-08,
- ftalocianina de cobre, por exemplo, com o número CAS: 147-148,
- ftalocianina de cobre de policloro, por exemplo, com o número CAS: 1328-53-6,
- hexadecacloroftalocianina, por exemplo, com o número CAS: 28888-81-5,
- hexadecabromoftalocianina, por exemplo, com o número CAS: 28746-04-5,
- ftalocianina de manganês, por exemplo, com o número CAS: 14325-24-7.
[042]No contexto da presente invenção, é dada preferência à ftalocianina de cobre que possui a seguinte estrutura ou seus derivados:
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Figure BR112019010556A2_D0006
[043]Os poliuretanos termoplásticos reticuláveis (P) utilizados, de acordo com a presente invenção, podem ser quaisquer poliuretanos termoplásticos reticuláveis padrão. No contexto da presente invenção, também é possível que sejam utilizadas as misturas de diferentes poliuretanos termoplásticos reticuláveis. No contexto da presente invenção, um poliuretano termoplástico reticulável é entendido como significando um poliuretano que é termoplástico e possui grupos funcionais livres adequados para a reticulação. Uma vez que a reticulação tenha sido efetuada, o poliuretano normalmente não apresenta mais as propriedades termoplásticas. Dependendo da natureza da reticulação, no entanto, isto também pode ser reversível no contexto da presente invenção. Por exemplo, a reticulação pode ser termicamente clivada em alguns casos. Após a divagem da reticulação, o poliuretano novamente pode apresentar as propriedades termoplásticas.
[044]Especialmente adequados são os poliuretanos termoplásticos que podem ser reticulados através de alofanatos, silanos, grupos biureto, grupos isocianuratos ou ligações duplas.
[045] De preferência, a reticulação no contexto da presente invenção é efetuada à temperatura ambiente. A reticulação também pode ser efetuada a uma umidade do ar no intervalo a partir de 50% a 100%. De acordo com a presente invenção, também é possível que a reticulação seja iniciada e/ou acelerada através da adição de catalisadores adequados ou através da radiação.
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15/36 [046]Os poliuretanos termoplásticos normalmente são preparados por meio da reação de, pelo menos, uma composição de poliol, pelo menos, um extensor de cadeia e, pelo menos, uma composição de poliisocianato. Por conseguinte, uma mistura de reação para a preparação de um poliuretano termoplástico reticulável (R-P) normalmente compreende, pelo menos, uma composição de poliol, opcionalmente, um extensor de cadeia e, pelo menos, uma composição de poliisocianato. No contexto da presente invenção, é possível que o agente de nucleação seja adicionado, por exemplo, à composição de poliol. É igualmente possível que o agente de nucleação seja adicionado à mistura de reação após a adição de todos os componentes, isto é, mais especialmente após a mistura da composição de poliol e da composição de isocianato.
[047]As composições de poliol adequadas para a preparação de poliuretanos termoplásticos, em princípio, são conhecidas pelos técnicos no assunto. Os polióis adequados, por exemplo, são selecionados a partir do grupo que consiste em polieteróis, poliesteróis, álcoois de policarbonato e polióis híbridos, de preferência, selecionados a partir do grupo que consiste em polieteróis e poliesteróis. Preferência especial é dada aos polióis de poliéster, por exemplo, aqueles à base de ácido adípico e um diol. Os dióis adequados especialmente são o butan-1,4-diol, hexan-1,6-diol ou as misturas destes compostos.
[048]Os polióis deste tipo, em princípio, são conhecidos pelos técnicos no assunto e estão descritos, por exemplo,em Kunststoffhandbuch [Manual de Plásticos], volume 7, Poliuretano [Poliuretanos], Carl Hanser Verlag, 3ã edição 1993, capítulo 3.1. É dada preferência especial à utilização de poliesteróis ou polieteróis como os polióis. É igualmente possível utilizar os policarbonatos. Os copolimeros também podem ser utilizados no contexto da presente invenção. O peso molecular médio numérico dos polióis utilizados, de acordo com a presente invenção, está no intervalo a partir de 0,5 χ 103 g/mol a
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16/36 x 103 g/mol, de preferência, no intervalo a partir de 0,6 x 103 g/mol a 5 x 103 g/mol, especialmente, no intervalo a partir de 0,8 x 103 g/mol a 3 x 103 g/mol. Salvo indicação em contrário, os números se referem aos pesos moleculares que, por meio de GPC, utilizam os padrões de PMMA que possuem pesos moleculares entre 0,2 e 47 kg/mol.
[049]Os polieteróis, de preferência, de acordo com a presente invenção, são os polietilenoglicóis, polipropilenoglicóis e politetraidrofuranos.
[050]0s poliesteróis, por exemplo, são preparados a partir de ácidos alcanodicarboxílicos e álcoois poliídricos, polióis de polieteréter, poliesteramidas, poliacetais contendo a hidroxila e/ou os policarbonatos alifáticos contendo a hidroxila, de preferência, na presença de um catalisador de esterificação. Outros polióis possíveis são especificados, por exemplo, em Kunststoffhandbuch, Band 7, Polyurethane [Manual de Plásticos, volume 7, Poliuretanos], Carl Hanser Verlag, 3ã edição 1993, capítulo 3.1.
[051 ]Os poliesteróis que são utilizados com preferência podem ser preparados, por exemplo, a partir de ácidos dicarboxílicos contendo de 2 a 12 átomos de carbono, e álcoois poliídricos. Os exemplos de ácidos dicarboxílicos úteis incluem: os ácidos dicarboxílicos alifáticos, tais como o ácido succínico, ácido glutárico, ácido adípico, ácido subérico, ácido azeláico, ácido sebácico e ácido dodecano-1,12-dióico, e os ácidos dicarboxílicos aromáticos, tais como o ácido ftálico, ácido isoftálico e ácido tereftálico. Os ácidos dicarboxílicos podem ser utilizados individualmente ou na forma de misturas, por exemplo, na forma de uma mistura de ácido succínico, glutárico e adípico. Para a preparação dos poliesteróis, pode ser vantajoso, em vez dos ácidos dicarboxílicos, utilizar os correspondentes derivados do ácido dicarboxílico, tais como os ésteres dicarboxílicos contendo de 1 a 4 átomos de carbono no radical álcool, anidridos dicarboxílicos ou cloretos de dicarbonilo. Os exemplos de álcoois poliídricos incluem os glicóis contendo de 2 a 10 e, de preferência, de 2 a 6 átomos de
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17/36 carbono, tais como o etileno glicol, dietileno glicol, butano-1,4-diol, pentano-1,5diol, hexano-1,6-diol, decano-1,10-diol, 2,2-dimetilpropano-1,3-diol, propano-
1.3- diol e dipropileno glicol, triós contendo de 3 a 6 omos de carbono, por exemplo, o glicerol e trimetilolpropano e pentaeritritol como um álcool poliédrico superior. Dependendo das propriedades desejadas, os álcoois poliídricos podem ser utilizados isoladamente ou opcionalmente em misturas entre si.
[052]De acordo com a presente invenção, os poliesteróis de preferência são aqueles após a reação do ácido adípico com o butano-1,4-diol, ácido adípico com o hexano-1,6-diol, ácido dodecano-1,12-dióico com o butano-
1.4- diol, e ácido dodecano-1,12-dioico com o hexano-1,6-diol.
[053] De preferência, os polióis utilizados possuem uma funcionalidade OH média entre 1,8 e 2,3, de maior preferência, entre 1,9 e 2,2, especialmente 2. De preferência, os polióis utilizados de acordo com a presente invenção apenas possuem os grupos hidroxila primários.
[054] De acordo com a presente invenção, o poliol pode ser utilizado na forma pura ou na forma de uma composição que compreende o poliol e, pelo menos, um solvente. Os solventes adequados são conhecidos per se pelos técnicos no assunto.
[055] Para a preparação dos poliuretanos termoplásticos, também é possível a utilização de um extensor de cadeia, mas também é possível a utilização de misturas de diferentes extensores de cadeia.
[056]Os extensores de cadeia utilizados normalmente podem ser os compostos que possuem os grupos hidroxila ou amino, especialmente que possuem 2 grupos hidroxila ou amino. De acordo com a presente invenção, no entanto, também é possível que as misturas de diferentes compostos sejam utilizadas como extensores de cadeia. De acordo com a presente invenção, a funcionalidade média da mistura, de preferência, é 2.
[057]De acordo com a presente invenção, é dada preferência à
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18/36 utilização de compostos que possuem os grupos hidroxila como extensores de cadeia, especialmente, os dióis. De preferência, é possível a utilização de dióis alifáticos, aralifáticos, aromáticos e/ou cicloalifáticos que possuem um peso molecular de 50 g/mol a 220 g/mol. É dada preferência aos alcanodióis contendo de 2 a 10 átomos de carbono no radical alquileno, especialmente, di-, tri-, tetra-, penta-, hexa-, hepta-, octa-, nona- e/ou decaalquileno glicóis. Para a presente invenção, é dada especial preferência ao 1,2-etileno glicol, propan-1,3-diol, butan-1,4-diol, hexan-1,6-diol. Também é possível a utilização de compostos aromáticos, tais como o éter de bis(2-hidroxietil) de hidroxiquinona.
[058]De acordo com a presente invenção, também é possível a utilização de compostos que possuem os grupos amino, por exemplo, as diaminas. É igualmente possível a utilização de misturas de dióis e diaminas.
[059]O extensor de cadeia, de preferência, é um diol que possui um peso molecular Mw < 220 g/mol. De acordo com a presente invenção, é possível que apenas um diol que possui um peso molecular Mw < 220 g/mol seja utilizado para a preparação do poliuretano termoplástico.
[060] Em uma outra realização, o extensor de cadeia é selecionado a partir do grupo que consiste em butan-1,2-diol, propano-1,3-diol, butano-1,4diol, hexano-1,6-dial e éter de bis(2-hidroxietil) de hidroxiquinona.
[061]Além disso, pelo menos, um poliisocianato é utilizado para a preparação do poliuretano termoplástico. De acordo com a presente invenção, também é possível a utilização de misturas de dois ou mais poliisocianatos.
[062]Os poliisocianatos, de preferência, no contexto da presente invenção, são os diisocianatos, especialmente, os diisocianatos alifáticos ou aromáticos, de maior preferência, os diisocianatos aromáticos.
[063] Em outra realização, a presente invenção, consequentemente, se refere a um processo, conforme descrito acima, em que o poliisocianato é um diisocianato aromático.
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19/36 [064]Além disso, no contexto da presente invenção, os componentes de isocianato utilizados podem ser os pré-polímeros pré-reagidos em que alguns dos componentes OH foram reagidos com um isocianato em uma etapa de reação precedente. Estes pré-polímeros são reagidos com os componentes OH restantes em uma etapa adicional, a reação real do polímero, e em seguida, formam o poliuretano termoplástico. A utilização de prepolímeros também torna possível a utilização de componentes OH que possuem os grupos álcool secundários.
[065]Os diisocianatos alifáticos utilizados são os diisocianatos alifáticos e/ou cicloalifáticos habituais, por exemplo, o diisocianato de tri-, tetra-, penta-, hexa-, hepta- e/ou octametileno, 1,5-diisocianato de 2metilpentametileno, 1,4-diisocianato de 2-etiltetrametileno, 1,6-diisocianato de hexametileno (HDI), 1,5-diisocianato de pentametileno, 1,4-diisocianato de butileno, 1,6-diisocianato de trimetilexametileno, 1 -isocianato-3,3,5-trimetil-5isocianatometilcicloexano (diisocianato de isoforona, IPDI), 1,4- e/ou 1,3bis(isocianatometil)cicloexano (HXDI), 1,4-diisocianato de cicloexano, 2,4- e/ou 2,6-diisocianato de 1-metilcicloexano, 4,4'-, 2,4'- e/ou 2,2'-diisocianato de metilenodicicloexila (H12MDI).
[066]Os poliisocianatos alifáticos, de preferência, são o 1,6diisocianato de hexametileno (HDI), 1 -isocianato-3,3,5-trimetil-5isocianatometilcicloexano e 4,4'-, 2,4'- e/ou 2,2' diisocianato de dicicloexila de metileno (H12MDI); especialmente de preferência, são o 4,4'-, 2,4'- e/ou 2,2' diisocianato de dicicloexila de metileno (H12MDI) e 1 -isocianato-3,3,5-trimetil-5isocianatometilcicloexano ou suas misturas.
[067] Em outra realização, a presente invenção, consequentemente, se refere a um processo, conforme descrito acima, em que o poliisocianato selecionado a partir do grupo que consiste em 4,4'-, 2,4'- e/ou 2,2'-diisocianato de dicicloexila de metileno (H12MDI), diisocianato de
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20/36 hexametileno (HDI) e 1-isocianato-3,3,5-trimetil-5-isocianatometilcicloexano (IPDI) ou suas misturas.
[068]Os diisocianatos aromáticos adequados, em especial, são o 2,2'-, 2,4'- e/ou 4,4'-diisocianato de difenilmetano (MDI), 1,5-diisocianato de naftileno (NDI), 2,4- e/ou 2,6-diisocianato de tolileno (TDI), 3,3'-dimetil-4,4'diisocianatodifenila (TODI), diisocianato de p-fenileno (PDI), 4,4'-diisocianato de difeniletano (EDI), diisocianato de difenilmetano, 3,3'-diisocianato de difenila de dimetila, 1,2-diisocianato de difeniletano e/ou diisocianato de fenileno.
[069]Os poliisocianatos aromáticos, de preferência, especialmente são ο 2,2'-, 2,4'- e/ou 4,4'-diisocianato de difenilmetano (MDI).
[070] De acordo com a presente invenção, o poliisocianato pode ser utilizado na forma pura ou na forma de uma composição que compreende o poliisocianato e, pelo menos, um solvente. Os solventes adequados são conhecidos pelos técnicos no assunto. Os exemplos adequados são os solventes não reativos, tais como o acetato de etila, cetona de metiletila e hidrocarbonetos.
[071] De acordo com a presente invenção, é possível adicionar outras matérias primas na reação, por exemplo, os catalisadores ou auxiliares e aditivos.
[072]Os auxiliares e aditivos adequados são conhecidos per se pelos técnicos no assunto. Os exemplos incluem as substâncias tensoativas, retardadores de chama, agentes de nucleação, estabilizadores de oxidação, antioxidantes, lubrificantes, corantes e pigmentos, estabilizadores, por exemplo, contra a hidrólise, luz, calor ou descoloração, incipientes inorgânicos e/ou orgânicos, fibras, reforçadores e plastificantes. Os auxiliares e aditivos adequados podem ser encontrados, por exemplo, em Kunststoffhandbuch [Manual do Plástico], volume VII, publicado por Vieweg e Hõchtlen, Carl Hanser Verlag, Munique 1966 (páginas 103-113).
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21/36 [073]Os catalisadores adequados, em princípio, também são conhecidos da técnica anterior.
[074]De acordo com a presente invenção, especialmente é possível que o agente de nucleação seja utilizado em combinação com outros aditivos, por exemplo, as ceras.
[075]Em outra realização, consequentemente, a presente invenção também se refere a um processo para a produção de uma composição (I) que compreende, pelo menos, um poliuretano termoplástico reticulável (P), conforme descrito acima, em que o agente de nucleação é utilizado em combinação com outro aditivo.
[076]Os aditivos adequados, além daqueles mencionados acima, estão descritos, por exemplo, na patente DE 19.735.974 A1, especialmente na página 9, linha 62, página 12, linha 4. Os aditivos utilizados no contexto da presente invenção, por exemplo, são selecionados a partir de uma antioxidante, um estabilizador de luz, um desativador de metais, um estabilizador, um incipiente, um retardador de chama, um plastificante, uma cera, um outro agente de nucleação, um agente de processamento, um corante, um pigmento ou em combinação de, pelo menos, dois aditivos.
[077] De acordo com a presente invenção, os agentes de nucleação adicionais utilizados podem ser quaisquer compostos adequados que desencadeiem ou promovam a formação de uma fase cristalina a partir da fusão ou solução e/ou crescimento de cristais nas superfícies de cristais existentes. Os agentes de nucleação adicionais adequados que podem ser utilizados em conjunto com o agente de nucleação (N), por exemplo, são selecionados a partir do grupo que consiste em sais inorgânicos e óxidos tais como o talco, calcita ou atapulgita; prata ou ouro coloidal; hidrazonas, benzoates de sódio ou alumínio; sais de alumínio, sódio e cálcio de ácidos aromáticos ou alifáticos / cicloalifáticos, por exemplo, o tereftalato de cálcio; derivados de ácidos fosfóricos ou
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22/36 organofosfatos; pigmentos; sorbitóis; resinas de pinheiro; ou agentes de nucleação poliméricos, por exemplo, o policiclopenteno ou polivinilciclohexano e suas misturas.
[078]Em um outro aspecto, a presente invenção também se refere a um processo para a produção de uma composição, conforme descrito acima, pelo menos, que compreende as etapas:
(I) do fornecimento de, pelo menos, um poliuretano termoplástico reticulável (P) ou de uma mistura de reação para a preparação de um poliuretano termoplástico reticulável (R-P);
(li) da adição de, pelo menos, um composto (N) que possui uma estrutura aromática conjugada que contém o nitrogênio como o agente de nucleação a, pelo menos, um poliuretano termoplástico (P) ou à mistura de reação para a preparação de um poliuretano termoplástico reticulado (R-P), em que o composto (N) é um sólido;
(ill) da mistura do agente de nucleação e do poliuretano termoplástico (P) ou da mistura de reação (R-P);
- em que a quantidade da soma total dos agentes de nucleação utilizados está no intervalo a partir de 0,01 % em peso a 0,5% em peso, com base no poliuretano termoplástico (P) ou na mistura de reação (R-P).
[079]A presente invenção, por conseguinte, se refere a um processo para a produção de uma composição que compreende, pelo menos, um poliuretano termoplástico reticulável (P) e, pelo menos, um composto (N) que possui uma estrutura aromática conjugada que contém o nitrogênio como o agente de nucleação, em que o composto (N) é um sólido e está presente na composição em uma quantidade em um intervalo a partir de 0,01% a 0,5% em peso, com base no poliuretano termoplástico, que compreende, pelo menos, as etapas:
(I) do fornecimento de, pelo menos, um poliuretano termoplástico
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23/36 reticulável (P) ou de uma mistura de reação para a preparação de um poliuretano termoplástico reticulável (R-P);
(ii) da adição de, pelo menos, um composto (N) que possui uma estrutura aromática conjugada que contém o nitrogênio como o agente de nucleação a, pelo menos, um poliuretano termoplástico (P) ou à mistura de reação para a preparação de um poliuretano termoplástico reticulado (R-P), em que o composto (N) é um sólido;
(ill) da mistura do agente de nucleação e do poliuretano termoplástico (P) ou da mistura de reação (R-P);
- em que a quantidade da soma total dos agentes de nucleação utilizados está no intervalo a partir de 0,01 % em peso a 0,5% em peso, com base no poliuretano termoplástico (P) ou na mistura de reação (R-P).
[080] Em relação às realizações de preferência, é feita referência aos detalhes acima.
[081]Em uma outra realização, a presente invenção também se refere a um processo, conforme descrito acima, em que o agente de nucleação é selecionado a partir do grupo que consiste em quinacridonas, compostos monoazo, perilenos, dicetopirrolopirrolas, isoindolinas e ftalocianinas ou derivados destes compostos.
[082]A presente invenção também se refere a um processo, conforme descrito acima, em que o agente de nucleação é selecionado a partir do grupo que consiste em quinacridonas e perilenos ou derivados destes compostos.
[083]Em uma outra realização, a presente invenção também se refere a um processo, conforme descrito acima, em que a quantidade da soma total dos agentes de nucleação utilizados está no intervalo a partir de 0,03% em peso a 0,1% em peso, com base no poliuretano termoplástico (P).
[084]O processo da presente invenção compreende as etapas de
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24/36 (i) a (iii). Em primeiro lugar, na etapa (i) é fornecido um poliuretano termoplástico reticulável (P) ou uma mistura de reação para a produção de um poliuretano termoplástico reticulável (R-P). Na etapa (ii), um agente de nucleação conforme definido acima em seguida, é adicionado a, pelo menos, um poliuretano termoplástico (P) ou à mistura de reação para a produção de um poliuretano termoplástico reticulável (RP), em que a quantidade da soma total dos agentes de nucleação utilizados estão no intervalo a partir de 0,01 % em peso a 0,5% em peso, com base no poliuretano termoplástico (P) ou na mistura de reação (RP). Na etapa (iii), o agente de nucleação e o poliuretano termoplástico (P) ou a mistura de reação (R-P) são misturados para obter uma composição (I).
[085]A adição ou a mistura, de preferência, é efetuada em aparelhos que habitualmente são utilizados para misturar as substâncias, por exemplo, em misturadores de tambor, em moinhos, em extrusoras de parafuso ou de disco, moinhos de cilindros ou amassadeiras. Pelo menos, um poliuretano termoplástico reticulável (P) ou a mistura de reação (RP) e, pelo menos, um agente de nucleação são misturados entre si no aparelho misturador normalmente a uma temperatura elevada, especialmente dentro do intervalo de fusão do poliuretano termoplástico reticulável (P) utilizado. A operação de mistura, em geral, é efetuada a pressões de 1 a 200 bar com tempos médios de residência de 0,5 a 60 minutos. Se o agente de nucleação for adicionado à mistura de reação (R-P), isto normalmente é efetuado, de acordo com a presente invenção, sob as condições sob as quais os componentes da mistura de reação (R-P) são misturados. No contexto da presente invenção, o agente de nucleação, por exemplo, pode ser adicionado ao poliol ou ao isocianato.
[086]O processo da presente invenção pode incluir as etapas adicionais, especialmente os tratamentos térmicos da composição (I).
[087]Em outra realização, a presente invenção também se refere a um processo para a produção de uma composição (I) que compreende, pelo
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25/36 menos, um poliuretano termoplástico reticulável (P), conforme descrito acima, em que o processo compreende as etapas (iv) e (v):
(iv) do aquecimento da composição (I) a uma temperatura na região do intervalo a partir de fusão do poliuretano termoplástico (P) com, pelo menos, a fusão parcial do poliuretano termoplástico (P);
(v) do resfriamento da composição.
[088]No contexto da presente invenção, o resfriamento na etapa (v) normal mente é efetuado a uma taxa de resfriamento na região das taxas de resfriamento que são utilizadas nas medições de DSC, por exemplo, a uma taxa de resfriamento de 20- C/min.
[089]No contexto de uma tal realização, a composição (I) obtida é aquecida na etapa (iv) até uma temperatura na região do intervalo de fusão do poliuretano termoplástico (P) com, pelo menos, a fusão parcial do poliuretano termoplástico (P). Finalmente, na etapa (v), a composição (I) é resfriada.
[090]De acordo com a presente invenção, o aquecimento pode ser efetuado de qualquer maneira adequada conhecida do técnico no assunto. De preferência, o aquecimento é efetuado através de aquecimento elétrico, aquecimento por meio de óleo ou água aquecida, atrito mecânico, cisalhamento, campos de indução, ar quente, radiação de IR ou radiação de energia elevada (laser).
[091 ]O processo da presente invenção pode compreender etapas adicionais.
[092] De preferência, a quantidade da soma total do composto (N) utilizado está no intervalo a partir de 0,02% em peso a 0,5% em peso, com base no poliuretano termoplástico (P), de maior preferência, no intervalo a partir de 0,03% em peso a 0,1 % em peso, de maior preferência ainda, no intervalo a partir de 0,04% em peso a 0,08% em peso, com base em cada caso no poliuretano termoplástico (P) ou na mistura de reação (RP).
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26/36 [093]Os adesivos termofusíveis que compreendem o poliuretano da presente invenção podem apresentar diversas utilizações, por exemplo, como vedante, revestimento, como adesivo, especialmente como adesivo termofusível, tal como adesivo de montagem para a fixação preliminar de componentes, tal como adesivo de encadernação, tal como adesivo para a produção de sacos de válvula de fundo de bloco, para a produção de filmes e laminados composites, ou como produto de banda de borda (edgebanding).
[094]A presente invenção, por conseguinte, também se refere à utilização de uma composição, conforme descrita acima ou de uma composição obtida ou obtenível através de um processo, conforme descrito acima como vedante, revestimento ou adesivo. As composições da presente invenção igualmente podem ser utilizadas para a produção de lâminas, fibras, filmes, produtos moldados através da injeção, filmes formados ou para a impressão 3D.
[095]Em uma outra realização, a presente invenção também se refere à utilização de uma composição, conforme descrita acima ou de uma composição obtida ou obtenível através de um processo, conforme descrito acima como adesivo termofusível, adesivo de montagem para a fixação de componentes, adesivo para a encadernação, adesivo para a produção de filmes composites, laminados, componentes prensados ou como produto de banda de borda.
[096]A composição pode ser aplicada por meio de pulverização ou laminação. As composições da presente invenção são adequadas para a ligação de uma ampla variedade de materiais diferentes, por exemplo, de metal, têxteis, madeira, cerâmica ou plásticos. As composições da presente invenção especialmente podem ser utilizadas para a ligação ou fixação de corpos moldados na indústria de automóvel, ou de bens de consumo, artigos de esporte ou calçado, por exemplo, as solas de calçado.
[097]Em uma outra realização, a presente invenção também se
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27/36 refere à utilização de uma composição, conforme descrita acima ou de uma composição obtida ou obtenível através de um processo, conforme descrito acima, em que o adesivo especialmente é utilizado para a ligação de lâminas, fibras, filmes, injeção produtos moldados, filmes formados ou para a impressão 3D, especialmente na indústria de automóvel ou de bens de consumo, artigos de esporte ou calçado, por exemplo, as solas de calçado.
[098]Outras realizações da presente invenção são evidentes a partir das reivindicações e dos exemplos. Será considerado que as características da matéria / processos / utilizações, de acordo com a presente invenção, que são mencionadas acima e elucidadas abaixo possam ser utilizadas não apenas na combinação especificada em cada caso, mas também em outras combinações sem se afastar do âmbito da presente invenção. Por exemplo, a combinação de uma característica de preferência com uma característica especialmente de preferência ou de uma outra característica não caracterizada com uma característica especialmente de preferência, e similares, por conseguinte, também está implicitamente englobada até mesmo se esta combinação não for explicitamente mencionada.
[099]As realizações ilustrativas da presente invenção estão listadas abaixo, mas não restringem a presente invenção. Em especial, a presente invenção também abrange as realizações que resultam das referências de dependência e, por conseguinte, das combinações especificadas abaixo. Mais especialmente, no caso da nomenclatura de um intervalo de realizações a seguir, por exemplo, a expressão O processo de acordo com as realizações de 1 a 4 deve ser entendida de tal maneira que qualquer combinação das realizações dentro deste intervalo explicitamente está descrita ao técnico no assunto, o que significa que a expressão deve ser considerada como sendo sinônimo de O processo de acordo com as realizações de 1,2, 3 e 4.
1. Uma composição que compreende, pelo menos, um poliuretano
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28/36 termoplástico reticulável (P) e, pelo menos, um composto (N) que possui uma estrutura aromática conjugada que contém o nitrogênio como o agente de nucleação, em que o composto (N) é um sólido e está presente na composição em uma quantidade em um intervalo a partir de 0,01% a 0,5% em peso, com base no poliuretano termoplástico.
2. A composição, de acordo com a realização 1, em que o agente de nucleação é selecionado a partir do grupo que consiste em quinacridonas, compostos monoazo, perilenos, dicetopirrolopirrolas, isoindolinas e ftalocianinas ou derivados destes compostos.
3. A composição, de acordo com a realização 1 ou 2, em que o agente de nucleação é selecionado a partir do grupo que consiste em quinacridonas e perilenos ou derivados destes compostos.
4. A composição, de acordo com as realizações de 1 a 3, em que a quantidade da soma total dos agentes de nucleação utilizados está no intervalo a partir de 0,03% em peso a 0,1% em peso, com base no poliuretano termoplástico (P).
5. A composição, de acordo com as realizações de 1 a 4, em que um agente de nucleação que foi submetido a um tratamento que compreende a moagem, tratamento com um solvente, ácidos, álcalis, branqueadores, cristalização ou extração e operações de acabamento para reduzir ou impedir a floculação. ou formação de grumos, operações de acabamento para controlar o tamanho de partícula ou operações de acabamento para regular a viscosidade é utilizado.
6. A composição, de acordo com as realizações de 1 a 5, em que o agente de nucleação é utilizado na forma sólida com uma área de superfície específica no intervalo a partir de 10 m2/g a 150 m2/g.
7. Um processo para a produção de uma composição, de acordo com as reivindicações de 1 a 6, que compreende, pelo menos, as etapas
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29/36 (i) do fornecimento de, pelo menos, um poliuretano termoplástico reticulável (P) ou de uma mistura de reação para a preparação de um poliuretano termoplástico reticulável (R-P);
(ii) da adição de, pelo menos, um composto (N) que possui uma estrutura aromática conjugada que contém o nitrogênio como o agente de nucleação a, pelo menos, um poliuretano termoplástico (P) ou à mistura de reação para a preparação de um poliuretano termoplástico reticulado (R-P), em que o composto (N) é um sólido;
(iii) da mistura do agente de nucleação e do poliuretano termoplástico (P) ou da mistura de reação (R-P),
- em que a quantidade da soma total dos agentes de nucleação utilizados está no intervalo a partir de 0,01 % em peso a 0,5% em peso, com base no poliuretano termoplástico (P) ou na mistura de reação (R-P).
8. O processo, de acordo com a realização 7, em que o agente de nucleação é selecionado a partir do grupo que consiste em quinacridonas, compostos monoazo, perilenos, dicetopirrolopirrolas, isoindolinas e ftalocianinas ou derivados destes compostos.
9. O processo, de acordo com a realização 7 ou 8, em que o agente de nucleação é selecionado a partir do grupo que consiste em quinacridonas e perilenos ou derivados destes compostos.
10. O processo, de acordo com as realizações de 7 a 9, em que a quantidade da soma total dos agentes de nucleação utilizados está no intervalo a partir de 0,03% em peso a 0,1% em peso, com base no poliuretano termoplástico (P).
11. A utilização de uma composição, de acordo com as realizações de 1 a 6, ou de uma composição obtida ou obtenível através de um processo, de acordo com as realizações de 7 a 10, como vedante, revestimento ou adesivo.
12. A utilização, de acordo com a realização 11, em que o adesivo
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30/36 é utilizado como adesivo termofusível, adesivo de montagem para a fixação de componentes, adesivo para a encadernação, adesivo para a produção de filmes composites, laminados, componentes prensados ou como produto de banda de borda.
13. A utilização, de acordo com a realização 11, em que o adesivo é utilizado para a ligação de madeira, tecidos, metais, cerâmica ou plástico.
14. A utilização, de acordo com a realização 11, em que o adesivo especialmente é utilizado para a ligação de lâminas, fibras, filmes, produtos moldados através da injeção, filmes formados ou para a impressão 3D, especialmente na indústria de automóvel ou de bens de consumo, artigos de esporte ou calçado, por exemplo, as solas de calçado.
[0100]0s exemplos que se seguem pretendem ilustrar a presente invenção, mas não pretendem, de maneira alguma, restringir a matéria da presente invenção.
Exemplos
1. Compostos Utilizados/Composição dos Poliuretanos
Tabelai
Composição
Nome Concentração (% em peso)
Isocianato 11,7
Poliol A 20,1
Poliol B 21,6
Poliol C 24,9
Poliol D 21,7
- Isocianato: mistura de isômeros de diisocianato de difenilmetano (4,4': 98,6% em peso; 2,4': 1,4% em peso);
- Poliol A: polipropileno glicol que possui um peso molecular médio
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31/36 de 1.970 g/mol e uma funcionalidade de 1,9;
- Poliol B: polipropileno glicol que possui um peso molecular médio de 4.000 g/mol e uma funcionalidade de 2,0;
- Poliol C: poliol de poliéster à base de ácido adipico e hexano-1,6diol e que possui um peso molecular médio de 3500 g/mol, número de ácido de máx. 2 mg KOH I g, uma funcionalidade de 2,0 e um máximo de ponto de fusão de 55Q C (medido através de DSC);
- Poliol D: copolimero de poliacrilato em metacrilato de metila e metacrilato de butila que possui um peso molecular médio de 34.000 g/mol e uma transição vítrea de 76Q C (medido através de DSC);
- Solvenon DPM: éter de monometila de dipropileno glicol, CAS No. 34590-94-8, da BASF;
Agente de nucleação A: Cinquasia K4535, 2,9dicloroquinacridona, moido, extração ácida, C.l. Pigmento Vermelho 202, área de superfície específica 72,4 m2/g;
- Agente de nucleação B: Cinquasia K4410, solução sólida de gama-quinacridona e 2,9-dimetilquinacridona (relação 1: 3), C.l. Pigmento Vermelho 122, área de superfície específica 58,5 m2/g;
- Agente de nucleação C: Irgazin Yellow K2060, isoindolina, Pigmento Amarelo 110, área de superfície específica 26,7 m2/g;
- Agente de nucleação D: Irgazin Yellow K2080, isoindolina, Pigmento Amarelo 110, área de superfície específica 45,6 m2/g;
- Agente de nucleação E: Paliogen Violeta Vermelho K5411, perileno, Pigmento violeta 29, área de superfície específica 78 m2/g;
- Agente de nucleação F: Amarelo de Cromophtal L1061 HD, benzimidazolona (Pigment yellow 151), área de superfície específica de 26,7 m2/g;
- Agente de nucleação G: Paliogen azul L6470, pigmento de
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32/36 indantrona, área de superfície específica de 52 m2/g;
- Agente de nucleação-H: Pigmento Vermelho 122;
- Referência A: Finntalc M05SL, talco com características de tamanho de partículas D98 = 9 micra, d50 = 2,2 micra e 44% partículas abaixo de 2 micra;
- Referência B: Irgaclear DM, bis(p-metilbenzilideno)sorbitol, Número CAS: 81541-12-0;
- Referência C: Irgastab NA287, glicerolato de zinco, número CAS 16754-68-0;
- Referência D: ADK Stab NA71, sal de lítio de 2,2-metilenobis(2,4di-terc-butilfenil)fosfato, número CAS 85209-93-4; e
Referência E: Millad NX8000, bis(4propilbenzilideno)propilsorbitol, número CAS 882073-43-0.
2. Produção do Termofusível PUR [0101 ]O Poliol A, poliol B, poliol C e poliol D foram introduzidos em um reator. A mistura foi aquecida a 120Q C e uma pressão reduzida de 70 mbar foi aplicada durante um período de 1,5 horas. Posteriormente, o isocianato foi adicionado e a mistura foi agitada durante 3 horas adicionais. Em seguida, o Solvenon DPM foi adicionado à mistura de reação. A proporção molar de Solvenon DPM para os grupos de isocianato restantes foi de 1:1. A reação foi interrompida e o material obtido foi resfriado. A titulação inversa confirmou a ausência de grupos NCO.
3. Composição do Termofusível PUR com o Agente de Nucleação [0102]Cerca de 1 g do termofusível PUR obtido foi misturado com o agente de nucleação em uma argamassa. A concentração do agente de nucleação utilizado é indicada na Tabela 2. Uma vez que o poliuretano fundiu completamente, o agente de nucleação foi disperso homogeneamente no fundido. Quando a mistura estava visualmente homogênea, foi resfriada e armazenada.
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33/36
4. Análise DSC [0103]Cerca de 10 mg de um termofusível de poliuretano e a mistura de poliuretano e agente de nucleação foram pesados para um barco de alumínio. Sob uma atmosfera de nitrogênio, a amostra foi aquecida a partir da temperatura ambiente até 120Q C. Após 3 minutos a 120Q C, a amostra foi resfriada a -80Q C. Finalmente, a amostra, após 3 minutos isotérmica a -80Q C, foi aquecida até 120- C. A taxa de aquecimento e resfriamento foi de 20 K / min. O pico de cristalização na etapa de resfriamento foi registrado.
Tabela 2 Concentração do Agente de Nucleação e Temperatura de Cristalização (Pico)
ID Agente de Nucleação Concentração (% em peso) Tc (Q C)
1 - 0 12
2 Agente de nucleação A 0,3 32
3 Agente de nucleação B 0,3 32
4 Agente de nucleação C 0,3 30
5 Agente de nucleação D 0,3 31
6 Agente de nucleação E 0,3 30
7 Agente de nucleação F 0,3 30
8 Agente de nucleação G 0,3 33
9 Agente de nucleação H 0,3 32
10 Referência A 3 29
11 Referência B 0,3 25
12 Referência C 0,3 25
13 Referência D 0,3 19
14 Referência E 0,3 11
[0104] As medições mostram que, quando são utilizados os agentes
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34/36 de nucleação da presente invenção, uma alteração na temperatura de cristalização de, pelo menos, 5Q C é alcançada. Quando a referência A é utilizada, um aumento na concentração utilizada por um fator de 10 é necessário para alcançar a mesma mudança na temperatura de cristalização.
5. Medição da Resistência de Ligação com a Utilização dos Termofusíveis
PUR [0105]A resistência ao cisalhamento foi medida utilizando as amostras de compensado. Os filmes de cerca de 1 mm de espessura do termofusível de PUR ou da mistura de termofusível de PUR com o agente de nucleação foram prensados entre duas folhas com uma sobreposição de cerca de 10 mm. As folhas foram prensadas a 100Q C durante 10 min (1 kg). Posteriormente, as amostras foram removidas e testadas após diferentes tempos. Os resultados são mostrados na Tabela 3. A força máxima foi determinada utilizando um equilíbrio de mola.
Tabela 3
Força Máxima / Tempo de Resistência de Ligação
ID Agente de Nucleação Tempo (min:seg) Força (N)
1 - 0 12
1 - 3:30 35
1 - 5:00 50
2 Agente de nucleação A 3:30 58
2 Agente de nucleação A 5:00 70
10 Referência A 3:30 50
10 Referência A 5:00 60
[0106]As medições mostram que, quando o agente de nucleação da presente invenção (ID2) é utilizado, o adesivo alcança uma maior resistência de ligação do que sem o agente de nucleação ou utilizando um agente de nucleação, de acordo com a técnica anterior (ID10).
6. Eficácia do Agente de Nucleação no Termofusível PUR [0107]De maneira a mostrar a eficácia do agente de nucleação nas formulações de termofusível de PUR, a concentração do agente de nucleação H na
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35/36 formulação foi variada. O experimento foi conduzido de acordo com a descrição geral da análise de DSC. Os resultados estão resumidos na Tabela 4. A concentração se refere à quantidade do agente de nucleação com base no termofusível de PUR.
Tabela 4
Pico de Cristalização em Função da Concentração do Agente de Nucleação no Termofusível PUR
Concentração (% em peso) Tc (Q C)
0,3 32
0,1 31
0,06 31
0,03 29
7. Produção de um Termofusível de PUR Reativo [0108]O poliol A, poliol B, poliol C e poliol Dec agente de nucleação foram introduzidos em um reator. A mistura foi aquecida a 120Q C e uma pressão reduzida de 70 mbar foi aplicada durante um período de 1,5 horas. Posteriormente, o isocianato foi adicionado e a mistura foi agitada durante 3 horas adicionais. A composição da mistura é mostrada na Tabela 5. A reação foi interrompida e o material obtido foi resfriado. Nenhuma aglomeração foi observada durante o armazenamento. O teor de NCO foi determinado através de titulação inversa.
Tabela 5
Composição dos Termofusíveis de PUR Reativo
Nome RHM-ID 1 Concentração (% em peso) RHM-ID2 Concentração (% em peso) RHM-Ref1 Concentração (% em peso)
Isocianato 11,7 11,7 11,7
Poliol A 20,1 20,1 20,1
Poliol B 21,6 21,6 21,6
Poliol C 24,9 24,9 24,9
Poliol D 21,7 21,7 21,7
Agente de nucleação A 0,3
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36/36
Nome RHM-ID 1 Concentração (% em peso) RHM-ID2 Concentração (% em peso) RHM-Ref1 Concentração (% em peso)
Referência A 3,0
Teor de NCO (% em peso) 1,9 1,9 1,9
8. Medição da Adesão Inicial de Termofusíveis de PUR Reativo [0109]A resistência ao cisalhamento foi medida utilizando as amostras de compensado. Os filmes de cerca de 1 mm de espessura do termofusível de PUR ou da mistura de termofusível de PUR reativo com o agente de nucleação foram prensadas entre duas folhas com uma sobreposição de cerca de 10 mm. As folhas foram prensadas a 100Q C durante 10 min (1 kg). Posteriormente, as amostras foram removidas e, após 15 minutos, testadas com uma máquina de teste Zwick/ Roell a 25 mm/min e carga inicial de 1 N. Três (3) amostras foram testadas para cada sistema. A amostra sem o agente de nucleação (RHM-ID-1) apresentou uma força máxima média de 55 N, enquanto que as amostras com agente de nucleação (RHM-ID2 e RHM-Ref1) apresentaram uma força média máxima de cerca de 90 N. O RHM-ID2 apresentou características similares para amostrar o RHM-Ref1 com apenas 1/10 da concentração do agente de nucleação.
Literatura Citada
- Patente EP 0.199.021 A2;
- Patente DE 38.27.224 A1;
- Publicação WO 2005/066256;
- Publicação WO 2008/155018 A1;
- “Lehrbuch derLacke e Beschichtungen de Hans Kittel, volume 5 (5. Pigment, Füllstoffe und Farbmetrik / volume ed. Jürgen Spille), capítulo 5.4, 2003, ISBN 3-7776-1015-1 ;e
- “Kunststoffhandbuch, volume 7, Polyurethane, Carl Hanser Verlag, 3ã edição, 1993, capítulo 3.1.

Claims (14)

1. COMPOSIÇÃO caracterizado pelo fato de que compreende, pelo menos, um poliuretano termoplástico reticulável (P) e, pelo menos, um composto (N) que possui uma estrutura aromática conjugada que contém o nitrogênio como o agente de nucleação, em que o composto (N) é um sólido e está presente na composição em uma quantidade em um intervalo a partir de 0,01% a 0,5% em peso, com base no poliuretano termoplástico (P).
2. COMPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o agente de nucleação é selecionado a partir do grupo que consiste em quinacridonas, compostos monoazo, perilenos, dicetopirrolopirrolas, isoindolinas e ftalocianinas ou derivados destes compostos.
3. COMPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que o agente de nucleação é selecionado a partir do grupo que consiste em quinacridonas e perilenos ou derivados destes compostos.
4. COMPOSIÇÃO, de acordo com as reivindicações de 1 a 3, caracterizada pelo fato de que a quantidade da soma total dos agentes de nucleação utilizados está no intervalo a partir de 0,03% em peso a 0,1% em peso, com base no poliuretano termoplástico (P).
5. COMPOSIÇÃO, de acordo com as reivindicações de 1 a 4, caracterizada pelo fato de que um agente de nucleação que foi submetido a um tratamento que compreende a moagem, tratamento com um solvente, ácidos, álcalis, branqueadores, cristalização ou extração e operações de acabamento para reduzir ou evitar a floculação. ou formação de grumos, operações de acabamento para controlar o tamanho de partícula ou operações de acabamento para regular a viscosidade.
6. COMPOSIÇÃO, de acordo com as reivindicações de 1 a 5, caracterizada pelo fato de que o agente de nucleação é utilizado na forma sólida
Petição 870190048329, de 23/05/2019, pág. 88/91
2/3 com uma área de superfície específica no intervalo a partir de 10 m2/g a 150 m2/g.
7. PROCESSO PARA A PRODUÇÃO de uma composição, de acordo com as reivindicações de 1 a 6, caracterizado pelo fato de que compreende, pelo menos, as etapas (i) do fornecimento de, pelo menos, um poliuretano termoplástico reticulável (P) ou de uma mistura de reação para a preparação de um poliuretano termoplástico reticulável (R-P);
(ii) da adição de, pelo menos, um composto (N) que possui uma estrutura aromática conjugada que contém o nitrogênio como o agente de nucleação a, pelo menos, um poliuretano termoplástico (P) ou à mistura de reação para a preparação de um poliuretano termoplástico reticulado (R-P), em que o composto (N) é um sólido;
(iii) da mistura do agente de nucleação e do poliuretano termoplástico (P) ou da mistura de reação (R-P),
- em que a quantidade da soma total dos agentes de nucleação utilizados está no intervalo a partir de 0,01 % em peso a 0,5% em peso, com base no poliuretano termoplástico (P) ou na mistura de reação (R-P).
8. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o agente de nucleação é selecionado a partir do grupo que consiste em quinacridonas, compostos monoazo, perilenos, dicetopirrolopirrolas, isoindolinas e ftalocianinas ou derivados destes compostos.
9. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que o agente de nucleação é selecionado a partir do grupo que consiste em quinacridonas e perilenos ou derivados destes compostos.
10. PROCESSO, de acordo com as reivindicações de 7 a 9, caracterizado pelo fato de que a quantidade da soma total dos agentes de
Petição 870190048329, de 23/05/2019, pág. 89/91
3/3 nucleação utilizados está no intervalo a partir de 0,03% em peso a 0,1% em peso, com base no poliuretano termoplástico (P).
11. UTILIZAÇÃO DE UMA COMPOSIÇÃO, de acordo com as reivindicações de 1 a 6, caracterizado por uma composição obtida ou obtenível através de um processo, de acordo com as reivindicações de 7 a 10, como vedante, revestimento ou adesivo.
12. UTILIZAÇÃO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que o adesivo é utilizado como adesivo termofusível, adesivo de montagem para a fixação de componentes, adesivo para a encadernação, adesivo para a produção de filmes composites, laminados, componentes prensados ou como produto de banda de borda.
13. UTILIZAÇÃO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que o adesivo é utilizado para a ligação de madeira, têxteis, metais, cerâmica ou plásticos.
14. UTILIZAÇÃO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que o adesivo é utilizado para a ligação de lâminas, fibras, filmes, produtos moldados através da injeção, filmes formados ou para a impressão 3D, especialmente na indústria de automóvel ou de bens de consumo, artigos de esporte ou calçado, por exemplo, as solas de calçado.
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