BR112019021382A2

BR112019021382A2 - agente de ligação de laminação seca em água com melhoria da resistência ao calor

Info

Publication number: BR112019021382A2
Application number: BR112019021382A
Authority: BR
Inventors: Chen Gaobing; Chen Mai; Liu Xinchun; Wang Xinhong; Pan Yuanjia
Original assignee: Dow Global Technologies Llc; Rohm & Haas
Priority date: 2017-04-11
Filing date: 2017-04-11
Publication date: 2020-05-05
Also published as: MX2019012127A; TWI772398B; US20200123425A1; RU2019134706A3; EP3609969B1; CN110678528A; JP2020516724A; TW201837147A; BR112019021382B1; US11939498B2; RU2768501C2; RU2019134706A; WO2018187935A1; JP7001710B2; AR111632A1; EP3609969A1; EP3609969A4

Abstract

a presente divulgação se refere a uma composição de agente de ligação de dois componentes e a um processo para aplicar uma camada da composição de agente de ligação a camadas de substrato para produzir laminados.

Description

“AGENTE DE LIGAÇÃO DE LAMINAÇÃO SECA EM ÁGUA COM MELHORIA DA RESISTÊNCIA AO CALOR”

CAMPO DA DIVULGAÇÃO [0001] A presente divulgação refere-se a um agente de ligação de acrílico-uretano em duas partes que emprega uma composição híbrida de acrilato/uretano à base de água. A divulgação é particularmente adequada para uso como adesivo de laminação e é adequada, por exemplo, para laminação de filmes flexíveis, folha de alumínio e outros substratos.

INTRODUÇÃO [0002] O poliuretano à base de solvente tem sido amplamente utilizado como adesivo de laminação para obter boa resistência ao calor e à umidade. Nos últimos anos, tornou-se desejável expandir a seleção de agentes de ligação disponíveis comercialmente (incluindo, por exemplo, adesivos e primers) para atender ao número sempre crescente de novas aplicações tecnológicas. O desejo de reduzir as emissões de solventes químicos e melhorar a facilidade de manuseio impulsionou a demanda por melhores sistemas de agentes de ligação à base de água. Um desses sistemas que tem sido popular em aplicações comuns é o sistema de látex; isto é, uma dispersão ou emulsão à base de água. Particularmente atraentes foram os sistemas de látex acrílico.

[0003] No entanto, os adesivos à base de água atuais dificilmente atendem aos requisitos de pacotes de alta demanda e médio desempenho, como inserções com zíper e bolsas autossustentadas, limitados por sua resistência ao calor.

[0004] É desejável fornecer um adesivo à base de água com melhor resistência ao calor.

SUMÁRIO DA DIVULGAÇÃO [0005] A presente divulgação é direcionada a uma

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2/17 composição de agente de ligação de dois componentes, compreendendo: (a) um primeiro componente que é uma mistura aquosa cuja porção sólida compreende: (i) 0,1% a 10% de um poliol contendo pelo menos dois grupos hidroxila e sendo selecionados do grupo que consiste em poliéter polióis dispersíveis em água, poliéster polióis, poliéter poliéster polióis e suas misturas, (ii) 3% a 32% de uma resina de breu e (iii) 58% a 96% de um polímero com 20 a 60% de resíduos de pelo menos um monômero de estireno, de 40 a 80% de resíduos de pelo menos um monômero de acrílico com Tg menor que 0 °C, de 1 a 4% de resíduos de ácido (met)acrílico e menos de 0,5% de resíduos de monômeros contendo hidroxila; e (b) um segundo componente compreendendo um poliisocianato dispersível em água; em que o referido segundo componente está presente em relação ao referido primeiro componente em uma razão molar de grupo NCO/reativo a NCO de 1:1 a 8:1. A divulgação se refere ainda a um processo para produzir um revestimento em um substrato. O processo compreende aplicar uma camada da composição do agente de ligação.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA DIVULGAÇÃO [0006] A composição e o método da presente divulgação permitem a laminação de dois ou mais substratos flexíveis ou rígidos. Esta divulgação se refere a uma composição de agente de ligação aquosa em duas partes, que é hidrofóbica e contém resíduos de monômero aromático. A parte um compreende uma resina de breu e um copolímero de um monômero do tipo estireno, um monômero acrílico hidrofóbico e um monômero acrílico com funcionalidade carboxil. Em algumas modalidades, o conteúdo de monômeros acrílicos hidroxila funcionais é severamente limitado nesta divulgação. O poliol dispersível em água ou solúvel em água é misturado na parte um para fornecer grupos hidroxila para reticulação com a parte dois, que compreende um poliisocianato dispersível em água.

[0007] As duas partes são misturadas antes de entrar em contato com uma superfície (como quando aplicadas em uma máquina de

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3/17 laminação). O agente de ligação é aplicado a um substrato e, de preferência, seco através de um forno antes que outra camada de substrato seja aplicada. O laminado pode então ser curado, por exemplo, à temperatura ambiente. O poliol no látex cura com o poliisocianato para formar um sistema híbrido de um copolímero acrílico e um uretano. O copolímero ajuda a obter a resistência desejada ao calor e à umidade a temperatura elevada.

[0008] O agente de ligação resultante exibe excelente resistência ao calor, química e ambiental, além de adesão em uma ampla faixa de temperaturas (por exemplo, de preferência de pelo menos -10 °C a + 120 °C) e umidade. O agente de ligação tem preferencialmente uma vida útil após mistura de mais de 8 horas e é fácil de se manusear e aplicar. Em algumas modalidades, o agente de ligação é colocado em contato com um primeiro substrato e um segundo substrato também é colocado em contato com o agente de ligação para formar um laminado. O agente de ligação possui excelente estabilidade mecânica em alta velocidade.

[0009] Todas as porcentagens mencionadas neste documento são em peso e temperaturas em °C, a menos que especificado de outra forma. Como usado aqui, agente de ligação é um agente que é adequado para se unir a pelo menos um primeiro material e, de preferência também a um segundo material. O primeiro e o segundo materiais podem ser iguais ou diferentes. Múltiplas camadas de material podem ser unidas usando-se o agente de ligação. Agente de ligação abrange um adesivo, um primer ou qualquer outro revestimento adequado para ligação a uma superfície. Como aqui utilizada, a terminologia (met)acrilato refere-se a acrilato ou metacrilato. Látex ou composição de látex refere-se a uma dispersão de um polímero insolúvel em água que pode ser preparado por técnicas de polimerização convencionais, como, por exemplo, por polimerização em emulsão. O termo monômero acrílico significa acrilonitrila (AN); acrilamida (AM) e seus derivados substituídos em N; ácido acrílico (AA), ácido metacrílico (MAA) e seus ésteres; e ácido itacônico (IA). Os ésteres de AA e MAA incluem, entre outros, metacrilato de metila (MMA),

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4/17 metacrilato de etila (EMA), metacrilato de butila (BMA), metacrilato de etil-hexila (EHMA), metacrilato de laurila (LMA), metacrilato de hidroxietila (HEMA), metila acrilato (MA), acrilato de etila (EA), acrilato de butila (BA), acrilato de isobutil (IBA), acrilato de etilhexil (EHA) e acrilato de hidroxietil (HEA), bem como outros ésteres de AA ou MAA. O termo monômero de estireno significa um monômero etilenicamente insaturado substituído por um grupo aromático, de preferência estireno (Sty) e estirenos substituídos, por exemplo, a-metilestireno (AMS).

[0010] A mistura aquosa que é o primeiro componente desta divulgação é preferencialmente um látex, que é uma dispersão à base de água de partículas de um polímero de monômeros etilenicamente insaturados. O polímero é fornecido em uma quantidade de 58 a 96% da porção sólida do primeiro componente. Em algumas modalidades, a quantidade de polímero não é superior a 95%, ou superior a 93%, ou superior a 92%, ou superior a 90%. Em algumas modalidades, a quantidade de polímero é de pelo menos 56% ou pelo menos 65% ou pelo menos 70%. Além dos monômeros de acrílico e estireno, os monômeros adequados podem incluir, por exemplo, vinis (por exemplo, acetatos, como acetato de vinila, acetato de etileno vinílico; álcoois; cloretos como dicloreto de polivinil, cloreto de polivinil; ou similares). O látex exibirá tipicamente uma viscosidade variando de cerca de 0,01 a 1 Pa.s (10 a 1.000 cps) e mais preferencialmente de 0,02 a 0,5 Pa.s (20 a 500 cps) O teor de sólidos no látex pode variar de 5 a 95%. Em algumas modalidades, varia de 20 a 80%, ou de 30 a 70%, ou de 40 a 60%. Em algumas modalidades, o polímero do látex tem um peso molecular médio ponderado entre 5.000 e 2.000.000 ou entre 100.000 e 2.000.000.

[0011] Em algumas modalidades, o polímero tem de 20 a 60% de resíduos de pelo menos um monômero de estireno, ou não mais que 50%. Numa modalidade da divulgação, o polímero tem de 23 a 45% de resíduos de pelo menos um monômero de estireno, preferencialmente estireno. O polímero tem de 40 a 80% de resíduos de pelo menos um monômero acrílico com uma Tg menor que 0 °C. Em algumas modalidades, o polímero tem de 50

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5/17 a 80% de resíduos de pelo menos um monômero de éster C4-C12 alquila acrilato. Em algumas modalidades, 0 monômero (ou monômeros) de éster de acrilato C4C12 alquila é BA, EHA, IBA, LMA ou combinações dos mesmos.

[0012] Em algumas modalidades, 0 polímero tem de 1 a 4% de resíduos de ácido (met)acrílico. Em algumas modalidades, 0 polímero possui de 1 a 3% de resíduos de ácido (met)acrílico e mais preferencialmente de

1,5 a 2,5%. Em algumas modalidades, os resíduos de ácido (met)acrílico no polímero são resíduos de ácido acrílico.

[0013] Em algumas modalidades, 0 polímero tem menos de 0,5% de resíduos de monômeros contendo hidroxil. Em algumas modalidades, 0 polímero tem menos de 0,3% desses resíduos, ou menos de 0,2%, ou 0 polímero está substancialmente livre de resíduos de monômeros contendo hidroxil. Exemplos de monômeros contendo hidroxila incluem, por exemplo, HEMA, HEA, álcool vinílico, metacrilato de hidroxipropil (HPMA) e acrilato de hidroxipropil. Em algumas modalidades, 0 polímero está substancialmente livre de monômeros contendo amino. Em algumas modalidades, 0 polímero possui menos de 0,5% de grupos reativos a isocianato, exceto grupos de ácido carboxílico, ou menos de 0,2%, ou 0 polímero está substancialmente livre de grupos reativos a isocianato, exceto grupos de ácido carboxílico.

[0014] Será apreciado que os surfactantes podem ser empregados conforme desejado na composição do agente de ligação da presente divulgação (por exemplo, para uso em polimerização em emulsão ou dispersão) para fornecer estabilidade, bem como para controlar 0 tamanho de partícula. Os surfactantes convencionais incluem emulsificantes aniônicos ou não iônicos ou sua combinação. Os emulsificantes aniônicos típicos incluem, mas não estão limitados a, alquil sulfatos alcalinos ou de amônio, sulfatos de éter alquílico alcalino ou de amônio, sulfatos de éter arilalquílico alcalinos ou de amônio, alquilsulfonatos, sais ou ácidos graxos, ésteres de sais de ácidos sulfossuccínicos, dissulfonatos de éter alquil difenílico e sais ou ácidos de

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6/17 ésteres orgânicos complexos de fosfato livres. Os emulsificantes não iônicos típicos incluem, mas não se limitam a poliéteres, por exemplo, condensados de óxido de etileno e óxido de propileno, que incluem éteres e tioéteres de alquila e alquilarilpolietilenoglicol e polipropileno glicol de cadeia linear e ramificada, etanóis de alquilfenoxipoli(etilenooxi) com grupos alquil contendo de cerca de 7 a cerca de 18 átomos de carbono e possuindo de cerca de 4 a cerca de 100 unidades de etilenooxi e derivados de polioxialquileno de hexitol, incluindo sorbitanos, sorbetos, manitanos e manidos. Os surfactantes podem ser empregados nas composições poliméricas da presente divulgação em níveis de 0,1 a 3% em peso ou superior, com base no peso total da composição polimérica.

[0015] A composição polimérica é misturada com um poliol dispersível em água para fornecer funcionalidade hidroxila. Um poliol dispersível em água é aquele que formará uma solução ou emulsão em água à temperatura ambiente com agitação em qualquer quantidade na faixa de 1 a 50%. Em algumas modalidades, o poliol pode ser um poliéter poliol, um poliéster poliol, poliéster poliéter poliol ou uma mistura dos mesmos. Um poliol terá múltiplas funções hidroxila e, portanto, conterá pelo menos dois grupos hidroxila. Os polióis preferidos são selecionados a partir de dióis, trióis ou suas misturas. O poliol é suficientemente não volátil para estar total ou pelo menos parcialmente disponível para reação com o isocianato durante as operações de mistura. O poliol também é solúvel em água ou dispersível em água. Em algumas modalidades, o poliol terá um peso molecular médio numérico de 100 a 7.500, ou de 150 a 5.000, ou de 200 a 1.000. Em algumas modalidades, o peso molecular é menor que 1.500 ou menor que 600. Em algumas modalidades, o poliol é polipropileno glicol (PPG), como polipropileno glicol 400 MW. Em algumas modalidades, o poliol é fornecido em uma quantidade de 0,1 a 10% da porção sólida do primeiro componente. Em algumas modalidades, a quantidade de poliol não é superior a 5%, ou não superior a 3%, ou não superior a 2%, ou não superior a 1,5%. Em algumas modalidades, a quantidade de poliol é pelo menos 0,3%. Em algumas modalidades, pelo menos 0,4% ou pelo menos 0,6%.

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A porção sólida de um componente é a porção não volátil, compreendendo tipicamente polímeros e outros aditivos não voláteis, por exemplo, surfactantes, pigmentos, retardadores de chama; e excluindo água e outros solventes.

[0016] O látex de polímero é ainda misturado com uma resina de breu. A resina de breu pode estar presente em sólidos ou dispersíveis em água. Uma resina de breu dispersível em água é aquela que formará uma solução ou emulsão em água à temperatura ambiente com agitação em qualquer quantidade na faixa de 1 a 60%. As resinas de breu utilizadas na presente descrição são processadas por, pelo menos, um método de a) modificação, b) hidrogenação ou desproporcionamento, e c) polimerização ou esterificação de breus de matéria-prima, tais como breu de goma, breu de óleo e breu de madeira. Quando a resina de breu é processada por pelo menos dois dos métodos acima, a ordem de processamento dos métodos b) e c) não é especificamente limitada, apenas esse método de modificação deve ser seguido, não necessariamente diretamente, pelo método de polimerização, se ambos são usados. Exemplos adequados de resinas de breu incluem breus modificados, breus hidrogenados, breu desproporcionado e breu polimerizado obtidos respectivamente pela modificação, hidrogenação, desproporcionamento e polimerização de breus de matéria-prima e, adicionalmente, ésteres de breu obtidos por esterificação de resina de matéria-prima com álcoois ou um composto epóxi. Exemplos adequados de breus modificados incluem breus modificados insaturados obtidos por modificação de breus de matéria-prima com ácido insaturado e breus modificados fenólicos obtidos através da modificação de breus de matéria-prima com fenóis. Exemplos adequados do ácido insaturado incluem ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido fumárico e ácido maleico. Exemplos adequados de fenóis incluem fenol e alquilfenol. O método de modificação não é especificamente limitado e geralmente é adotado um método para misturar breus de matéria-prima com fenóis ou ácido insaturado e aquecêlos.

[0017] Exemplos adequados de álcoois para a

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8/17 preparação de ésteres de breu a partir de breus de matéria-prima e álcoois incluem álcoois monovalentes como metanol, etanol e propanol; álcoois divalentes como etileno glicol, dietileno glicol, propileno glicol e neopentil glicol; álcoois trivalentes como glicerina, trimetilol etano e trimetilolpropano; álcoois tetravalentes como pentaeritritol e diglicerina; e álcoois hexavalentes como dipentaeritritol. De preferência, o álcool é glicerina e, mais preferencialmente, o álcool é pentaeritritol. O método de esterificação dos ésteres de breu não é especificamente limitado e é adotado um método de mistura de breus de matériaprima com álcoois e aquecimento da mistura na presença de um catalisador de esterificação opcional. Os ésteres de breu preparados a partir de breus desproporcionados (em particular, ésteres de breu desproporcionados) e o breu preparado a partir de polímeros (em particular, breu polimérico são preferidos).

[0018] A resina de breu é fornecida em uma quantidade de 3 a 32% da porção sólida do primeiro componente. Em algumas modalidades, a quantidade de resina de breu não é superior a 30%, ou superior a 28%, ou superior a 25%, ou superior a 20%. Em algumas modalidades, a quantidade de resina de breu é de pelo menos 3% ou pelo menos 6% ou pelo menos 8%.

[0019] O valor do ácido e o ponto de amolecimento do breu podem variar de acordo com a espécie. O valor ácido geralmente é de 1 a 50 KOH mg/g, ou de 1 a 15 KOH mg/g, e o ponto de amolecimento é de 25 °C a 200 °C, ou de 60 °C a 190 °C.

[0020] Em algumas modalidades, o peso molecular da resina de breu é de 1.000 a 50.000, de preferência de 2.000 a 10.000.

[0021] Outras resinas adesivas podem ser usadas para substituir a resina de breu da presente divulgação e obter desempenhos semelhantes. Exemplos adequados de outras resinas adesivas incluem terpenos e terpenos modificados; alifáticos; resinas cicloalifáticas e aromáticas, tais como resinas Cs alifáticas, resinas Cg aromáticas e resinas C5/C9 alifáticas/aromáticas; resinas de hidrocarbonetos hidrogenados; resinas terpeno-fenol; e qualquer

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9/17 combinação dos mesmos.

[0022] Opcionalmente, surfactantes iônicos ou não iônicos convencionais podem ser utilizados na preparação da resina de breu. Em algumas modalidades, o surfactante é um surfactante aniônico e exemplos adequados dos surfactantes aniônicos são selecionados dentre sulfonatos, fosfatos, carboxilatos e qualquer combinação dos mesmos. Em algumas modalidades, o surfactante aniônico é sulfonatos, tais como alquil monoéster sulfosuccinato e fosfatos, como polioxietileno nonilfenil éter fosfato ramificado.

[0023] Em algumas modalidades, na preparação da resina de breu, a resina de breu está substancialmente livre de solvente orgânico, ou seja, contém menos de 3% ou menos de 2%, ou menos de 1% ou menos de 0,5 ou menos que 0,2% ou menos de 0,1% em peso, com base no peso total da resina de breu de solvente orgânico. Os solventes que podem estar presentes dentro dos limites estabelecidos na resina de breu da presente divulgação são solventes hidrocarbílicos, preferencialmente solventes aromáticos e, mais preferencialmente, tolueno.

[0024] O poliisocianato, que é o segundo componente desta divulgação, é qualquer poliisocianato adequado. Em algumas modalidades, o poliisocianato é um poliisocianato alifático, um poliisocianato aromático ou uma mistura dos mesmos. Em algumas modalidades, o poliisocianato é um diisocianato. Exemplos de poliisocianatos adequados incluem aqueles à base de diisocianato de tolueno (TDI), diisocianato de isoforona (IPDI), diisocianato de hexametileno (HDI), diisocianato de difenil metano (MDI), diisocianato de diciclo-hexilmetano (HMDI), isômeros dos mesmos ou misturas dos mesmos. Também podem ser utilizados pré-polímeros de um poliisocianato e um poliol. Os poliisocianatos alifáticos são preferidos. O poliisocianato é solúvel em água ou dispersível, isto é, formará uma solução ou emulsão em água à temperatura ambiente com agitação em qualquer quantidade na faixa de 1 a 50%.

[0025] O poliisocianato está presente no agente de

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10/17 ligação em uma porcentagem de 1% a 5% em peso, com base no peso total do primeiro componente.

[0026] As proporções relativas de grupos isocianato para grupos reativos a isocianato podem variar conforme desejado, dentro de uma razão molar de grupos NCO/reativos a NCO de 1:1 a 8:1. Grupos reativos a NCO incluem, por exemplo, grupos hidroxil, amino e carboxil. Em algumas modalidades, a razão molar do grupo NCO/reativo a NCO é de pelo menos 3:1. Em algumas modalidades, a razão molar do grupo NCO/reativo a NCO não é maior que 5:1. Em algumas modalidades, o poliisocianato é fornecido em uma quantidade de 0,01 a 0,8 (e mais preferencialmente 0,1 a 0,3) partes de poliisocianato para 1 parte de sólidos no látex, com o poliol presente nas proporções preferidas acima em relação aos grupos isocianato. O pH da mistura global resultante é preferencialmente de 5 a 9 e mais preferencialmente é de 6 a 8.

[0027] Outros componentes opcionais dos agentes de ligação da presente divulgação incluem, mas não estão limitados a, agentes selecionados a partir de cossolventes, agentes coalescentes, pigmentos ou outros corantes, cargas, reforço (por exemplo, fibras), dispersantes, agentes umectantes, ceras, catalisadores, agentes de expansão, agente anti-espuma, absorvedores de UV, retardadores de chama, promotores de adesão, antioxidantes, biocidas, agentes coalescentes ou estabilizadores. Esses componentes opcionais (conforme desejado) podem ser adicionados em qualquer ordem de adição que não cause incompatibilidade entre os componentes. Os componentes que não se dissolvem no transportador aquoso (como pigmentos e cargas) podem ser dispersos no látex ou em um transportador ou cossolvente aquoso usando um misturador (opcionalmente um misturador de alto cisalhamento). O pH da composição pode ser ajustado adicionando-se ácido ou base, com agitação. Exemplos de base incluem, mas não estão limitados a amônia, dietilamina, trietilamina, dimetiletanolamina, trietanolamina, hidróxido de sódio, hidróxido de potássio e acetato de sódio.

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Exemplos de ácidos incluem, mas não estão limitados a, ácido acético, ácido fórmico, ácido clorídrico, ácido nítrico e ácido tolueno sulfônico.

[0028] Conforme coletado a partir do exposto, o sistema da presente divulgação contempla o emprego de dois componentes, que são preferencialmente misturados usando-se um misturador adequado (por exemplo, um misturador mecânico elétrico, pneumático ou de outro modo alimentado) antes ou durante a aplicação a um substrato para formar o agente de ligação. Assim, a mistura de látex/poliol será tipicamente embalada separadamente do poliisocianato. A mistura pode ocorrer em qualquer momento adequado do processo, como antes, durante ou como resultado do processo de aplicação. Todas as etapas presentes podem ser realizadas sob condições de temperatura ambiente. Conforme desejado, pode ser utilizado aquecimento ou resfriamento.

[0029] O agente de ligação da presente divulgação é útil para ligar substratos um ao outro. Os substratos podem ser materiais semelhantes ou materiais diferentes. Embora sejam possíveis processos de laminação a úmido, preferencialmente o agente de ligação é particularmente útil para laminação de ligação a seco de uma pluralidade de camadas de substrato. Numa modalidade preferida, uma camada do agente de ligação é aplicada a uma primeira camada de substrato, a água é removida (por exemplo, com ar aquecido ou de outro modo) e a camada resultante do agente de ligação seca é coberta com uma segunda camada de substrato para formar um artigo laminado em que os dois substratos são ligados pela camada seca do agente de ligação. Numa modalidade preferida, as camadas de substrato são fornecidas na forma de rolos de material de substrato. As folhas podem ser da ordem de 1 a 10 mil de espessura. Espessuras maiores também são possíveis, assim como espessuras menores (por exemplo, da ordem de 1 ou mais microns).

[0030] As composições da presente divulgação podem ser aplicadas aos substratos desejados usando-se técnicas de aplicação convencionais, como impressão em rotogravura, impressão flexográfica,

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12/17 aspersor convencional ou sem ar, revestimento com rolo, revestimento com pincel, revestimento com fio enrolado, revestimento com faca ou processos de revestimento, como processos de revestimento por cortina, inundação, sino, disco e imersão. O revestimento com o agente de ligação pode ser feito sobre uma superfície inteira ou apenas uma parte dela, como ao longo de uma borda ou em locais intermitentes. Uma vez aplicadas ao substrato, as composições são secas, como por aplicação de fluxo de calor e ar, ou alguma outra abordagem adequada para remover substancialmente toda a água restante.

[0031] A presente divulgação se beneficia de uma vida útil longa vantajosa do agente de ligação. Assim, após a mistura dos componentes do agente de ligação, é contemplado que várias horas possam decorrer antes da aplicação a um substrato. Por exemplo, em uma modalidade, a vida útil é de pelo menos 8 (e mais preferencialmente de pelo menos 12 a 24) horas e, portanto, pelo menos oito horas podem decorrer antes da aplicação em um substrato.

[0032] As composições do agente de ligação podem encontrar outra aplicação adequada como revestimentos superiores ou outros revestimentos intermediários, tornando-os potencialmente úteis em tintas, corantes, plásticos ou similares. As composições de agente de ligação da presente divulgação podem ser usadas em uma ampla variedade de um ou vários substratos adequados, como plásticos de alta, baixa ou média densidade (por exemplo, de um tipo selecionado de poliestireno, polietileno, ABS, poliuretano, polietileno tereftalato, tereftalato de polibutileno, polipropileno, polifenileno, policarbonato, poliacrilato, cloreto de polivinila, polissulfona ou suas misturas), papel, madeira e produtos de madeira reconstituída, substratos revestidos com polímero, papelão revestido com cera, cartolina, aglomerado, têxteis, couro e metal (alumínio, ferroso, bem como outros não terrosos), plásticos metalizados (por exemplo, filme plástico metalizado) ou similares. O agente de ligação é particularmente atraente para aplicações de embalagem e vedação. Por exemplo, em um aspecto, um filme plástico, filme metálico ou filme

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13/17 plástico metalizado é laminado (por exemplo, sobre toda ou pelo menos uma parte de sua superfície, como ao longo de suas bordas ou em locais intermitentes) com o agente de ligação da presente divulgação. Em uma dessas aplicações, os alimentos podem ser embalados para a preparação via fervura na bolsa ou o laminado resultante pode ser usado para selar ou embalar algum outro artigo.

EXEMPLOS

I. MATÉRIAS-PRIMAS [0033] Películas: os substratos utilizados nos Exemplos incluem películas de polipropileno de orientação biaxial (BOPP, espessura de 18 pm), filmes de poliéster de tereftalato de polietileno fundido metalizado a vácuo (VMPET, espessura de 12 pm) e filme de polietileno (PE, espessura de 60 pm), obtido comercialmente junto à Guangdong Nan Cheng Company.

[0034] Os ingredientes utilizados nos Exemplos incluem os listados na Tabela 1 abaixo.

TABELA 1: INGREDIENTES USADOS NOS EXEMPLOS

Ingredientes	Nome comercial	Sólidos	Fornecedor
Copolímero acrílico	Copolímero BA-estireno de 60% de monômero BA e 38% de monômero de estireno	44,0%	Dow
Poliol	Poliéter diol	100%	Dow
Resina dura	Breu	SUPER ESTER™ E-865NT	50,0%	Arakawa
Poliolefinas	HORDAMER™ PE35	37,5%	BYK
AQUACER™ 593	30,0%	BYK
Poliisocianato	CORREAGENTER CR 3A	> 99,8%	Dow

II. MÉTODOS DE TESTE

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14/17 [0035] Os adesivos à base de água e películas de BOPP, VMPET, PE são usados sem qualquer pré-tratamento. Os adesivos são revestidos de películas de BOPP e combinado com películas VMPET para se obter BOPP/VMPET laminados de duas camadas com uma quantidade de 2,0 g/m² em peso seco e são secos. Os laminados de duas camadas são então revestidas com os adesivos à base de água em uma quantidade de 2,0 g/m² em peso seco e combinados com películas de PE para se obter BOPP/VMPET/PE laminados de três camadas. Os BOPP/VMPET/PE laminados de três camadas são curados a 50 °C durante 2 dias e, em seguida, testados.

I) RESISTÊNCIA DA UNIÃO (BS):

[0036] Os laminados são cortados em tiras de 25 mm de largura χ 10 cm de comprimento usando-se um estêncil de metal para testes de descascamento T sob velocidade de cruzeta de 250 mm/min com o uso de um Sistema de Mesa de Coluna Simples Série 5943 disponibilizado pela Instron Corporation. Durante o teste, a cauda de cada tira é puxada levemente com os dedos para garantir que a cauda permaneça 90° à direção de descascamento. Três tiras para cada amostra são testadas e o valor médio é calculado. Os resultados estão na unidade de N/15 mm. Quanto maior o valor, melhor a resistência da união.

II) FORCA DO SELO TÉRMICO (HS) [0037] Os laminados são selados a quente em uma máquina de selagem a quente HSG-C, disponível junto à Brugger Company, sob temperatura de selo de 140 °C e pressão de 300N por 1 segundo (ou sob temperatura de selo de 220 °C e pressão de 300N por 0,5 segundo) e depois resfriados e cortados em tiras de 25 mm de largura χ 10 cm de comprimento para teste de resistência do selo térmico sob velocidade de cruzeta de 250 mm/min usando-se um sistema de mesa de coluna série única 5943, disponível junto à Instron Corporation. Três tiras para cada amostra são testadas e o valor

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15/17 médio é calculado. Os resultados estão na unidade de N/15 mm. Quanto maior o valor, melhor a resistência do selo térmico.

III. EXEMPLOS:

[0038] 470,25 g de emulsão de copolímero acrílico (copolímero de BA-estireno com sólidos de 44%) são colocados em um frasco de 1 litro com um agitador magnético. Depois, 4,75 g de poliol (poliéter diol) e 25 g de resina de breu SUPER ESTER™ E-865NT são derramados na garrafa e agitados por 20 minutos. Quando a composição de mistura é distribuída, 10g de CORREAGENTE CR 3A poliisocianato é adicionado em gotas na emulsão de mistura e a mistura é agitada durante mais 20 minutos.

[0039] Os exemplos de adesivos ilustrativos IE1, IE2, IE3 e IE4 e os exemplos de adesivos comparativos CE1, CE2 e CE3 são preparados com os ingredientes listados na Tabela 1. O mesmo processo de mistura descrito acima é repetido para cada Exemplo, mas com ingredientes de acordo com as composições listadas na Tabela 2.

TABELA 2: EXEMPLOS DE COMPOSIÇÕES

	CE1	IE1	IE2	IE3	IE4	CE2	CE3
Copolímero BA-estireno	98%	88,2%	78,4%	94%	68,6%	88,2%	88,2%
Poliéter diol	2%	1,8%	1,6%	1%	1,4%	1,8%	1,8%
SUPER ESTER™ E-865NT	-	10%	20%	5%	30%	-	-
HORDAMER™ PE35	-	-	-	-	-	10%	-
AQUACER™ 593	-	-	-	-	-	-	10%
CORREAGENTE CR 3A*	2%	2%	2%	2%	2%	2%	2%

* % com base no peso total do componente A.

[0040] Exemplos de adesivos ilustrativos IE1, IE2 e Exemplo de adesivo comparativo CE1 são revestidos, cada um, com películas VMPET e PE60 para obter laminados de duas camadas VMPET/PE60 para testes adicionais.

[0041] Exemplos de adesivos ilustrativos IE1, IE2, IE3

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16/17 e IE4 e Exemplo de adesivo comparativo CE1, CE2 e CE3 são revestidos, cada um, com películas de BOPP, VMPET e PE60 para obter laminados BOPP/VMPET/PE60 para testes adicionais.

IV. RESULTADOS [0042] Como mostrado na Tabela 3, os Exemplos de Adesivos Ilustrativos IE1 e IE2 melhoraram significativamente a força da vedação da sede a 140 e 220 °C, em comparação com o Exemplo de Adesivo Comparativo 1.

TABELA 3: RESULTADOS DE DESEMPENHO

Estrutura	Amostra n°	Resistênc ia de Ligação	Resistência de Vedação por Calor (140 °C-1s)	Resistência de Vedação por Calor (220 °C-0,5s)	Modo de falha no teste de selagem térmica
VMPET/ PE60	CE1	2,62	31,2	27,5	Ruptura de laminação
IE1	2,52	31,6	34,7	Laminação rígida quebrada
IE2	2,49	33,9	35,2	Laminação rígida quebrada

[0043] Como mostrado na Tabela 4, os Exemplos de Adesivos Ilustrativos IE1, IE2, IE3 e IE4 melhoraram significativamente a resistência do selo térmico a 220 °C, em comparação com os Exemplos de Adesivos Comparativos CE1, CE2 e CE3.

TABELA 4: RESULTADOS DE DESEMPENHO

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Estrut ura	Amos tra n°	Resistência de Ligação	Resistência de Vedação por Calor	Modo de falha no teste HS
BOPP Λ/ΜΡΕΤ	VMPET /PE	140 °C- 1SHS	220 °C 0,5S HS
BOPP Λ/ΜΡ ET /ΡΕ60	CE1	1,89	2,73	40,12	39,09	Ruptura de laminação
IE3	2,02	2,61	38,32	41,43	Laminação Rígida Quebrada
IE1	2,12	2,61	41,63	48,75	Laminação Rígida Quebrada
IE2	1,89	2,33	37,27	42,70	Laminação Rígida Quebrada
IE4	1,61	2,45	39,41	45,27	Laminação rígida quebrada
CE2	1,90	2,62	39,12	37,78	Laminação rígida quebrada
CE3	1,86	2,30	32,75	44,56	Laminação Rígida Quebrada

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Composição de agente de ligação de dois componentes caracterizada pelo fato de que compreende:

(a) um primeiro componente que é uma mistura aquosa com sua porção sólida que compreende (i) 0,1 % a 10% de um poliol que contém pelo menos dois grupos hidroxila e que é selecionado a partir do grupo que consiste em polióis poliéter dispersíveis em água, polióis poliésteres, polióis poliésteres poliéter e misturas dos mesmos, (ii) 3% a 32% de uma resina de breu e (iii) 58% a 96% de um polímero com 20 a 60% de resíduos de pelo menos um monômero de estireno, de 40 a 80% de resíduos de pelo menos um monômero acrílico com Tg menor que 0 °C, de 1 a 4% de resíduos de ácido (met)acrílico e menos de 0,5% de resíduos de monômeros que contêm hidroxila; e (b) um segundo componente que compreende um poliisocianato dispersível em água, em que o segundo componente está presente em relação ao primeiro componente em uma razão molar de grupo NCO/reativo a NCO de 1:1 a 8:1.
2. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o polímero tem um peso molecular ponderai médio entre 5.000 e 2.000.000.
3. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o poliol é polipropileno glicol.
4. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o poliol tem um peso molecular ponderai médio de 100 a 7.500.
5. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a resina de breu é selecionada a partir de breus modificados, breus hidrogenados, breus desproporcionados e breus polimerizados obtidos respectivamente através de modificação, hidrogenação, desproporcionamento e polimerização de breus de matéria-prima e ésteres de

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2/3 breu obtidos por esterificação de breus de matéria-prima com álcoois ou um composto epóxi.
6. Composição, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que as resinas de breu modificadas são selecionadas a partir de breus insaturados modificados obtidos através da modificação de breus de matérias-primas com ácido insaturado e de breus fenólicos modificados obtidos através da modificação de breus de matérias-primas com fenóis.
7. Composição, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que os ácidos insaturados são ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido fumárico e ácido maleico.
8. Composição, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que os fenóis são fenol e alquilfenol.
9. Composição, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que o álcool é glicerina.
10. Composição, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que o álcool é pentaeritritol.
11. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a resina de breu tem um peso molecular de 1.000 a 50.000.
12. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a resina de breu tem um valor ácido de 1 a 50 KOH mg/g.
13. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o poliisocianato é selecionado a partir de poliisocianatos com base em diisocianato de tolueno, diisocianato de isoforona, diisocianato de hexametileno, diisocianato de difenil metano, diisocianato de diciclohexil metano, isômeros dos mesmos e misturas dos mesmos.
14. Processo para fabricar um artigo laminado caracterizado pelo fato de que pelo menos duas camadas de substrato são ligadas uma à outra por uma camada de um agente de ligação que compreende

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3/3 a ligação das ditas pelo menos duas camadas de substrato com a composição do agente de ligação, de acordo com a reivindicação 1.
15. Ligação laminada caracterizada pelo fato de que tem pelo menos duas camadas de substrato através da composição de agente de ligação, de acordo com a reivindicação 1.