BRPI0709265A2 - primer de disperção aquosa de um componente para a adesão de pelìculas plásticas por meio de adesivos de dispersão - Google Patents
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Abstract
PRIMER DE DISPERSãO AQUOSA DE UM COMPONENTE PARA A ADESãO DE PELìCULAS PLáSTICAS POR MEIO DE ADESIVOS DE DISPERSãO. A presente invenção refere-se ao uso de uma composição de dispersão de poliuretano aquosa de um componente (PD) como um primer para a adesão de películas plásticas (KF) por meio de um um adesivo de dispersão de poliuretano de um componente aquosa (DK). A composição de dispersão de poliuretano aquosa (PD) compreende um poliuretano (Pi) grupos carbodiimida e/ou grupos carboxila, e o adesivo de dispersão de poliuretano (DK) compreende um poliuretano (P2) e grupos carbodiimidea e grupos car-boxila tal que a composição de dispersão de poliuretano aquosa (PD) e o adesivo de dispersão de poliuretano aquosa (DK) reagem um com o outro em uma reação de poliadição quando aquecidos a uma temperatura de 50<198>C ou maior. A invenção da mesma forma refere-se às películas plásticas revestidas por primer, aos corpos de composto produzidos a partir destas e aos métodos para a preparação destas.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PRIMER DEDISPERSÃO AQUOSA DE UM COMPONENTE PARA A ADESÃO DE PE-LÍCULAS PLÁSTICAS POR MEIO DE ADESIVOS DE DISPERSÃO".
Campo da Invenção
A invenção refere-se ao campo de composições de primer de dis-persão aquosa e à ligação de adesivo de películas plásticas por meio de a-desivos com base em dispersão.Antecedente Técnica
Adesivos de dispersão aquosa são amplamente utilizados, espe-cialmente para a ligação de tecidos.
Para a ligação de películas, mais particularmente películas deco-rativas, utilizando adesivos de dispersão, as películas são tipicamente pré-tratadas com um primer. Estes primers são, em geral, basados em solventese são, portanto, desvantajosos a partir do ponto de vista de higiene profis-sional e segurança. Da mesma forma conhecidos são primers de poliuretanoaquosos que contêm grupos sulfonato. Estes primers, entretanto, exibemfraquezas sob cargas climáticas e térmicas, e portanto, em muitos casoslevam prematuramente ao fracasso da ligação de adesivo.
Entre adesivos de dispersão aquosa uma tendência foi notada nostempos recentes para adesivos de dispersão aquosa de um componente.Por exemplo, WO 2005/113627 A1 descreve adesivos de dispersão aquosade um componente que são baseados em um poliuretano que contém gru-pos carboxila e grupos carbodiimida ou um poliuretano que contém gruposcarboxila e um de carbodiimida.
Tem emergido, entretanto, que para estes adesivos de dispersãode um componente bem como o uso de primers é uma vantagem. Porém, ossistemas de primer conhecidos exibem as fraquezas mencionadas acima.Breve Descrição da Invenção
É um objetivo da presente invenção, portanto, eliminar os proble-mas da técnica anterior e mais particularmente fornecer um método para aligação de adesivo seguro de películas plásticas por meio de adesivos dedispersão de aquosa um componente.Surpreendentemente, foi constatado que este objetivo pode seralcançado utilizando-se uma composição de dispersão de poliuretano aquo-sa como um primer, de acordo com a reivindicação 1.
Um aspecto adicional da presente invenção é uma película plásti-ca revestida por primer de acordo com a reivindicação 8. Foi constatado queuma película revestida deste modo é livre de aderência e pode ser arejadasem liberação de intercalações de papel, e não leva aos exemplos de ade-rência de dobras individuais e, conseqüentemente, pode ser denominada"não bloqueio".
Outros aspectos da invenção são compostos de acordo com areivindicação 10 e da mesma forma métodos de produzi-los de acordo com areivindicação 12.
Outras modalidades vantajosas da invenção ficarão evidentes apartir das reivindicações dependentes. É constatado que com a presenteinvenção é possível obter compostos, mais particularmente materiais de fibrae plásticos ligados às películas, que exibem características de carga de tem-peratura e climáticas melhoradas.
Algumas Modalidades da Invenção
A presente invenção refere-se por um lado ao uso de uma com-posição de dispersão de poliuretano aquosa (PD) de um componente comoum primer para a ligação de adesivo de películas plásticas (KF) por meio deum um adesivo de dispersão de poliuretano aquosa de um componente (DK).
Neste contexto, a composição de dispersão de poliuretano aquosa(PD) compreende um poliuretano P1 e da mesma forma grupos carbodiimidae/ou grupos carboxila, e o adesivo de dispersão de poliuretano (DK) com-preende um poliuretano P2 e da mesma forma grupos carbodiimida e/ougrupos carboxila, com a conseqüência que a composição de dispersão depoliuretano aquosa (PD) e o adesivo de dispersão de poliuretano aquosa(DK) reagem um com o outro por uma reação de poliadição no aquecimentoem uma temperatura de 50°C ou mais.
Os grupos carbodiimida reagem com grupos carboxila sob a influ-ência de calor.
Conseqüentemente, as seguintes variantes diferentes são possíveis:
a) a composição de dispersão de poliuretano aquosa (PD) contém gruposcarbodiimida e o adesivo de dispersão de poliuretano aquosa (DK) contémgrupos carboxila
b) a composição de dispersão de poliuretano aquosa (PD) contém gruposcarboxila e o adesivo de dispersão de poliuretano aquosa (DK) contém gru-pos carbodiimida
c) a composição de dispersão de poliuretano aquosa (PD) contém gruposcarbodiimida e grupos carboxila e o adesivo de dispersão de poliuretano a-quosa (DK) contém grupos carboxila
d) a composição de dispersão de poliuretano aquosa (PD) contém gruposcarbodiimida e grupos carboxila e o adesivo de dispersão de poliuretano a-quosa (DK) contém grupos carbodiimida
e) a composição de dispersão de poliuretano aquosa (PD) contém gruposcarbodiimida e o adesivo de dispersão de poliuretano aquosa (DK) contémgrupos carbodiimida e grupos carboxila
f) a composição de dispersão de poliuretano aquosa (PD) contém gruposcarboxila e o adesivo de dispersão de poliuretano aquosa (DK) contém gru-pos carbodiimida e grupos carboxila
g) a composição de dispersão de poliuretano aquosa (PD) contém gruposcarboxila e grupos carbodiimida e o adesivo de dispersão de poliuretano a-quosa (DK) contém grupos carbodiimida e grupos carboxila.
Para garantir uma reação de poliadição entre a composição dedispersão de poliuretano aquosa (PD) e o adesivo de dispersão de poliure-tano aquosa (DK) em aquecimento a uma temperatura de 50°C ou maior,cuidado deve ser tomado para garantir, no caso das opções c), d), e), e f),isto é, onde a composição de dispersão de poliuretano (PD) e/ou o adesivode dispersão de poliuretano aquosa (DK) compreende(m) grupos carbodii-mida e grupos carboxila simultaneamente, em que um destes grupos funcio-nais que está presente apenas na composição de dispersão de poliuretano(PD) ou apenas no adesivo de dispersão de poliuretano aquosa (DK) estápresente em cada caso em um excesso estequiométrico relativo ao outrogrupo funcional na composição de dispersão de poliuretano (PD) e/ou noadesivo de dispersão de poliuretano (DK)1 onde grupos carbodiimida e gru-pos carboxila estão presentes.
Conseqüentemente
c) na composição de dispersão de poliuretano (PD), os grupos carbodiimidaestão em um excesso estequiométrico sobre os grupos carboxila;
d) na composição de dispersão de poliuretano (PD), os grupos carboxila es-tão em um excesso estequiométrico sobre os grupos carbodiimida;
e) no adesivo de dispersão de poliuretano (DK), os grupos carboxila estãoem um excesso estequiométrico sobre os grupos carbodiimida;
f) no adesivo de dispersão de poliuretano (DK), os grupos carbodiimida es-tão em um excesso estequiométrico sobre os grupos carboxila;
No caso da opção g), é necessário para um dos grupos funcionais(grupos carbodiimida ou grupos carboxila) em cada caso estar presente emum excesso estequiométrico na composição de dispersão de poliuretano(PD), ao mesmo tempo que este grupo funcional está presente em um déficitestequiométrico no adesivo de dispersão de poliuretano (DK).
Os grupos carboxila são preferivelmente ligados ao poliuretano P1e/ou ao poliuretano P2.
Os grupos carbodiimida estão preferivelmente incorporados nopoliuretano P1 e/ou no poliuretano P2.
O grupo carbodiimida preferido tem a fórmula (I)
<formula>formula see original document page 5</formula>
Os grupos carboxila são ligados no poliuretano P1 e/ou poliuretano P2.
Em uma modalidade preferida, a composição de dispersão de po-liuretano aquosa (PD) contém grupos carbodiimida que está incorporado emum poliuretano P1.
Em outra modalidade preferida, a composição de dispersão depoliuretano aquosa (PD) contém grupos carboxila que são ligados ao poliu-retano P1.
O poliuretano P2 que está localizado no adesivo de dispersão depoliuretano aquosa (DK) é por um lado preferivelmente um poliuretano(PUR-COOH-CDI) que contém ambos grupos carbodiimida e grupos carboxi-la.
O poliuretano P2 que está no adesivo de dispersão de poliuretanoaquosa (DK) é, por outro lado, preferivelmente um poliuretano (PUR-COOH)que contém grupos carboxila. É preferido para o adesivo de dispersão (DK)compreender um poliuretano (PUR-COOH) deste tipo e adicionalmente pelomenos uma carbodiimida (CDI) que contém pelo menos um grupo carbodiimida.
Carbodiimidas (CDI) deste tipo são compostos que contêm pelomenos um grupo carbodiimida -N=C=N - menos nenhum grupo carboxila.Carbodiimidas particularmente adequadas (CDI) são aquelas que contêm oelemento estrutural da fórmula (I)
<formula>formula see original document page 6</formula>
Tais carbodiimidas particularmente adequadas (CDI) são, por e-xemplo, descritas como "carbodiimidas Ibii" no WO 00/11060.
Em uma modalidade adicional, a composição de dispersão de po-liuretano (PD) compreende pelo menos uma carbodiimida (CDI) que contémpelo menos um grupo carbodiimida, como descrito acima.
Em uma das modalidades mais preferidas, a composição de dis-persão de poliuretano aquosa (PD) compreende como polímero de poliure-tano P1 um polímero de poliuretano que contém grupos carboxila (PUR-COOH) e o adesivo de dispersão de poliuretano aquosa (DK) compreendecomo polímero de poliuretano P2 um polímero de poliuretano que contémgrupos carbodiimida (PUR-CDI) ou um polímero de poliuretano que contémambos os grupos carbodiimida e grupos carboxila (PUR-COOH-CDI); no ca-so posterior, o grupos carbodiimida no polímero de poliuretano (PUR-COOH-CDI) estão presentes em um excesso estequiométrico sobre os grupos carboxila.
O polímero de poliuretano P1 e o polímero de poliuretano P2 pre-ferivelmente não contêm nenhum grupo sulfonato.
Os polímeros de poliuretano P1 e P2 são preparados de umamaneira que é conhecida pelo trabalhador versado para as dispersõesaquosas, tipicamente de poliisocianatos e compostos NCO-ativos taiscomo polióis.
Poliuretanos com grupos carboxila, PUR-COOH, são poliureta-nos que contêm pelo menos um grupo carboxila por macromolécula.
Compostos deste tipo foram por muito tempo conhecidos e são utilizadosna formulação de dispersões de poliuretano aquosas. Tipicamente, elessão preparados a partir de poliisocianatos e compostos que contêm gru-pos carboxila e grupos NCO-ativos, e, se desejado, polióis habituais, maisparticularmente dióis. Compostos destes tipo que contêm grupos carboxi-Ia e grupos NCO-ativos são, por exemplo, ácidos aminocarboxílicos, áci-dos hidroxicarboxíloicos, mais particularmente ácidos diidroxialquilcarbo-xílicos, tal como ácido dimetilolpropionico, por exemplo, ou ácidos diol-carboxílicos com similaridade estrutural a estes. Tem emergido que poliu-retanos muito adequados com grupos carboxila, PUR-COOH, são aquelesdo tipo descrito, por exemplo, como "polímero (PII)" na DE 100 00 656 A1ou WO 01/34559 A1.
Poliuretanos com grupos carboxila e grupos carbodiimida, PUR-COOH-CDI, são poliuretanos que bem como grupos carboxila também con-têm grupos carbodiimida N=C=N-.
Poliuretanos particularmente adequados com grupos carboxila egrupos carbodiimida, PUR-COOH-CDI, são aqueles que contêm o elementoestrutural da fórmula (I)<formula>formula see original document page 8</formula>
Compostos deste tipo são descritos, por exemplo, naDE 100 01 777 A1 ou como "polímeros (Ia)" na EP 1 000 104 B1.
Em certas circunstâncias, mostrou ser vantajoso para a composi-ção de dispersão de poliuretano (PD) e/ou para o adesivo de dispersão (DK)compreender simultaneamente pelo menos uma carbodiimida (CDI) e pelomenos um poliuretano com grupos carboxila e grupos carbodiimida (PUR-COOH-CDI).
Pode da mesma forma ser de vantagem para o adesivo de disper-são aquosa compreender simultaneamente pelo menos um poliuretano comgrupos carboxila e grupos carbodiimida (PUR-COOH-CDI) e pelo menos umpoliuretano com grupos carboxila (PUR-COOH).
A composição de dispersão de poliuretano aquosa de um compo-nente (PD) e o adesivo de dispersão de poliuretano de um componente (DK)também compreende água. Tipicamente, a fração de água está entre 70% e40% em peso, mais particularmente entre 55% e 45% em peso.
A composição de dispersão de poliuretano aquosa (PD) e maisparticularmente o adesivo de dispersão de poliuretano de um componente(DK) podem também compreender pelo menos um copolímero A, que é umcopolímero de etileno/ acetato de vinila (EVA) ou um copolímero dos monô-meros etileno, acetato de vinila, e pelo menos um metacrilato.
Além disso, a composição de dispersão de poliuretano aquosa deum componente (PD) e/ou o adesivo de dispersão de poliuretano de umcomponente (DK) vantajosamente compreendem constituintes adicionais.Constituintes adicionais são mais particularmente componentes seleciona-dos a partir do grupo que abrange estabilizadores, espessantes, inibidoresde envelhecimento, fungicidas, pigmentos, tinturas, agentes de umectação,antiespumantes, agentes de embaciamento, agentes neutralizadores e cargas.Adequados em princípio são aqueles estabilizadores do tipo tipi-camente utilizados com dispersões aquosas. Tem emergido, entretanto, queo uso de estabilizadores leva a adesivos de dispersão altamente estáveis aoarmazenamento e composições de dispersão de poliuretano quando o esta-bilizador é selecionado a partir do grupo que abrange agentes de umecta-ção, celulose, álcool polivinílico, polivinilpirrolidona e misturas dos mesmos.
Vantagem particular é possuída por adesivos de dispersão ecomposições de dispersão de poliuretano que são livres de solventes orgâ-nicos, mais particularmente livres do que são chamados VOCs (compostosorgânicos voláteis) e/ou plasticizadores. Não apenas os plastifiadores, po-rém, da mesma forma solventes orgânicos são danosos a partir do pontosde vistas de ecotoxicologia e higiene profissional. Além disso, plastificadorespodem migrar para a superfície e podem levar ao fracasso de uma ligaçãode adesiva ou levar à superfície a tornar-se pegajosa, que leva a sujeira dasjuntas ligadas. Solventes também são não desejados, desde que eles pos-sam requerer por um lado potencial de perigo adicional no aquecimento edurante a aplicação do adesivo, e desde que por outro lado eles possam damesma maneira migrar e ser emitidos, durante muito tempo, ao ambiente eaos materiais que entram em contato com o adesivo, e possam adversamen-te afetar estes materiais, e/ou possam levar ao fracasso da ligação do adesivo.
A preparação da composição de dispersão de poliuretano aquosade um componente (PD) e/ou do adesivo de dispersão de poliuretana de umcomponente (DK) é realizado de uma maneira conhecida pelo trabalhadorversado para dispersões aquosas e adesivos de dispersão, como é descrito,por exemplo, no WO 2005/113627 A1.
A composição de dispersão aquosa de poliuretano de um compo-nente (PD) é utilizada como um primer para a ligação de adesivo de pelícu-las plásticas (KF) por meio de um adesivo de dispersão de poliuretano deum componente aquosa (DK).
O termo "primer" é utilizado neste documento na definição tipica-mente entendida pelo trabalhador versado, isto é, que refere-se a uma ca-mada fina, tipicamente mais fina do que 1 milímetro, mais particularmenteentre 1 e 200 micrômetros, preferivelmente entre 1 e 100 micrômetros que éaplicada à película plástica (KF) e, depois da vaporização, é contatada comum adesivo e leva a uma melhoria na adesão do adesivo à película plástica.
Por "vaporização" ao longo deste documento é entendido a seca-gem de uma composição de dispersão de poliuretano aquosa ou de um ade-sivo de dispersão de poliuretano aquosa depois de sua aplicação, a águaque submete-se à evaporação inteira ou pelo menos da maior parte. Nestedocumento, uma composição de dispersão de poliuretano aquosa ou umadesivo de dispersão de poliuretano aquosa em que foi vaporizado destamaneira é referido por PD' ou DK1 respectivamente.
Por "película plástica" entende-se, mais particularmente, plásticostipo folha flexíveis em uma espessura de 0,05 milímetro a 5 milímetros quepodem ser enrolados. Conseqüentemente, bem como "películas" no sentidorestrito de espessuras abaixo de 1 mm, da mesma forma compreende mem-branas de selamento do tipo tipicamente utilizada para vedar túneis, telha-dos ou piscinas, em uma espessura de tipicamente 1 a 3 mm, ou até mes-mo, em casos especiais, em uma espessura de até um máximo de 5 mm.Películas plásticas (KF) deste tipo são produzidas tipicamente espalhando-se, fundindo-se, calandrando-se ou por extrusão e são tipicamente comerci-almente disponíveis em rolos ou são produzidas no local. Elas podem ser deconstrução de única camada ou múltiplas camadas.
O plástico é preferivelmente um termoplástico, tal como PVC,mais particularmente PVC plasticizado, copolímeros de etileno/ acetato devinila (EVA), ou poliolefinas termoplásticas (TPO), ASA (acrilonitrila/estireno/éster acrílico), PUR (poliuretano), PA (poliamida), polimetacrilatos, policar-bonatos, PET (tereftalato de polietileno) ou ligas poliméricas destes. PVC epoliolefinas termoplásticas (TPO) são considerados ser particularmente pre-feridos.
Conseqüentemente, um outro aspecto da presente invenção a-brange uma película plástica revestida por primer que é obtida aplicando-see vaporizando-se uma composição de dispersão de poliuretano aquosa deum componente (PD) que compreende pelo menos um poliuretano P1 e damesma forma grupos carbodiimida e/ou grupos carboxila a uma películaplástica (KF). A composição de dispersão de poliuretano aquosa de umcomponente (PD) e a película plástica (KF) foram anteriormente descritas.
As películas plásticas revestidas por primer podem ser produzidasde maneiras diferentes. A aplicação da composição de dispersão de poliure-tano aquosa (PD) pode ser realizada, por exemplo, por um método de apli-cação por pulverização, dispersão, revestimento com faca, estampa, aplica-ção com rolo ou fundição. No caso da aplicação por spray do adesivo - ométodo utilizado com preferência - é necessário, entretanto, levar em contao problema do qual é chamado superpulverização. A aplicação é tipicamenteaplicada por meio de uma unidade de aplicação.
Seguindo a aplicação da composição de dispersão de poliuretanoaquosa (PD), ela é vaporizada, desse modo formando uma composição dedispersão de poliuretano aquosa vaporizada (PD'), que forma uma película.Esta película é referida como o primer. A vaporização pode ocorrer por eva-poração no ar com e sem meios de vaporização. Meios de vaporização quepodem ser utilizados incluem, por exemplo, um ventilador, mais particular-mente um ventilador de ar. É preferido uitlizar um meio de vaporização. Avaporização podem ocorrer em temperatura ambiente ou em temperaturaelevada, mais particularmente em uma temperatura abaixo de 150°C. A va-porização é preferivelmente realizada em uma baixa temperatura, por meiopor exemplo de um processo de Carnot.
A película plástica revestida por primer desse modo produzidapode em seguida, quando exigido, ser cortada no comprimento, cortada, en-rolada ou diretamente também processada. Os rolos das películas plásticasrevestidas por primer podem, seguida, quando exigido, ser armazenados outransportados. É uma vantagem fundamental da película plástica revestidapor primer descrita que pode ser enrolada sem o uso de intercalações depapel de liberação, desde que não haja nenhum bloqueio da película enrola-da até mesmo depois de armazenamento prolongado ou períodos de trans-porte. Desse modo, por exemplo, a película plástica revestida por primer po-de ser revestida nas premissas do fabricante de película, depois de em se-guida ser armazenada durante um tempo relativamente longo e fornecida àplanta que em seguida une esta película pré-revestida a um substrato. Ape-sar deste longo período de tempo entre o revestimento e processamento, épossível garantir uma ligação de adesivo sem defeito. Esta vantagem é es-pecialmente importante considerando o fato que dentro da indústria, particu-larmente na fabricação de veículo, há uma tendência evidente na fabricação"fora de linha e direto do fornecedor". Esta tendência é continuada, por suavez, entre o fornecedor direto - de portas de carro, por exemplo - e seu for-necedor - de materiais decorativos, por exemplo - também. Para um traba-lhador versado fica claro que sob certas condições pode não obstante servantajoso utilizar intercalações de um papel de liberação.
As películas plásticas revestidas por primer produzidas são prefe-rivelmente ligadas por meio de um adesivo de dispersão aquosa para formaruma combinação.
Conseqüentemente, um aspecto adicional da presente invençãorefere-se a um composto e a um método de produzi-lo.
O composto é produzido por um método que compreende as se-guintes etapas
(i) aplicar a composição de dispersão de poliuretano aquosa (PD) a uma pe-lícula plástica (KF)
(ii) vaporizar a composição de dispersão de poliuretano (PD) para formaruma composição de dispersão de poliuretano vaporizada (PD')
(iii) aplicar o adesivo de dispersão de poliuretano aquosa (DK) ao substrato (S)
(iv) vaporizar o adesivo de dispersão de poliuretano aquosa (DK) para for-mar um adesivo de dispersão de poliuretano vaporizado (DK')
(v) aquecer a película plástica (KF) com a composição de dispersão de poli-uretano vaporizada (PD') nesta
(vi) contatar o adesivo de dispersão de poliuretano vaporizado (DK') com acomposição de dispersão de poliuretano (PD') vaporizada de acordo com (ii).Etapas (iv) e (v) podem neste caso ocorrer sucessivamente ousimultaneamente. A composição de dispersão de poliuretano aquosa (PD) eo adesivo de dispersão de poliuretano aquosa (DK) foram anteriormentedescritos.
A aplicação do adesivo de dispersão de poliuretano aquosa (DK)pode ser realizada, por exemplo, por um método de aplicação por pulveriza-ção, dispersão, revestimento com faca, estampa, aplicação com rolo ou fun-dição. No caso da aplicação por spray do adesivo - o método utilizado compreferência - é necessário, entretanto, levar em conta o problema do qual échamado superpulverização. O adesivo de dispersão é tipicamente aplicadoem uma quantidade de 30 a 200 g/m2 de umidade, preferivelmente 60 a120 g/m2 de umidade, à superfície onde a ligação ocorre.
Em uma modalidade preferida, a etapa de contatação (vi) ocorresob uma pressão aplicada mostrada na película. Esta pressão aplicada épreferivelmente entre 0,01 MPa (0,1 bar) e 0,1 MPa (1 bar), mais preferivel-mente pelo menos 0,08 MPa (0,8 bar). Esta pressão aplicada é gerada pre-ferivelmente pela aplicação de uma subpressão entre a película e substrato,preferivelmente por retirada de ar sob sucção do espaço entre o adesivo dedispersão de poliuretano vaporizado (DK1) e a composição de dispersão depoliuretano vaporizada (PD').
Na etapa de contatação (vi), o adesivo de dispersão de poliureta-no vaporizado (DK') preferivelmente tem uma temperatura de 50°C ou mai-or, mais particularmente uma temperatura entre 50 e 180°C, mais preferi-velmente entre 60 e 80°C.
Como um resultado da influência da temperatura de 50°C ou mai-or, os grupos carbodiimida reagem por uma reação de poliadição para for-mar N-aciluréias com os grupos carboxila. Conseqüentemente, o primer, istoé, a composição de dispersão de poliuretano vaporizada e o adesivo de dis-persão de poliuretano vaporizado reagem quimicamente um com o outro.Depois do aquecimento, uma camada de primer reagido (P) com uma cama-da de adesivo reagido (K) é formada. Está claro para o trabalhador versadoque, dependendo das espessuras da camada e métodos, a reação pode es-tar completa ou incompleta. Está também claro para o trabalhador versadoque, em muitos casos, estas camadas não são delimitadas claramente umada outra, uma vez que, de acordo com a combinação escolhida de composi-ção e adesivo, e da mesma forma parâmetros de processo, é possível parauma camada de transição formar-se por migração, por exemplo. Para obtero melhor endurecimento possível é, portanto, vantajoso pelo menos para oadesivo de dispersão aquosa (DK), e/ou para o adesivo de dispersão aquo-sa vaporizado (DK1), e da mesma forma, onde apropriado, a composição dedispersão de poliuretano aquosa (PD), ou o primer, conter tanto os gruposcarbodiimida quanto os grupos carboxila, mais particularmente na forma deum polímero de poliuretano com grupos carboxila e grupos carbodiimida(PUR-COOH-CDI) ou na forma de um polímero de poliuretano com gruposcarboxila (PUR-COOH-CDI) e de uma carbodiimida (CDI).
O substrato (S), freqüentemente da mesma forma referido comosuporte, pode ser de uma variedade de tipos. Os substratos podem ser fei-tos, por exemplo, de metal, metal pintado, de plástico, madeira, materiais debase de madeira ou materiais de fibra. O substrato é preferivelmente umcorpo moldado, sólido.
O composto desse modo formado, portanto, tem pelo menos
- uma película plástica (KF);
- um primer reagido (P),
- um adesivo reagido (K),
e
- um substrato (S).
O primer reagido é obtido neste caso a partir de uma composiçãode dispersão de poliuretano aquosa de um componente (PD), e o adesivoreagido é obtido de um adesivo de dispersão de poliuretano aquosa de umcomponente (DK). Além disso, o primer reagido (P) está disposto entre apelícula plástica (KF) e o adesivo reagido (K), e o adesivo reagido (K) estádisposto entre o primer reagido (P) e o substrato (S). Como anteriormentedescrito, a composição de poliuretano aquosa (PD) compreende um poliure-tano P1 e da mesma forma grupos carbodiimida e/ou grupos carboxila, e oadesivo de dispersão de poliuretano (DK) compreende um poliuretano P2 eda mesma forma grupos carbodiimida e/ou grupos carboxila.
Estes grupos carboxila e grupos carbodiimida reagem no aqueci-mento a uma temperatura de 50°C ou maior um com o outro por uma reaçãode poliadição. Conseqüentemente, o primer reagido (P) e adesivo reagido(K) são unidos diretamente um ao outro por uma reação química.
O composto desse modo formado é preferivelmente um artigo defabricação industrial e mais particularmente é um artigo para móvel interior.Preferivelmente, é uma parte para instalação em um meio de transporte ou éutilizado no setor de mobília.
Importância particular liga-se ao uso da película plástica prepara-da para a produção de partes de decoração de interior de veículos, mais par-ticularmente de automóveis. Exemplos de tais partes de decoração de interi-or são partes laterais de porta, painéis de interruptor, prateleiras para paco-tes, revestimentos para painel de telhado, revestimentos para painel de te-lhado móvel, consolos centrais, caixas de luvas, viseiras de sol, pilares, ma-çanetas, descança braço, montagens de piso, montagens de piso para car-ga, e montagens de linhas ferroviárias, e da mesma forma paredes de cabi-ne de dormir e paredes traseiras de furgões e caminhões.
Utilizado mais particularmente para este propósito é um processode formação de vácuo ou uma laminação em prensa no processo de selagem.
No caso do processo de formação de vácuo, o adesivo de disper-são é aplicado ao substrato S, da mesma forma chamado como um suporte.Isto é seguido por vaporização, no caso da presente invenção em tempera-tura ambiente ou em um túnel de secagem em preferivelmente não mais que40°C. Tipicamente, a película revestida por primer (elemento decorativo dematerial impermeável ao ar) é presa hermeticamente em uma armação. A-baixo da película há um molde base, sobre o qual o suporte é colocado. Omolde base e o suporte têm buracos com perfurações ou são permeáveis aar. O mecanismo é também fechado hermeticamente em direção a sua ba-se. Quando o ar é retirado deste dispositivo sob sucção, o material decorati-vo em seguida se adapta com precisão ao componente de suporte, sob apressão atmosférica que suporta na superfície do material decorativo. O a-parelho decorativo é aquecido antes da aplicação do vácuo ou da subpres-são. Em razão do vácuo ou da subpressão ser produzido, o material decora-tivo é impermeável a ar.
No caso do processo de laminação em prensa, o adesivo é apli-cado igualmente ao suporte e, onde apropriado, à película plástica revestidapor primer (elemento decorativo), porém, pelo menos ao apoio. Isto é segui-do por vaporização, tipicamente em temperatura ambiente ou em um túnelde secagem de preferivelmente não mais que 40°C. A ligação do suporte aoelemento decorativo é realizada seguindo a ativação térmica seguinte comunião e prensagem.
As películas plásticas revestidas por primer utilizadas aqui são emmuitos casos películas decorativas e têm uma estrutura de superfície. Estaestrutura de superfície na película plástica pode ser introduzida por modela-gem, por exemplo, antes ou durante ou depois da ligação do adesivo.Breve Descrição dos Desenhos
No texto abaixo, a invenção é ilustrada também esquematicamen-te com referência aos desenhos. Elementos idênticos nas várias figuras sãodeterminados os mesmos símbolos de referência. Movimentos são indicadoscom setas. As estruturas mostradas pelas figuras são como segue:figura 1 Estrutura de um composto e intermediáriosfigura 1a Corte transversal através de uma película plástica (KF)ao qual uma composição de dispersão de poliuretano aquosa de um compo-nente (PD) foi aplicada
figura 1b Corte transversal através de um substrato (S) ao qualum um componente de adesivo de dispersão de poliuretano aquosa (DK) foiaplicado
figura 1c Corte transversal através de um composto, depois doaquecimento e ligação de adesivo,
figura 2 Processo de produção para uma película plástica revesti-da por primerFigura 1 descreve possíveis intermediários na produção de umcomposto.
Figura 1a mostra uma película plástica (KF) a qual uma composi-ção de dispersão de poliuretano aquosa de um componente (PD) foi aplica-da, antes de ser vaporizada. Depois que a composição de dispersão de poli-uretano aquosa de um componente (PD) foi vaporizada, uma composição dedispersão de poliuretano aquosa vaporizada (PD1) é formada, que é referidacomo um primer.
Figura 1b mostra um substrato (S) ao qual um adesivo de disper-são de poliuretano aquosa de um componente (DK) foi aplicado, antes deser vaporizado. Depois que o adesivo de dispersão de poliuretano aquosade um componente (DK) foi vaporizado, um adesivo de dispersão de poliure-tano vaporizado aquosa (DK') é formado.
A película plástica revestida por primer é unida subseqüentementepelo adesivo vaporizado (DK') ao substrato (S) e curada por aquecimento.Como resultado do calor, o primer e adesivo reagem, e um composto é for-mado como mostrado esquematicamente na figura 1c), com uma películaplástica (KF) que é unida por um primer reagido (P) e um adesivo reagido(K) com o substrato (S). Na modalidade preferida, o aquecimento é realiza-do, antes de contatar, através da película revestida, de forma que o últimoseja plastificado e seja ligado sob pressão ao adesivo vaporiado (DK1) locali-zado no substrato (S).
Figura 2 mostra esquematicamente a produção de uma películaplástica revestida por primer 1. Na modalidade mostrada aqui, a composiçãode dispersão de poliuretano aquosa de um componente (PD) é aplicada àpelícula plástica (KF) por meio de unidade aplicadora 4. Neste ponto, a pelí-cula plástica é movida para baixo da unidade aplicadora 4. Tipicamente, apelícula plástica é desenrolada de um rolo (não-mostrado). Depois da apli-cação, a composição de dispersão de poliuretano aquosa (PD) é vaporizadapor meio do meio de vaporização 2 (um ventilador de ar, por exemplo). Acomposição de dispersão de poliuretano aquosa (PD) vaporizada desta ma-neira forma um primer na película plástica. Figura 2 mostra que esta películaplástica revestida por primer é enrolada. Da mesma forma mostrado na figu-ra 2, na parte da base, é uma seção esquemática aumentada de um rolo 3com película plástica revestida por primer enrolada. Como um resultado doenrolamento da película plástica revestida, as dobras individuais da películaplástica revestida por primer 1 entra em contato direto uma com a outra emais particularmente não tem intercalações de papel de liberação. Como equando exigido, a película plástica revestida por primer, sem bloqueio, atémesmo depois do armazenamento prolongado ou tempo de transporte, podeser desenrolada do rolo 3.
Exemplos
Os exemplos demonstrados abaixo servem para ilustrar a invenção.
Películas Plásticas Revestidas por Primer
Os primers indicados em Tabela 1 foram aplicados em película dePVC (espessura da camada 1,6 mm) por meio de um Fio Tratado (wire doc-tor), em uma espessura de camada de aproximadamente 10 μ, e vaporiza-dos em um forno de secagem abaixo de 50°C (temperatura da película).
<table>table see original document page 18</column></row><table>
Tabela 1. Primers utilizados
A película revestida com o primer inventivo P1 pode ser armaze-nada, sem intercalações de papel de liberação, sem ocorrência de bloqueio.
Preparação do Adesivo de Dispersão de Poliuretano Aguosa de um Compo-nente
O adesivo de dispersão de poliuretano aquosa foi preparado comosegue:
50 g de uma dispersão aquosa de um copolímero de etileno- ace-tato de vinila (EVA) (etileno/ acetato de vinila = 17%/83%, viscosidade (Bro-okfield RVT 3/20 (ISO 2555)) = 3800 ± 1000 mPas, pH = 4-5, teor de água:40 ± 1 %) foram carregados em um recipiente agitado. Depois que o pH foiajustado, adicionando-se a solução de hidróxido de sódio aquosa (0,2 g de25% de NaOH em água), a um nível dentre 7,5 e 8,5 pH, 50 g de uma dis-persão de poliuretano com grupos carbodiimida e carboxila (viscosidade(23°C, 250 S1 de acordo com DIN ISO 976) = 50-300 mPas, tamanho departícula = cerca de 0,1 μητι, valor Fikentscher k = cerca de 30-60, resistên-cia ao dilaceramento da película = cerca de 30 N/mm2, alongamento da pelí-cula na ruptura = cerca de 800%, teor de água: 60%) foram introduzidos comagitação. Subseqüentemente, 5 g de uma oligocarbodiimida (teor de carbodi-imida (relativo ao polímero) = cerca de 12%, cerca de 3 mol/kg, viscosidade(23°C, 250 S1 de acordo com DIN EN ISO 3219) = 10-500 mPas, pH = 8-10,teor de água: 80%) foram introduzidos com agitação. Depois de também agi-tar por cerca de 20 minutos, a viscosidade do adesivo de dispersão foi ajus-tada utilizando-se 0,2 g de espessante (Borchi® Gel L 75 N, Borchers Gm-bH) em uma viscosidade entre 5000 e 6000 mPas. A viscosidade é medida a20°C por meio de um viscômetro Brookfield RVT com fuso de 3/5 rpm. Oadesivo de dispersão tem uma fração de água em torno de 50% em peso.Produção de Composto
O adesivo de dispersão de poliuretano aquosa acima descrito foiaplicado a uma película de PVC (espessura da camada 1,6 mm) em umadensidade de película úmida de cerca de 150 μιτι e foi vaporizado em tem-peratura ambiente e ligado em um processo de selamento por calor (tempe-ratura de selameno 70°C) às películas plásticas revestidas por primer.
A ligação do adesivo ocorre com uma prensa de placa aquecida(temperatura da placa 100°C) dentro de 15 segundos, produzindo uma tem-peratura de 70°C na união ligada.Métodos Teste
- Resistência ao calor no teste de estabilidade de casca (determinação du-plicada)
Para este propósito, os espécimes de teste com uma largura de2,5 cm foram carregados em um forno de aquecimento sob um peso de300 g.
No forno prequecido, começando em uma temperatura de 80°C,os espécimes de teste foram deixados durante uma hora depois da qual, edepois de cada hora adicional, a temperatura no forno foi elevada por umadicional de 10°C.
Sob esta carga, a união ligada abre como uma função de tempo etemperatura. A distância da abertura ("dL") da união ligada foi medida e rela-tada como dL (80°C), dL (90°C), dL (100°C), dL (110°C), e dL (120°C). Se fra-tura ocorreu, o tempo levado para isto ocorrer foi medido. A distância da a-bertura e o tempo fornecem informação sobre a qualidade da ligação de a-desivo.
- Resistência no teste de ciclagem climática (determinação duplicada)
A fabricação dos espécimes de teste foi igual ao teste de resistên-cia de calor. O teste propriamente dito foi realizado de acordo com o testeBMW 3.08, também com 300 g de carregamento. O perfil do teste designadopara isto é como segue:
4 h de armazenamento a 90°C (80% de umidade relativa)
2 h de resfriamento a -30°C (80% de umidade relativa)
4 h de armazenamento a -30°C (80% de umidade relativa)
2 h de aquecimento a 90°C (80% de umidade relativa)
Depois que um ciclo de teste foi conduzido, a distância de abertu-ra ("dB") foi medida. Aqui também esta distância fornece a informação sobrea estabilidade na ligação depois da exposição à ciclagem climática.
Resultados: As resultados são recolhidos nas Tabelas 2 e 3.
<table>table see original document page 20</column></row><table><table>table see original document page 21</column></row><table>
Tabela 2. Resistência ao calor dos compostos compreendendo películasplásticas revestidas por primer. Os números relatados referem-se em cadacaso às primeira e segunda medições respectivamente.
<table>table see original document page 21</column></row><table>
Tabela 3. Resistência no teste de ciclismo climático de compostos compre-endendo películas plásticas revestidas por primer. Os números relatadosreferem-se em cada caso à primeiro e segunda medições respectivamente.
Os resultados mostram claramente as vantagens da invenção,com os compostos que exibem comportamento maciçamente melhorado emrelação às resistência ao calor e resistência de ciclismo climático.
Lista de Números de Referência
1 película plástica revestida por primer
2 meios de vaporização
3 rolo de película plástica revestida por primer enrolada
4 unidade aplicadora
KF película plástica
PD composição de dispersão de poliuretano
PD1 composição de dispersão de poliuretano vaporizada
DK adesivo de dispersão de poliuretano aquosa
DK1 adesivo de dispersão de poliuretano vaporizado aquosa
P primer reagido
K adesivo reagido
Claims (16)
1. Uso de uma composição de dispersão de poliuretano aquosa(PD) de um componente como um primer para a ligação de adesivo de pelí-culas plásticas (KF) por meio de um adesivo de dispersão de poliuretano deum componente aquosa (DK);a composição de dispersão de poliuretano aquosa (PD) contendo um poliu-retano P1 e da mesma forma grupos carbodiimida e/ou grupos carboxila;eo adesivo de dispersão de poliuretano (DK) compreendendo um poliuretanoP2 e da mesma forma grupos carbodiimida e/ou grupos carboxila;com a conseqüência que a composição de dispersão de poliuretano aquosa(PD) e o adesivo de dispersão de poliuretano aquosa (DK) reajam um com ooutro por uma reação de poliadição no aquecimento a uma temperatura de- 50°C ou maior.
2. Uso, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fatode que o grupo carbodiimida tem a fórmula (I)<formula>formula see original document page 22</formula>
3. Uso, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelofato de que a composição de dispersão de poliuretano (PD) contém gruposcarbodiimida que estão presentes em forma incorporada no poliuretano P1.
4. Uso, de acordo com qualquer uma das reivindicações anterio-res, caracterizado pelo fato de que a composição de dispersão de poliureta-no (PD) contém grupos carboxila que são ligados ao poliuretano P.
5. Uso, de acordo com qualquer uma das reivindicações anterio-res, caracterizado pelo fato de que o poliuretano P2 presente no adesivo dedispersão de poliuretano aquosa (DK) é um poliuretano (PUR-COOH-CDI)que contém tanto os grupos carboxila quanto os grupos carbodiimida.
6. Uso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4,caracterizado pelo fato de que o adesivo de dispersão de poliuretano aquosa(DK) compreende como poliuretano P2 um poliuretano (PUR-COOH) quecontém grupos carboxila etambém compreende pelo menos um grupo carbodiimida (CDI) que contémpelo menos um grupo carbodiimida.
7. Uso, de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado pelofato de que a composição de dispersão de poliuretano aquosa (PD) compre-ende pelo menos uma carbodiimida (CDI) que contém pelo menos um grupocarbodiimida.
8. Película de plástico revestida por primer que é obtida aplicando-se e vaporizando-se uma composição de dispersão de poliuretano aquosade um componente (PD) a uma película plástica (KF), a composição de dis-persão de poliuretano (PD) compreendendo pelo menos um poliuretano P1 eda mesma forma grupos carbodiimida e/ou grupos carboxila.
9. Película de plástico revestida por primer de acordo com a rei-vindicação 8, caracterizada pelo fato de que o grupo carbodiimida tem a fór-mula (I)<formula>formula see original document page 23</formula>
10. Composto compreendendouma película plástica (KF);um primer reagido (P)obtido de uma composição de dispersão de poliuretano aquosa de um com-ponente (PD);um adesivo reagido (K)obtido de um adesivo de dispersão de poliuretano aquosa de um componen-te (DK); e da mesma forma- um substrato (S);o primer reagido (P) sendo disposto entre a película plástica (KF) e o adesi-vo reagido (K), e o adesivo reagido (K) sendo disposto entre o primer reagi-do (P) e o substrato (S);e a composição de dispersão de poliuretano aquosa (PD) compreendendoum poliuretano P1 e da mesma forma grupos carbodiimida e/ou grupos car-boxila;e o adesivo de dispersão de poliuretano (DK) compreendendo um poliureta-no P2 e da mesma forma grupos carbodiimida e/ou grupos carboxila;com a conseqüência que grupos carboxila e os grupos carbodiimida reagemum com o outro por uma reação de poliadição no aquecimento a uma tempe-ratura de 50°C.
11. Composto, de acordo com a reivindicação 10, caracterizadopelo fato de que o composto é um artigo de fabricação industrial e mais par-ticularmente é um artigo para móvel interior, preferivelmente uma parte parainstalação em um meios de transporte, ou é utilizado no setor de mobília.
12. Método de produzir um material de composto, como definidona reivindicação 10 ou 11, compreendendo as etapas de(i) aplicar a composição de dispersão de poliuretano aquosa (PD) auma película plástica (KF)(ii) vaporizar a composição de dispersão de poliuretano (PD) paraformar um composição de dispersão de poliuretano vaporizada (PD')(iii) aplicar o adesivo de dispersão de poliuretano aquosa (DK) aosubstrato (S)(iv) vaporizar o adesivo de dispersão de poliuretano aquosa (DK) paraformar um adesivo de dispersão de poliuretano vaporizado (DK)(v) aquecer a película plástica (KF) com a composição de dispersãode poliuretano vaporizada (PD1) nesta(vi) contatar o adesivo de dispersão de poliuretano vaporizado (DK)com a composição de dispersão de poliuretano (PD') vaporizado de acordocom (ii)sendo possível para as etapas (iv) e (v) ocorrer em sucessão ou simultane-amente,e a composição de dispersão de poliuretano aquosa (PD) e o adesivo dedispersão de poliuretano aquosa (DK) sendo selecionados como descrito emuso como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 7.
13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelofato de que a etapa de contato ocorre sob uma pressão aplicada, mais parti-cularmente entre 0,01 MPa (0,1 bar) e 0,1 Mpa (1 bar), preferivelmente pelomenos 0,08 MPa (0,8 bar).
14. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelofato de que a pressão aplicada é gerada pela aplicação de uma sub pressãono espaço entre o adesivo de dispersão de poliuretano vaporizado (DK') e acomposição de dispersão de poliuretano vaporizada (PD1).
15. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a-14, caracterizado pelo fato de que o adesivo de dispersão de poliuretanovaporizado (DK') na etapa de contatação (vi) tem uma temperatura de 50°Cou maior, mais particularmente uma temperatura entre 50 e 180°C, preferi-velmente entre 60 e 80°C.
16. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a-15, caracterizado pelo fato de que o adesivo de dispersão de poliuretanovaporizado (DK') e a composição de dispersão de poliuretano vaporizada(PD) reagem quimicamente um com o outro sob a influência de temperatura.
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