BRPI0712403A2

BRPI0712403A2 - composição adesiva de fusão reativa à umidade, processo de colagem e artigo colado

Info

Publication number: BRPI0712403A2
Application number: BRPI0712403-1A
Authority: BR
Inventors: Ukiwo Onuoha
Original assignee: Sika Technology Ag
Priority date: 2006-06-30
Filing date: 2007-06-29
Publication date: 2012-10-09
Also published as: ATE462772T1; MX2008013893A; US20090110937A1; KR20090025209A; AU2007264939A1; JP5096465B2; US8357453B2; WO2008000832A1; EP2038360A1; EP1873222A1; JP2009541517A; CA2655855A1; CN101443428B; DE502007003324D1; EP2038360B1; CN101443428A; RU2008149519A

Abstract

COMPOSIçãO ADESIVA DE FUSãO REATIVA à UMIDADE, PROCESSO DE COLAGEM E ARTIGO COLADO. A presente invenção refere-se a composições adesivas de fusão reativas à umidade, as quais contêm pelo menos um pré-polímero de poliuretano apresentando grupos isocianato líquidos à temperatura ambiente P1, bem como pelo menos um poliuretano linear, sólido à temperatura ambiente P2, o qual contém segmentos de policaprolactona, apresenta grupos hidroxila e apresenta uma viscosidade de fusão de 100 - 300 Pa.s a 170 C. As composições destacam-se especialmente por um tempo de abertura prolongado.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "COMPOSI- ÇÃO ADESIVA DE FUSÃO REATIVA À UMIDADE, PROCESSO DE CO- LAGEM E ARTIGO COLADO".

Campo Técnico

A invenção refere-se ao campo dos adesivos de fusão reativos à umidade, especialmente para colar vidros de meios de transporte e na cons- trução de janelas ou portas.

Estado da Técnica

Adesivos de fusão de poliuretano reativos são conhecidos há muito tempo. Adesivos de fusão ("hot melts") têm a grande vantagem de so- lidificarem ao resfriar e com isso, formam rapidamente a resistência. Adesi- vos de poliuretano reativos apresentam grupos isocianato, que reticulam com água, especialmente na forma de umidade, pelo que os adesivos expe- rimentam um outro aumento de resistência e impedem uma nova abertura por fusão à alta temperatura.

Contudo, os adesivos de fusão apresentam a grande desvanta- gem, de que o adesivo resfria abruptamente no contato do substrato frio com a massa em fusão do adesivo quente. Esse resfriamento abrupto leva a que, por um lado, ocorram grandes tensões no adesivo, especialmente na superfície limite adesivo/substrato essencial para a adesão e que o substrato em contato com o adesivo não pode ser mais deslocado pouco após a junção, tipicamente após alguns segundos até minutos. Uma tal mobilidade, contudo, é absoluta- mente necessária em processos industriais, tais como, por exemplo, na ade- são de vidros, muitas vezes para um posicionamento final ou ajuste fino.

Por esse motivo, os adesivos de fusão, especialmente aqueles com uma temperatura de aplicação acima de 80°C, são raramente utilizados para tais aplicações.

Diversos esforços foram empreendidos, para reduzir essas des- vantagens do adesivo de fusão. Dessa maneira, a EP-B-0.705.290 descreve um adesivo de fusão com um tempo de formação de película de 30 minutos, o qual apresenta um pré-polímero reativo líquido à temperatura ambiente e um polímero ou pré-polímero sólido à temperatura ambiente, que pode Iique fazer-se a uma temperatura de 40 a 50°C e depois de aplicado durante al- guns minutos, permite um deslocamento do substrato (tempo de abertura).

Contudo, foi demonstrado, que esse tempo de abertura, no en- tanto, é demasiadamente curto para numerosas aplicações. Dessa maneira, por um lado, há aplicações, nas quais o tempo para um posicionamento final é mais longo ou nas quais é exigido um tempo de abertura mais longo. Des- sa maneira, por exemplo, na colagem de substratos de grandes áreas, tais como módulos complementares ou vidros de meios de transporte, especial- mente de ônibus ou veículos ferroviários, deve haver um certo tempo de a- bertura de pelo menos 40 minutos. Pois durante esse tempo, é necessário aplicar, juntar e posicionar finalmente o adesivo, sem que o adesivo já tenha formado uma película ou já tenha solidificado em qualquer ponto de tal mo- do, que ali a adesão com o substrato não é mais assegurada.

Adesivos de poliuretano de um componente convencionais apli- cados à temperatura ambiente apresentam, na verdade, um tempo de aber- tura mais longo. A formação de sua resistência, que é meramente efetuada através da reticulação de pré-polímeros de isocianato com água, especial- mente umidade atmosférica, contudo, é lenta demais, para impedir um desli- ze do substrato ou para permitir um deslocamento espacial prematuro da ligação adesiva.

Sumário da Invenção

O objetivo da presente invenção, por conseguinte, é colocar uma composição adesiva de fusão à disposição, a qual domina as desvantagens do estado da técnica e por um lado, apresente um tempo de abertura eleva- do, por outro lado, apesar disso, disponha de uma resistência prematura su- ficientemente elevada.

Um adesivo de fusão dessa natureza permite, por um lado, um posicionamento prolongado do substrato e, por outro lado, uma adesão se- gura de substratos de grandes áreas.

Surpreendentemente, foi verificado, que isso é possível através de uma composição adesiva de fusão reativa à umidade de acordo com a reivindicação 1. Vias para a concretização da invenção

A presente invenção refere-se, por um lado, a uma composição adesiva de fusão reativa à umidade, a qual compreende pelo menos um pré- polímero de poliuretano P1 que apresenta grupos isocianato, líquido à tem- peratura ambiente, bem como, pelo menos, um poliuretano linear P2, sólido à temperatura ambiente, com uma viscosidade de fusão de 100 - 300 Pa.s a .170°C e o qual apresenta segmentos de policaprolactona e grupos hidroxila.

Uma característica essencial à invenção, é a presença de pelo menos um poliuretano P2 linear, contendo segmentos de policaprolactona, sólido à temperatura ambiente, o qual apresenta grupos hidroxila. O poliure- tano P2 sólido apresenta uma viscosidade de fusão, medida de acordo com a DIN 53.735, de 100 - 300 Pa.s, preferivelmente de 100 - 150 Pa.s, a .170°C.

Foi demonstrado, que é essencial, que o poliuretano P2 sólido apresente grupos hidroxila. Se, ao invés disso, são usados outros poliureta- nos sólidos com grupos isocianato terminais ou aqueles sem grupos hidroxi- la, o comportamento essencial à invenção não é alcançado e/ou ocorrem desvantagens. O poliuretano P2 sólido apresenta preferivelmente um índice hidroxila de menos do que 5 mg de KOH/g. O poliuretano P2 é sólido à temperatura ambiente e apresenta especialmente um ponto de fusão de pelo menos 50°C, tipicamente entre 60 e 80°C, preferivelmente entre 60 e 70°C. Como ponto de fusão designa-se especialmente o máximo da curva determinada por meio da calorimetria dife- rencial dinâmica (DSC, differential scanning calorymetry) no processo de aquecimento, no qual o material passa do estado sólido para o líquido.

O poliuretano P2 sólido é linear e contém segmentos de polica- prolactona como elemento estrutural. É produzido especialmente por uma reação de adição de pelo menos um diol de policaprolactona e pelo menos um diisocianato com um peso molecular inferior a 1000 g/mol, em que adi- cionalmente dióis de cadeia curta podem ser usados como prolongadores de cadeia. A reação de adição é conduzida de tal modo, que a soma dos gru- pos hidroxila do diol de policaprolactona e do prolongador de cadeia opcio- nalmente usado em relação aos grupos isocianato do poliisocianato, estão presentes em excesso estequiométrico.

Em uma forma de concretização particularmente preferida, o po- liuretano P2 é um poliuretano de cadeia prolongada com um alquilenodiol, especialmente butanodiol, de diol de policaprolactona e um diisocianato com um peso molecular abaixo de 1000 g/mol.

Como diisocianato com um peso molecular abaixo de 1000 g/mol são especialmente adequados 4,4'-, 2,4'- e 2,2'- difenilmetanodiisocianato e misturas desejadas desses isômeros (MDI), 2,4- e 2,6-toluilenodiisocianato e misturas desejadas desses isômeros (TDI), 1,6- hexametilenodiisocianato (HDI), 1 -isocianato-3,3,5-trimetil-5-isocianatometil- ciclohexano (= isoforonodiisocianato ou IPDI) e perhidro-2,4'- e -4,4'- difenilmetanodiisocianato (HMDI). O MDI é considerado como preferido.

O poliuretano P2 sólido apresenta preferivelmente um Melt Flow Index (MFI), medido de acordo com a DIN 53.735, de 30-100 g/10 minutos, especialmente de 70 - 90 g/10 minutos.

O poliuretano P2 destaca-se por uma velocidade de cristalização muito rápida e por um alto teor de termoplasticidade.

Poliuretanos P2 sólidos preferidos são certos obteníveis pela marca Pearlbond® da Merquinsa, Espanha. Pearlbond® DIPP-523, Pearl- bond® 503, Pearlbond® DIPP-521 e Pearlbond® 501 são particularmente preferidos. Os mais preferidos são Pearlbond® DIPP-523 e Pearlbond® 503.

Preferivelmente, a proporção do poliuretano P2 linear, sólido à temperatura ambiente é de 1,5 - 10 % em peso, preferivelmente 2,0 a 6,5 % em peso, em relação a toda a composição do adesivo de fusão.

A composição do adesivo de fusão reativa à umidade contém, além disso, um pré-polímero de poliuretano P1 que apresenta grupos isocia- nato, líquido à temperatura ambiente. Pré-polímeros de poliuretano P1 ade- quados são especialmente obteníveis através da reação de pelo menos um poliisocianato com pelo menos um poliol, em que a proporção NCO/OH im- porta no máximo 2,5, especialmente no máximo, 2,2.

Essa reação pode ser efetuada pelo fato, de que o poliol e o poli- isocianato são levados à reação com processos usuais, por exemplo, a tem- peraturas de 50°C a 100°C, eventualmente com a co-utilização de catalisa- dores adequados, sendo que o poliisocianato é dosado de tal modo, que seus grupos isocianato estão presentes em excesso estequiométrico em relação aos grupos hidroxila do poliol. De maneira vantajosa, o poliisocianato é dosado de modo tal, para que seja mantida uma proporção NCO/OH de < .2,5, preferivelmente, de < 2,2. Nesse caso, entende-se por proporção NCO/OH a proporção do número dos grupos isocianato usados para o nú- mero dos grupos hidroxila usados. Após a reação de todos os grupos hidro- xila do poliol permanece preferivelmente um teor de grupos isocianato livres de 0,5 a 3 % em peso, em relação a todo o pré-polímero de poliuretano P1.

Eventualmente, o pré-polímero de poliuretano P1 pode ser pro- duzido com a co-utilização de plastificantes, sendo que os plastificantes u- sados não contêm grupos reativos em relação aos isocianatos.

Como polióis para a produção de um pré-polímero de poliureta- no P1 podem ser usados, por exemplo, os seguintes polióis disponíveis co- mercialmente ou misturas destes:

- Polióis de polioxialquileno, também mencionados polióis de poliéteres ou oligoeteróis, os quais são produtos de polimerização de óxido de etileno, óxido de 1,2-propileno, óxido de 1,2- ou 2,3-butileno, tetrahidrofu- rano ou misturas destes, eventualmente polimerizados com auxílio de uma molécula de partida com dois ou mais átomos de hidrogênio ativos, tais co- mo, por exemplo, água, amoníaco ou compostos com vários grupos OH ou NH1 tais como, por exemplo, 1,2-etanodiol, 1,2- e 1,3-propanodiol, neopentil- glicol, dietilenoglicol, trietilenoglicol, os dipropilenoglicóis e tripropilenoglicóis isômeros, os butanodióis, pentanodióis, hexanodióis, heptanodióis, octano- dióis, nonanodióis, decanodióis, undecanodióis isômeros, 1,3- e 1,4- ciclohexanodimetanol, bisfenol A, bisfenol A hidrogenado, 1,1,1- trimetiloletano, 1,1,1-trimetilolpropano, glicerina, anilina bem como misturas dos compostos mencionados acima. Tanto polióis de polioxialquileno, que apresentam um baixo grau de insaturação (medido de acordo com ASTM D- .2849-69 e indicado em miliequivalentes de insaturação por grama de poliol (meq/g)), preparados, por exemplo, com auxílio dos chamados catalisadores Double Metal Cyanide Complex (catalisadores DMC), como também polióis de polioxialquileno com grau de insaturação mais elevado, preparado, por exemplo, com auxílio de catalisadores aniônicos, tais como NaOH, KOH, CsOH ou alcoolatos de metais alcalinos.

Dióis de polioxialquileno ou trióis de polioxialquileno, especial- mente dióis de polioxipropileno ou trióis de polioxipropileno são particular- mente adequados. Dióis de polioxialquileno ou trióis de polioxialquileno com um grau de insaturação mais baixo do que 0,02 meq/g e com um peso mole- cular na faixa de 1.000 - 30.000 g/mol, bem como dióis e trióis de polioxi- propileno com um peso molecular de 400 - 8.000 g/mol são especialmente adequados.

Do mesmo modo, os chamados polióis de polioxipropileno termi- nados em oxido de etileno ("EO-endcapped", ethylene oxide-endcapped) são particularmente adequados. Os últimos são polióis de polioxipropilenopolio- xietileno especiais, que são obtidos, por exemplo, pelo fato de que polióis de polioxipropileno puros, especialmente dióis e trióis de polioxipropileno, após a conclusão da reação de polipropoxilação são ulteriormente alcoxilados com óxido de etileno e desse modo apresentam grupos hidroxila primários.

- Polióis de poliéteres enxertados com estireno-acrilnitrila ou com acrilnitrila-metacrilato de metila.

- Polióis de poliésteres, também mencionados oligoesteróis, pre- parados, por exemplo, de álcoois bi- até trivalentes, tais como, por exemplo, 1,2-etanodiol, dietilenoglicol, 1,2-propanodiol, dipropilenoglicol, 1,4- butanodiol, 1,5-pentanodiol, 1,6-hexanodiol, neopentilglicol, glicerina, 1,1,1- trimetilolpropano ou misturas dos álcoois mencionados acima com ácidos dicarboxílicos orgânicos ou seus anidridos ou ésteres, tais como, por exem- plo, ácido succínico, ácido glutárico, ácido adípico, ácido córtico, ácido sebá- cico, ácido dodecanodicarboxílico, ácido maléico, ácido fumárico, ácido ftáli- co, ácido isoftálico, ácido tereftálico e ácido hexahidroftálico ou misturas dos ácidos mencionados acima, bem como polióis de poliésteres de lactomas, tal como, por exemplo, - caprolactona.

- Polióis de policarbonato, tais como são acessíveis através da reação, por exemplo, dos álcoois mencionados acima - usados para formar os polióis de poliésteres - com carbonatos de dialquila, carbonatos de diarila ou fosgênio.

- Polióis de poliacrilato e polimetacrilato.

- Polióis de polihidrocarbonetos, também mencionados oligohi- drocarbonóis, tais como, por exemplo, copolímeros de etileno-propileno, eti- leno-butileno ou etileno-propileno-dieno polihidróxi funcionais, tais como são produzidos, por exemplo, pela empresa Kraton Polymers ou copolímeros polihidróxi funcionais de dienos, tais como 1,3-butadieno ou misturas de die- no e monômeros de vinila, tais como estireno, acrilnitrila ou isobutileno ou polióis de polibutadieno polihidróxi funcionais, tais como, por exemplo, aque- les, que são produzidos através da copolimerização de 1,3-butadieno e ál- cool alílico.

- Copolímeros de acrilnitrila/polibutadieno polihidróxi funcionais, tais como podem ser produzidos, por exemplo, a partir de epóxidos ou ami- noálcoois e copolímeros de acrilnitrila/polibutadieno terminados em carboxila (obteníveis comercialmente pelo nome Hycar® CTBN da Hanse Chemie).

Esses polióis mencionados apresentam preferivelmente um peso molecular médio de 250 - 30.000 g/mol, especialmente de 1.000 - 30.000 g/mol e apresentam preferivelmente uma funcionalidade OH média na faixa de 1,6 a 3.

Adicionalmente a esses polióis mencionados, pequenas quanti- dades de álcoois di- ou polivalentes de baixo peso molecular, tais como, por exemplo, 1,2-etanodiol, 1,2-e 1,3-propanodiol, neopentilglicol, dietilenoglicol, trietilenoglicol, os dipropilenoglicóis e tripropilenoglicóis isômeros, os buta- nodióis, pentanodióis, hexanodióis, heptanodióis, octanodióis, nonanodióis, decanodióis, undecanodióis isômeros, 1,3- e 1,4-ciclohexanodimetanol, bis- fenol A hidrogenado, álcoois graxos dímeros, 1,1,1-trimetiloletano, 1,1,1- trimetilolpropano, glicerina, pentaeritritol, álcoois de açúcares, tais como xili- tol, sorbitol ou manitol, açúcares, tal como sacarose, outros álcoois poliva- lentes, produtos de alcoxilação de baixo peso molecular dos álcoois di- e polivalentes mencionados acima, bem como misturas dos álcoois menciona- dos acima, podem ser co-utilizados na produção do pré-polímero de poliure- tano P1.

Foi demonstrado, que o pré-polímero de poliuretano P1 líquido é produzido pelo menos de um poliol de polioxialquileno, especialmente de um diol de polialquileno ou diol de polialquileno, preferivelmente com um grau de insaturação mais baixo do que 0,02 meq/g e com um peso molecular de .1.000 - 30.000 g/mol, especialmente de 1.000 - 8.000 g/mol e pelo menos um poliisocianato.

Como poliisocianatos para a produção do pré-polímero de poliu- retano P1 podem ser usados, por exemplo, os seguintes poliisocianatos dis- poníveis no comércio:

.1,6-hexametilenodiisocianato (HDI), 2-metilpentametileno-1,5- diisocianato, 2,2,4- e 2,4,4-trimetil-1,6-hexametilenodiisocianato (TMDI), .1,12-dodecametilenodiisocianato, diisocianato de Iisina e de éster lisínico, ciclohexano-1,3- e -1,4-diisocianato e misturas desejadas desses isômeros, .1 -isocianato-3,3,5-trimetil-5-isocianatometil-ciclohexano (= isoforonodiisocia- nato ou IPDI), perhidro-2,4'- e -4,4'-difenilmetanodiisocianato (HMDI), 1,4- diisocianato-2,2,6-trimetilciclohexano (TMCDI), 1,3- e 1,4-bis- (isocianatometil)-ciclohexano, m- e p-xililenodiisocianato (m- e p-XDI), m- e p-tetrametil-1,3- e -1,4-xililenodiisocianato (m- e p-TMXDI), bis-(1-isocianato- .1-metiletil)-naftaleno, 2,4- e 2,6-toluilenodiisocianato e misturas desejadas desses isômeros (TDI), 4,4'- e 2,4'- e 2,2'-difenilmetanodiisocianato e mistu- ras desejadas desses isômeros (MDI), 1,3- e 1,4-fenilenodiisocianato, .2,3,5,6-tetrametil-1,4-diisocianatobenzeno, naftaleno-1,5-diisocianato (NDI), .3,3'-dimetil-4,4'-diisocianatodifenila (TODI), oligômeros e polímeros dos iso- cianatos mencionados acima, bem como misturas desejadas dos isocianatos mencionados acima. MDI, TDI, HDI e IPDI são preferidos.

O pré-polímero de poliuretano P1 líquido é usado tipicamente em uma proporção de 20 - 40 % em peso, em relação a toda a composição adesiva de fusão. Composições adesivas de fusão, nas quais a proporção de peso de pré-polímero de poliuretano P1 para poliuretano P2 importa em 15-4, especialmente 10-6, são particularmente preferidas.

Para a otimização das propriedades mecânicas e propriedades de aplicação, é vantajoso, que a composição adesiva de fusão contenha, além disso, pelo menos um material de enchimento. Preferivelmente, o ma- terial de enchimento é usado em uma quantidade de 20 - 50 % em peso, em relação a toda a composição adesiva de fusão. Como materiais de enchi- mento prestam-se materiais de enchimento inorgânicos e orgânicos, por e- xemplo, carbonatos de cálcio naturais, moídos ou precipitados, os quais são eventualmente revestidos com ácidos graxos, especialmente estearatos, barita (BaS04, também mencionados espato pesado), caulinas calcinadas, ácidos silícicos, especialmente ácidos silícicos altamente dispersos de pro- cessos de pirólise, especialmente fuligens produzidas industrialmente (a se- guir designada "fuligem"), pós de PVC ou esferas ocas, bem como materiais de enchimento anti-chamas, tais como hidratos ou hidróxidos, especialmente hidróxido de alumínio e trihidrato de óxido de alumínio. Materiais de enchi- mento preferidos são carbonatos de cálcio, fuligens e caulinas calcinadas.

Além disso, é vantajoso que a composição do adesivo de fusão contenha pelo menos um catalisador, especialmente um catalisador orgânico de estanho, tal como, por exemplo, dilaurato de dibutilestanho.

Foi demonstrado, que é particularmente vantajoso, utilizar uma mistura de catalisadores, especialmente uma mistura de um catalisador or- gânico de estanho e um catalisador contendo grupos amino terciários, tal como, por exemplo, éter 2,2'-dimorfolinodietílico (DMDEE) ou 1,4- diazabiciclo[2.2.2]octano (DABCO).

A quantidade do catalisador, especialmente do catalisador orgâ- nico de estanho, importa vantajosamente entre 0,1 e 2 % em peso, em rela- ção a toda a composição adesiva de fusão. A composição contém eventualmente outros componentes, tais como são normalmente usados de acordo com o estado da técnica.

De modo especial, a composição contém eventualmente um ou vários dos seguintes coadjuvantes e aditivos:

-Plastificantes, por exemplo, ésteres de ácidos carboxílicos or- gânicos ou seus anidridos, ftalatos, tais como, por exemplo, dioctilftalato ou diisodecilftalato, adipatos, tais como, por exemplo, adipato de dioctila, seba- catos, polióis, tais como, por exemplo, polióis de polioxialquileno ou polióis de poliésteres, ésteres de ácido fosfórico e sulfônico orgânicos ou polibute- nos;

-Solventes, por exemplo, cetonas, tais como acetona, metiletil- cetona, diisobutilcetona, acetonilacetona, oxido de mesitila, bem como ceto- nas cíclicas, tais como metilciclohexanona e ciclohexanona; ésteres, tais como acetato de etila, acetato de propila ou acetato de butila, formiatos, pro- pionatos ou malonatos; éteres, tais como éter de cetona, éster de éter e éte- res dialquílicos, tais como éter diisopropílico, éter dietílico, éter dibutílico, éter dietilenoglicoldietílico, bem como éter etilenoglicoldietílico; hidrocarbone- tos alifáticos e aromáticos, tais como tolueno, xileno, heptano, octano, bem como diversas frações de petróleo, tais como nafta, "white spirit", éter de petróleo ou benzina; hidrocarbonetos halogenados, tal como cloreto de meti- leno; bem como Iactamas N-alquiladas, tais como, por exemplo, N- metilpirrolidona, N-ciclohexilpirrolidona ou N-dodecilpirrolidona;

- outros catalisadores usuais na química de poliuretanos;

-diluentes reativos e reticuladores, por exemplo, poliisocianatos, tais como MDI, PMDI, TDI, HDI, 1,12-dodecametilenodiisocianato, ciclohe- xan-1,3- ou -1,4-diisocianato, IPDI, perhidro-2,4'- e -4,4'- difenilmetanodiisocianato, 1,3- e 1,4-tetrametilxililenodiisocianato, oligômeros e polímeros desses poliisocianatos, especialmente isocianuratos, carbodii- midas, uretoniminas, biuretos, alofanatos e iminooxadiazindionas dos polii- socianatos mencionados, produtos de adição de poliisocianatos com polióis de cadeia curta, bem como dihidrazida de ácido adípico e outras dihidrazi- das;

- poliaminas latentes, tais como, por exemplo, polialdiminas, po- licetiminas, polienaminas, polioxazolidinas, poliaminas adsorvidas ou micro- encapsuladas em uma zeólita, bem como complexos de metais de amina, preferivelmente polialdiminas, polialdiminas da reação de uma poliamina ali- fática primária com um aldeído, especialmente com um aldeído, tal como por exemplo, 2,2-dimetil-3-acilóxi-propanal, especialmente 2,2-dimetil-3- lauroilóxi-propanal, bem como complexos entre metilenodianilina (MDA) e cloreto de sódio (obtenível como dispersão em ftalato de dietil-hexila ou fta- Iato de diisodecila pelo nome comercial Caytur® 21 da Crompton Chemical);

- agentes de secagem, tais como, por exemplo, p-tosilisocianato e outros isocianatos reativos, éster de ácido ortofórmico, oxido de cálcio; viniltrimetoxissilano ou outros silanos de rápida hidrolisação, tais como por exemplo, organoalcoxissilanos, os quais apresentam um grupo funcional na posição α em relação ao grupo silano ou peneiras moleculares;

- modificadores de reologia, tais como, por exemplo, espessan- tes, por exemplo, compostos de uréia, ceras de poliamida, bentonitas ou á- cidos silícicos pirogênicos;

- comunicadores de aderência, especialmente organoalcoxissi- lanos ("silanos"), tais como, por exemplo, epoxissilanos, vinilsilanos (met)acrilsilanos, isocianatossilanos, carbamatossilanos, S-(alquilcarbonil)- mercaptossilanos e aldiminossilanos, bem como formas oligoméricas desses silanos;

- estabilizadores contra calor, radiação solar e UV; substâncias inibidoras de chamas;

- substâncias tenso-ativas, tais como, por exemplo, umectantes, agentes de decurso, agentes de desarejamento ou desespumantes;

- biocidas, tais como por exemplo, algicidas, fungicidas ou subs- tâncias inibidoras do crescimento de fungos;

bem como outras substâncias normalmente usadas em compo- sições contendo isocianato.

A composição adesiva de fusão endurecível por umidade descri- ta é guardada com ausência de umidade. Ela é estável ao armazenamento, isto é, ela pode ser guardada com ausência de umidade em uma embala- gem ou dispositivo adequado, tal como, por exemplo, em um barril, um saco ou um cartucho, durante um período de vários meses até um ano e mais, sem alterar suas propriedades de aplicação ou suas propriedades após o endurecimento em uma extensão relevante para seu uso. Normalmente, a estabilidade ao armazenamento é determinada através da medição da vis- cosidade, da quantidade de extrusão ou da força de extrusão.

A composição adesiva de fusão reage com reticulação com água (endurecimento químico). Nesse caso, os grupos isocianato reagem com água, especialmente na forma de umidade atmosférica, para formar grupos uréia. Depois que a maioria ou todos os grupos isocianato tenham se sub- metido à reação, a composição adesiva de fusão alcança, desse modo, sua estabilidade final.

Um outro aspecto da invenção representa um processo de cola- gem de um primeiro substrato S1 com um segundo substrato S2. Esse pro- cesso compreende pelo menos os estágios:

(i) aquecimento de uma composição adesiva de fusão reativa à umidade, tal como descrito acima, a uma temperatura de 40 - 120°C, espe- cialmente de 60 - 90°C;

(ii) aplicação da composição adesiva de fusão reativa à umidade aquecida sobre a superfície de um primeiro substrato S1;

(iii) junção com contato, da superfície do segundo substrato S2 com a composição adesiva de fusão aplicada sobre o primeiro substrato S1 dentro do tempo de abertura;

(iv) endurecimento da composição adesiva de fusão por meio de água.

Nesse caso, o primeiro substrato S1 e o segundo substrato S2 podem ser de material igual ou diferente.

Uma variante deste processo é um processo, o qual compreen- de pelo menos os estágios:

(i) aquecimento de uma composição adesiva de fusão reativa à umidade tal como descrito acima a uma temperatura de 40 - 120°C, especi- almente de 60 - 90°C;

(ii1) aplicação da composição adesiva de fusão reativa à umidade aquecida em uma fenda, a qual é formada, pelo menos, em parte, pela su- perfície de um primeiro substrato S1 e a superfície de um segundo substrato S2 e o contato efetuado por esse meio das superfícies do primeiro substrato S1 e do segundo substrato S2 por meio do adesivo

(iv) endurecimento da composição adesiva de fusão por meio de água.

Como substratos S1 e/ou S2 preferem-se especialmente vidro, cerâmica de vidro, PVC, metal, madeira, metal Iaqueado ou madeira Iaquea- da.

De modo particularmente preferido, um dos dois substratos S1 e

S2 é vidro ou cerâmica de vidro e outro, PVC ou metal Iaqueado ou madeira laqueada.

O tempo de abertura, isto é, aquele tempo, que decorre entre a aplicação da composição adesiva de fusão e o momento, no qual a adesão da composição adesiva de fusão não está mais presente sobre o substrato a ser juntado, importa em pelo menos 40 minutos. O tempo de formação da película é tão longa ou mais longa do que o tempo de abertura. Isto é, a composição adesiva de fusão apresenta um tempo de abertura de pelo me· nos 40 minutos. O tempo de abertura importa preferivelmente entre 40 e 240 minutos, especialmente entre 40 e 180 minutos. De modo mais preferido, o tempo de abertura importa entre 40 e 80 minutos.

Caso se realize uma colagem durante o tempo de abertura, já se forma uma estabilidade prematura no período intermediário, a qual permite à composição adesiva de fusão transmitir forças entre os substratos S1 e S2.

É importante realizar, que a composição adesiva de fusão já possa estar em contato com a umidade atmosférica imediatamente após a aplicação e dessa maneira, ser iniciado o endurecimento químico. Este é antes do estágio (iii) da junção, respectivamente, do contato no estágio (ii1), mas ainda não progrediu tanto, que se forma uma película na superfície. Normalmente, o endurecimento químico realiza-se em grande parte somente após o estágio (iii) da junção, respectivamente, após o contato no estágio Durante o tempo de abertura, as peças para juntar podem ser movidas, dobradas ou ajustadas, sem provocar, por esse meio, um efeito negativo sobre a adesão após o endurecimento da composição adesiva de fusão.

Como resultado de um tal processo de colagem, forma-se um artigo colado.

Tais artigos podem representar uma ampla escala de artigos. Preferivelmente, esse artigo representa um vidro, uma janela ou uma porta. Este pode representar novamente um componente de uma construção ou de um meio de transporte.

A composição adesiva de fusão é preferida para a colagem de peças de grande superfície.

Aplicações preferidas são, por um lado, a instalação de vidros em meios de transporte, especialmente em ônibus e veículos ferroviários.

Por outro lado, prefere-se a fabricação de portas e janelas, nas quais os vidros, preferivelmente vidros de isolamento, são colados com a moldura, que é de madeira, material plástico, preferivelmente PVC ou metal, preferivelmente metal revestido, por meio da composição adesiva de fusão.

Mas a composição adesiva de fusão, apesar das aplicações ci- tadas, também pode ser utilizada para outras aplicações. Exemplos

Tabela 1. Matérias-primas utilizadas

<table>table see original document page 15</column></row><table> <table>table see original document page 16</column></row><table>

Preparação de um pré-polímero de poliuretano apresentando grupos isocia- nato. líquido à temperatura ambiente P1:P1-1

Na ausência de umidade, em um recipiente de agitação, 1560 g de Acclaim® 4200N, 3120 g de Voranol® CP 4755, 600 g de ftalato de diiso- decila (DIDP), 720 g de 4,4'-difenilmetan-diisocianato (com um peso equiva- lente de NCO de 125 g/eq) são agitados a 90°C durante 4 horas, até que o teor de isocianato da mistura apresentou um valor constante de 2,15 % em peso. O produto obtido foi resfriado à temperatura ambiente e guardado com ausência de umidade. Este tinha uma viscosidade de 64 Pa.s a 20°C. Preparação das composições adesivas por fusão: referência 1-referência 3 e 1-4

As composições adesivas por fusão foram preparadas em um misturador planetário, o qual estava equipado com camisa de aquecimento e bomba a vácuo.

O plastificante (DIDP) foi previamente introduzido, em seguida, o são acrescentados o pré-polímero de poliuretano P1-1 produzido tal como descrito acima, o agente tixotrópico (ácido silícico pirogênico) bem como o polímero sólido (o poliuretano P2, '539', 'Acronal' ou 'Irostic') e misturados por 5 minutos sob nitrogênio. Em seguida, acrescentou-se o material de en- chimento (caulim calcinado) e incorporou-se sob nitrogênio durante 10 minu- tos. Em seguida, evacuou-se para 10 kPa (100 mbar) e misturou-se com número de rotações elevado, até que a temperatura da mistura tenha au- mentado para 70°C. A composição adesiva de fusão foi controlada em rela- ção à figura e caso necessário, novamente remisturada. Depois, acrescen- tou-se a solução do catalisador (25 % em peso, de dilaurato de dibutilesta- nho em DIDP) e misturou-se novamente por 5 minutos com número de rota- ções elevado, interrompeu-se o vácuo com nitrogênio e envasou-se a com- posição adesiva de fusão em cartuchos de alumínio.

Métodos de medição

O tempo de abertura foi medido conforme se segue: O cartucho fechado contendo a respectiva composição adesiva de fusão foi aquecido durante 2 horas a 80°C. O adesivo foi aplicado, então, como lagarta através de um bocal redondo aplicado na extremidade do cartucho com diâmetro de abertura de 8,5 mm sobre uma placa de vidro fria a 23°C. Através de contato periódico da lagarta de adesivo com a ponta de uma pipeta de polietileno, foi determinado aquele momento, no qual não foi possível observar a pipeta sendo umedecida pelo adesivo endurecedor. Este momento foi indicado co- mo "tempo de abertura".

A viscosidade foi medida em um viscosímetro termoestatizado Physica MCR 300 (placa/placa, o diâmetro da placa é de 20 mm, distância das placas é de 1 mm, velocidade de cisalhamento 50 s"1) à respectiva tem- peratura (50°C, 75°C, IOO0C) e indicada como "visc5o°c", "visc75°c", "VÍSCioo-c".

A dureza Shore A foi determinada de acordo com a DIN 53505. As amostras foram medidas após endurecer por 1, 7 e 14 dias a 23°C e 50 .5 % de umidade atmosférica relativa.

A velocidade de endurecimento homogêneo foi determinado tal como segue:

O adesivo armazenado durante 2 horas em um forno a 80°C foi aplicado em um rebaixo de um molde de teflon com rebaixo em forma de cunha e nivelado por meio de uma espátula de madeira. Após 24 horas a .23°C e 50 % de umidade relativa do ar, o adesivo, agora reticulado, foi cui- dadosamente levantado do molde de teflon, iniciando na extremidade fina da cunha, até o ponto (isto é, espessura), no qual o adesivo não endurecido é encontrado na superfície inclinada do rebaixo em forma de cunha. Com base nas medições, é possível, dessa maneira, determinar a espessura da cama- da de endurecimento como medida para a velocidade de endurecimento homogêneo. Essa é indicada na tabela 2 como "DHG24 horas"·

A estabilidade à tração e a dilatação por ruptura foram de- terminadas de acordo com a DIN 53504 (velocidade de tração: 200 mm/min) em películas endurecidas durante 14 dias em clima normal (23+10C, 50+5 % de umidade relativa do ar) com uma espessura de camada de 1,1 mm.

As adesões foram determinadas tal como segue:

Para testar a adesão, os substratos foram limpos com Sika® Cleaner-205. Após um tempo de evaporação de 10 minutos, a respectiva composição foi aplicada na forma de uma lagarta a partir de um cartucho, o qual foi aquecido em um forno por 2 horas a 80°C, sobre o respectivo subs- trato. O substrato revestido com a lagarta foi armazenado, depois, durante 7 dias em clima normal (23 ± 1°C, 50 ± 5% de umidade relativa do ar), depois do que testou-se a adesão. Para testar a adesão, a lagarta endurecida foi entalhada, em cada caso, na extremidade pouco acima da superfície do substrato (face de adesão). A extremidade entalhada da lagarta foi segurada com a mão e depois desprendida do substrato cuidadosa e lentamente, des- cascando em direção à outra extremidade da lagarta. Se, neste caso, a ade- são foi tão forte, que a extremidade da lagarta, ao ser desprendida, ameaçou romper, foi usado um cortador para aplicar um corte perpendicular à direção ao desprendimento da lagarta até a superfície lisa do substrato e dessa ma- neira, mais um pedaço da lagarta foi destacado. Tais cortes, quando neces- sário, foram repetidos no desprendimento posterior no intervalo de 2 a 3 mm. Dessa maneira, toda a lagarta foi puxada ou cortada do substrato. A avalia- ção das propriedades adesivas foi efetuada com base no material de veda- ção ou de adesão (ruptura coesiva) e, na verdade, avaliando a proporção 10 coesiva da superfície de adesão, de acordo com a seguinte escala:

1= mais do que 95 % de ruptura coesiva

2= 75 - 95 % de ruptura coesiva

3= 25 - 75 % de ruptura coesiva

4= menos do que 25 % de ruptura coesiva

Os resultados do teste com valores de ruptura coesiva de menos do que 75 %, isto é, valores de 3 e 4, são considerados como insuficientes.

Tabela 2: Composições e suas propriedades.

<table>table see original document page 19</column></row><table> ref.1 ref.2 ref.3 1 2 3 4 visc75°c[Pa s] 53 36 81 28 23 24 31 viscioo°c[Pa s] 30 20 37 16 15 16 20 DHG24h [mm] 4,5 3,7 3 3,9 3,5 3,3 3,0 Shore Aid 27 58 42 44 35 40 39 Shore A7d 52 64 58 56 48 48 50 Shore Ai4d 53 70 61 57 52 55 57 ZF [MPa] 3,96 3,9 3,5 3,4 3,98 3,2 3,3 BD [%] 556 455 335 330 400 390 330 Ε-módulo [MPa] 3,17 8,6 5 6,4 3,64 4,7 5,5 adesão sobre vidro 1 1 1 1 1 1 1 sobre PUR 2C 1 1 1 1 1 1 1

Claims

1. Composição adesiva de fusão reativa à umidade caracteriza- da pelo fato de que compreende a) pelo menos um pré-polímero de poliuretano apresentando grupos isocianato líquido à temperatura ambiente P1 b) pelo menos um poliuretano linear, sólido à temperatura ambi- ente P2, o qual contém segmentos de policaprolactona, apresenta grupos hidroxila e apresenta uma viscosidade de fusão de 100 - 300 Pa.s a 170°C.

2. Composição adesiva de fusão reativa à umidade de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o poliuretano contendo segmentos de policaprolactona, linear, sólido à temperatura ambiente P2 é produzido a partir de pelo menos um diol de policaprolactona e pelo menos um diisocianato com um peso molecular abaixo de 1000 g/mol.

3. Composição adesiva de fusão reativa à umidade de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que o poliuretano contendo segmentos de policaprolactona, sólido à temperatura ambiente P2 é um po- liuretano de cadeia prolongada por alquililenodiol, especialmente por butile- nodiol de diol de policaprolactona e um diisocianato com um peso molecular abaixo de 1000 g/mol, especialmente 4,4'-, 2,4'- e 2,2'-difenilmetanodiisocia- nato e misturas desejadas desses isômeros (MDI), 2,4- e 2,6-toluilenodiiso- cianato e misturas desejadas desses isômeros (TDI), 1,6-hexametilenodiiso- cianato (HDI), 1-isocianato-3,3,5-trimetil-5-isocianatometil-ciclohexano (= isoforonodiisocianato ou IPDI) ou perhidro-2,4'- e -4,4'-difenilmetanodiisocia- nato (HMDI), preferivelmente MDI.

4. Composição adesiva de fusão reativa à umidade de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que o poliuretano contendo segmentos de policaprolactona lineares sólidos à tem- peratura ambiente P2 apresenta um melt-flow index de 30- 100 g/10 minu- tos, especialmente de 70 - 90 g/10 minutos.

5. Composição adesiva de fusão reativa à umidade de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que o poliuretano contendo segmentos de policaprolactona lineares sólidos à tem- peratura ambiente P2 apresenta uma viscosidade de fusão de 100 - 150 Pa.s a 170°C.

6. Composição adesiva de fusão reativa à umidade de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que o poliuretano contendo segmentos de policaprolactona lineares sólidos à tem- peratura ambiente P2 apresenta um índice OH de menos do que 5 mg de KO H/g.

7. Composição adesiva de fusão reativa à umidade de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que o pré-polímero de poliuretano que apresenta grupos isocianato líquidos à tem- peratura ambiente P1 é produzido a partir de pelo menos um poliol de polio- xialquileno, especialmente diol de polialquileno ou diol de polialquileno, pre- ferivelmente com um grau de insaturação mais baixo do que 0,02 meq/g e com um peso molecular de 1000 - 30.000 g/mol, especialmente de 1000 - -8000 g/mol e pelo menos um poliisocianato.

8. Composição adesiva de fusão reativa à umidade de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que a proporção do poliuretano contendo segmentos de policaprolactona lineares sólidos à temperatura ambiente P2 importa em 1,5 - 10 % em peso, preferi- velmente em 2 a 6,5 % em peso, em relação ao peso da composição adesi- va de fusão reativa à umidade.

9. Composição adesiva de fusão reativa à umidade de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de que a proporção de peso de pré-polímero de poliuretano líquido à temperatura am- biente P1 para poliuretano sólido P2 é de 15-4, especialmente 10-6.

10. Composição adesiva de fusão reativa à umidade de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo fato de con- ter, além disso, pelo menos um material de enchimento, especialmente em uma quantidade de entre 20 e 50 % em peso, em relação ao peso da com- posição adesiva de fusão reativa à umidade.

11. Composição adesiva de fusão reativa à umidade de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada pelo fato de que a composição contém pelo menos um catalisador orgânico de estanho, es- pecialmente em uma quantidade de entre 0,1 e 2 % em peso, em relação ao peso da composição adesiva de fusão reativa à umidade.

12. Processo da colagem de um primeiro substrato S1 e de um segundo substrato S2 caracterizado pelo fato de que compreende os está- gios: (i) aquecimento de uma composição adesiva de fusão reativa à umidade como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 11, a uma temperatura de 40 - 120°C, especialmente de 60 - 90°C; (ii) aplicação da composição adesiva de fusão reativa à umidade aquecida sobre a superfície de um primeiro substrato S1; (iii) junção com contato, da superfície do segundo substrato S2 com a composição adesiva de fusão aplicada sobre o primeiro substrato S1 dentro do tempo de abertura; (iv) endurecimento da composição adesiva de fusão por meio de água, sendo que o primeiro substrato S1 e o segundo substrato S2 são de material igual ou diferente.

13. Processo da colagem de um primeiro substrato S1 e de um segundo substrato S2 caracterizado pelo fato de que compreende os está- gios: (i) aquecimento de uma composição adesiva de fusão reativa à umidade como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 11 a uma temperatura de 40 - 120°C, especialmente de 60 - 90°C; (ii) aplicação da composição adesiva de fusão reativa à umidade aquecida em uma fenda, a qual é formada, pelo menos em parte, pela su- perfície de um primeiro substrato S1 e da superfície de um segundo substra- to S2 e o contato efetuado por esse meio da superfície do primeiro substrato S1 e da superfície do segundo substrato S2 por meio do adesivo (iv) endurecimento da composição adesiva de fusão por meio de água; sendo que o primeiro substrato S1 e o segundo substrato S2 são de material igual ou diferente.

14.Processo de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracteri- zado pelo fato de que o primeiro substrato S1 e/ou o segundo substrato S2 é de vidro, cerâmica de vidro, PVC1 metal, madeira, metal Iaqueado ou madei- ra laqueada.

15.Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 14, caracterizado pelo fato de que um dos dois substratos S1 e S2 é vidro ou cerâmica de vidro e o outro é PVC o metal Iaqueado ou madeira laqueada.

16. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 15, caracterizado pelo fato de que o tempo de abertura é entre 40 e 240 minutos, especialmente entre 40 e 180 minutos, preferivelmente entre 40 e 80 minutos.

17.Artigo colado, caracterizado pelo fato de que foi colado atra- vés do processo como definido em qualquer uma das reivindicações 12 a 16.

18.Artigo colado de acordo com a reivindicação 17, caracteriza- do pelo fato de que o artigo é um vidro, uma janela ou uma porta.

19.Artigo colado de acordo com a reivindicação 17, caracteriza- do pelo fato de que o artigo é uma construção ou um meio de transporte.