ES2585127T3 - Nuevos sistemas reticulantes para dispersiones poliméricas acuosas, en particular adhesivos de dispersión - Google Patents

Nuevos sistemas reticulantes para dispersiones poliméricas acuosas, en particular adhesivos de dispersión Download PDF

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ES2585127T3 ES08000716.4T ES08000716T ES2585127T3 ES 2585127 T3 ES2585127 T3 ES 2585127T3 ES 08000716 T ES08000716 T ES 08000716T ES 2585127 T3 ES2585127 T3 ES 2585127T3
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Dieter Dr. Guse
Theodor Hippold
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Abstract

Sistema de dos componentes (sistema 2C) en forma de un sistema adhesivo de dispersión de dos componentes, comprendiendo el sistema de dos componentes, como componentes (A) y (B) separados entre sí, (A) al menos una dispersión polimérica en cantidades de 80 a 99,9% en peso, referido al sistema de dos componentes, por un lado, y (B) un componente reticulante (componente endurecedor) basado en isocianatos, en cantidades de 0,1 a 20% en peso, referido al sistema de dos componentes, para la dispersión polimérica, por otro lado, en donde el componente reticulante (B) basado en isocianatos comprende una mezcla a base de al menos un isocianato alifático, elegido de di- y poli-isocianatos alifáticos, y al menos un isocianato aromático, elegido de di- y poli-isocianatos aromáticos, conteniendo el componente reticulante (B) basado en isocianatos, isocianato o isocianatos alifáticos, por un lado, e isocianato o isocianatos aromáticos, por otro lado, en una relación ponderal de isocianato o isocianatos alifáticos/aromáticos en el intervalo de 15 : 85 a 60 : 40.

Description

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DESCRIPCION
Nuevos sistemas reticulantes para dispersiones polimericas acuosas, en particular adhesivos de dispersion
La presente invencion se refiere a nuevos sistemas reticulantes (sistemas endurecedores) para dispersiones polimericas preferiblemente acuosas, en particular adhesivos de dispersion.
En particular, la presente invencion se refiere a un sistema de dos componentes (sistema 2C), en particular un sistema adhesivo de dispersion de dos componentes a base de una dispersion de polfmeros, por una parte, y componente reticulante (componente endurecedor) reactivo, en particular basado en isocianatos, para la dispersion polimerica, por otra.
Ademas, la presente invencion se refiere a un procedimiento para la reticulacion de una dispersion polimerica como componente de un sistema de dos componentes (sistema 2C), en particular un sistema adhesivo de dispersion de dos componentes, utilizando un componente reticulante (componente endurecedor) reactivo, en particular basado en isocianatos.
Finalmente, la presente invencion se refiere al uso de una mezcla a base de al menos un isocianato alifatico y al menos un isocianato aromatico como componente reticulante (componente endurecedor) basado en isocianatos para dispersiones polimericas.
Los adhesivos, en particular a base de adhesivos de dispersion de secado ffsico o bien no reactivos (p. ej., adhesivos de contacto con contenido en disolventes y/o de base acuosa, etc. tales como, p. ej., adhesivos a base de dispersiones de poliuretano y similares) no siempre alcanzan, despues de separar el disolvente y/o el agua, una resistencia o bien calidad de pegadura suficiente, en particular en relacion con la estabilidad al calor y la estabilidad frente a la humedad. Por lo tanto, a estos adhesivos se les agrega a menudo un denominado reticulante - denominado tambien endurecedor de forma sinonima - el cual conduce a un aumento de la resistencia final de la pegadura, en particular en relacion con la estabilidad al calor y la estabilidad frente a la humedad.
Asf, desde hace tiempo se emplean dispersiones a base de poliuretano, en particular en la pegadura de pelfculas termoplasticas con materiales de madera en el procedimiento de embuticion profunda en vacfo (conformacion 3D). Como se ha explicado antes, sin embargo los adhesivos de dispersion puros no siempre alcanzan, sin la adicion de un sistema reticulante, una estabilidad suficiente para la posterior aplicacion, lo cual se cumple, en particular, en el caso de la accion de elevadas temperaturas o bien calor y humedad.
Para este fin se emplean como reticulantes en el estado de la tecnica isocianatos alifaticos hidrofobizados a base de HDI e IPDI, asf como sus homologos, uretdionas, dfmeros y tnmeros. En general, se anade 5 a 15% en peso de estos reticulantes a los adhesivos de dispersion con el fin de alcanzar una reticulacion suficiente. No obstante, en el caso de los isocianatos alifaticos hidrofilizados se trata de materias primas relativamente costosas, las cuales, ademas, sin una hidrofilizacion no se pueden incorporar en las dispersiones de adhesivos o solo lo pueden hacer bajo condiciones diffciles. Tambien se requieren cantidades relativamente grandes de estos reticulantes costosos con el fin de conseguir una reticulacion o un endurecimiento suficiente.
Alternativamente, por lo tanto, en el estado de la tecnica pasan a emplearse tambien isocianatos aromaticos como reticulantes de adhesivos de dispersion de este tipo, en donde, en virtud de los inconvenientes ligados con los isocianatos aromaticos como componente reticulante, a esta alternativa se le otorga solo una importancia tecnica secundaria. Ciertamente, los isocianatos aromaticos son mas economicos que los isocianatos alifaticos, pero, en virtud de su elevada reactividad y su insuficiente hidrofilizacion, apenas pueden emplearse como reticulantes para dispersiones polimericas acuosas. En particular, las cortas vidas utiles (por lo general de solo aproximadamente 30 a 60 minutos) ligadas con ello para la elaboracion requieren dispositivos especiales y trabajos de limpieza a menudo complejos.
El documento DE 102 38 148 A1 se refiere a mezclas que contienen (A) un isocianurato o bien biuret del 1,6- diisocianatohexano (HDI), (B) un isocianurato del 1-isocianato-3,5,5-trimetil-5-isocianatometil.ciclohexano (IPDI), (C) al menos un emulsionante a base de un componente que ha reaccionado con diisocianatos y (D) eventualmente disolvente.
Ademas, el documento EP 1 923 411 A2 se refiere a dispersiones acuosas de resinas alqrndicas modificadas con poliuretano, a su preparacion asf como a su uso como aglutinante en barnices y revestimientos a base de una resina alqrndica, un poliisocianato difuncional, un agente hidrofilizante, eventualmente de dioles o bien trioles, una diamina, asf como, eventualmente, otros componentes.
El documento DE 10 2005 056 434 A1 describe dispersiones acuosas de poliester, con tenido en grupos uretano e hidroxi-funcionales, un procedimiento para su preparacion, asf como su uso en combinacion con resinas reticulantes para la produccion de barnices, revestimientos y adhesivos.
El documento DE 10 2004 054 446 A1 se refiere a dispersiones de poliester-poliacrilato con un bajo contenido en disolventes, a base de poliesteres injertados con monomeros de vinilo, asf como diluyentes reactivos con contenido
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en grupos lactona, a un procedimiento para su preparacion, asf como a agentes de revestimiento acuosos a base de las mismas y a su uso como barnices.
El documento US 5 703 158 A se refiere a poliester-polioles sulfonados, asf como a mezclas de poliester-polioles sulfonados y acidos hidroxicarboxflicos, que se emplean para proporcionar dispersiones acuosas anionicas de poliuretano con una elevada tasa de cristalizacion, una baja temperatura de activacion por calor y una buena estabilidad a un valor del pH bajo.
Ademas, el documento EP 1 026 186 A1 se refiere a dispersiones acuosas oxidativas secantes de poliuretano a base de aceites secantes o bien semi-secantes, asf como a un procedimiento para su preparacion y a su uso para el barnizado de madera.
La mision en la que se basa la presente invencion estriba, por lo tanto, en proporcionar un sistema reticulante (sistema endurecedor) el cual evite al menos ampliamente o bien al menos debilite los inconvenientes precedentemente expuestos del estado conocido de la tecnica.
La solicitante ha encontrado ahora, sorprendentemente, que el planteamiento del problema precedentemente expuesto puede resolver al pasar a emplear como componente reticulante o bien sistema reticulante una mezcla a base de isocianatos alifaticos y aromaticos.
Objeto de la presente invencion - conforme a un primer aspecto de la presente invencion - es, por consiguiente, un sistema de dos componentes (sistema 2C) en forma de un sistema adhesivo de dispersion de dos componentes, comprendiendo el sistema de dos componentes, como componentes (A) y (B) separados entre sf,
(A) al menos una dispersion polimerica en cantidades de 80 a 99,9% en peso, referido al sistema de dos componentes, por un lado, y
(B) un componente reticulante (componente endurecedor) basado en isocianatos, en cantidades de 0,1 a 20% en peso, referido al sistema de dos componentes, para la dispersion polimerica, por otro lado,
en donde el componente reticulante (B) basado en isocianatos comprende una mezcla a base de al menos un isocianato alifatico, elegido de di- y poli-isocianatos alifaticos, y al menos un isocianato aromatico, elegido de di- y poli-isocianatos aromaticos, conteniendo el componente reticulante (B) basado en isocianatos, isocianato o isocianatos alifaticos, por un lado, e isocianato o isocianatos aromaticos, por otro lado, en una relacion ponderal de isocianato o isocianatos alifaticos/aromaticos en el intervalo de 15 : 85 a 60 : 40.
En este caso, el componente (A) forma un primer componente y el componente (B) forma un segundo componente del sistema de dos componentes conforme a la invencion, en donde los dos componentes se conservan separados uno de otro y solo se reunen y homogenefzan antes de la aplicacion, en particular inmediatamente antes de la aplicacion.
De este modo se proporciona un sistema reticulante economico que supera los inconvenientes arriba descritos del estado conocido de la tecnica. Un sistema reticulante de este tipo se puede incorporar, sin mas, en dispersiones acuosas polimericas y conduce a pegaduras al menos igual de buenas que los isocianatos alifaticos hidrofilizados empleados segun el estado conocido de la tecnica con costes de materias primas claramente reducidos, menores cantidades de reticulante y vidas utiles al menos iguales a incluso prolongadas.
El isocianato alifatico empleado en el marco de la presente invencion se elige, conforme a la invencion, a partir de diy poli-isocianatos alifaticos.
Ejemplos de isocianatos alifaticos adecuados conforme a la invencion son diisocianato de hexametileno (HDI o HMDI) y sus derivados, isomeros y oligomeros, en particular tnmeros de HMDI, 1-isocianato-3-isocianatometil-3,5,5- trimetilciclohexano (IPDI) y sus derivados, isomeros y oligomeros, en particular di-, tri- y polimerizados e isocianurato de IPDI (IPDI-T), asf como mezclas y prepolfmeros de los compuestos precedentemente mencionados.
En una forma de realizacion preferida conforme a la invencion, el isocianato alifatico del componente reticulante (B) basado en isocianato se elige del grupo de HMDI y tnmeros de HMDI.
Por lo general, como isocianato alifatico se emplea un isocianato alifatico emulsionable en agua, en particular hidrofilizado. Tales isocianatos alifaticos emulsionables en agua, en particular hidrofilizados se pueden adquirir en el comercio y son conocidos como tales por el experto en la materia. A pesar de ello, el uso de isocianatos hidrofilizados en el marco de la presente invencion no es obligatoriamente necesario, aun cuando represente una forma de realizacion preferida.
En lo que concierne al isocianato aromatico del componente reticulante (B) basado en isocianatos, este se elige, conforme a la invencion, de di- y poliisocianatos aromaticos.
Ejemplos de isocianatos aromaticos empleables en el marco de la presente invencion son diisocianatodifenilmetanos (MDIs) y sus derivados, isomeros y oligomeros, en particular 4,4'-diisocianatodifenilmetano (4,4'-MDI) y 2,4'-
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diisocianatodifenilmetano (2,4'-MDI), as^ como mezclas de diferentes isomeros de diisocianatodifenilmetano, 1,5- diisocianatonaftalina (NDI), diisocianatotoluenos (TDIs) y sus derivados, isomeros y oligomeros, en particular 2,4- diisocianatotolueno y TDI-uretdionas, en particular diisocianato de 1-meti-2,4-fenileno (TDI-U) y TDI-ureas, 4,4'- diisocianato de 3,3'-dimetilbifenilo (TODI), 3,3'-diisocianato-4,4'-dimetil-N,N'-difenilurea (TDIH), as^ como mezclas y prepolfmeros de los compuestos precedentemente mencionados.
De una manera preferida conforme a la invencion, el isocianato aromatico del componente reticulante (componente endurecedor) (B) basado en isocianatos se elige de MDIs y mezclas de diferentes isomeros de MDI.
De una manera particularmente preferida conforme a la invencion, como isocianato aromatico del componente reticulante (B) basado en isocianatos se emplea, en particular, una mezcla a base de 4,4'-diisocianatodifenilmetano y 2,4'-diisocianatodifenilmetano, preferiblemente con un contenido en 2,4'-diisocianatodifenilmetano de al menos 10% en peso, en particular al menos 20% en peso, preferiblemente al menos 30% en peso, de manera particularmente preferida al menos 40% en peso, referido a la mezcla de isomeros de MDI. El uso de una mezcla de isomeros de este tipo tiene la ventaja decisiva de que el 2,4'-diisocianatodifenilmetano presente en la mezcla de isomeros presenta un grupo NCO que se encuentra en la posicion 2 del radical fenilo, el cual - a diferencia del grupo NCO en la posicion 4' - es poco reactivo y, como consecuencia de ello, esta presente de forma estable a lo largo de un mayor espacio de tiempo, de forma que de este modo se puede prolongar la vida util.
De una manera preferida conforme a la invencion, el componente reticulante basado en isocianatos (B) comprende HMDI o sus derivados, o IPDI, preferiblemente HDMI o sus derivados, como isocianato alifatico, por una parte, y al menos un MDI, preferiblemente una mezcla a base de 4,4'-MDI y 2,4'-MDI, como isocianato aromatico, por otra parte.
En lo que se refiere al componente reticulante (B) basado en isocianatos en el sistema de dos componentes conforme a la invencion, este puede variar dentro de amplios intervalos. Conforme a la invencion, el sistema de dos componentes conforme a la invencion contiene al componente reticulante (B) basado en isocianatos en cantidades de 0,1 a 20% en peso, en particular de 1 a 15% en peso, preferiblemente de 1 a 10% en peso, de manera particularmente preferida, de 2 a 7,5% en peso, referido al sistema de dos componentes.
Se obtienen resultados particularmente buenos cuando el componente reticulante (B) basado en isocianatos contiene isocianato(s) alifatico(s), por una parte, e isocianato(s) aromatico(s), por otra parte, en una relacion ponderal de isocianato(s) alifatico(s)/isocianato(s) aromatico(s) en el intervalo de 15 : 85 a 60 : 40, de manera particularmente preferida, 20 : 80 a 50 : 50.
Conforme a una forma de realizacion particularmente preferida, la relacion ponderal de isocianato(s) alifatico(s)/isocianato(s) aromatico(s) asciende a lo sumo a 1,5, preferiblemente a lo sumo a 1.
Conforme a la invencion, en el caso del sistema de dos componentes conforme a la invencion se trata de un sistema adhesivo de dispersion de dos componentes, en particular de un sistema adhesivo de dispersion de dos componentes basado en agua.
La dispersion polimerica (A) del sistema de dos componentes conforme a la invencion es, por lo general, una dispersion de material sintetico basada en agua o una mezcla de diferentes dispersiones de material sintetico basadas en agua.
Habitualmente, la dispersion polimerica (A) se elige del grupo de dispersiones de poliuretano del grupo de dispersiones de poliuretano, dispersiones de acrilato, dispersiones de cloropreno, dispersiones de resinas epoxfdicas, dispersiones de etileno y acetato de vinilo (dispersiones EVA) y dispersiones de poli(acetato de vinilo) (dispersiones PVAc), asf como mezclas a base de dos o mas de las dispersiones antes mencionadas.
De una manera preferida conforme a la invencion, como dispersion polimerica (A) se emplea, en particular, una
dispersion de poliuretano basada en agua. De manera particularmente preferida, se emplean poliuretanos con
grupos reactivos, en particular reactivos isocianato, por ejemplo grupos uretano con funciones amino secundarias, uretanos terminados en acidos o bien carboxilados, y similares.
En lo que se refiere a la cantidad de dispersion polimerica (A) en el sistema de dos componentes conforme a la
invencion, esta puede variar tambien dentro de amplios intervalos. Conforme a la invencion, el sistema de dos
componentes contiene la dispersion polimerica (A) en cantidades de 80 a 99,9% en peso, en particular de 85 a 99% en peso, preferiblemente 90 a 99% en peso, de manera particularmente preferida 92,5 a 98% en peso, referido al sistema de dos componentes.
Se entiende por sf solo por parte del experto en la materia que las cantidades porcentuales de todos los componentes o bien sustancias constitutivas del sistema 2C conforme a la invencion, se han de combinar siempre entre sf de manera que en la suma resulte el 100%.
Ademas de ello, el sistema de dos componentes conforme a la invencion o bien la dispersion polimerica (A) contiene al menos un aditivo. Ejemplos de aditivos adecuados conforme a la invencion son emulsionantes, dispersantes,
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disolventes, estabilizadores, espesantes, coloides protectores, coadyuvantes de tratamiento y similares, as^ como mezclas de estos compuestos.
Con el nuevo sistema reticulante a base de una mezcla de isocianatos alifaticos, por una parte, e isocianatos aromaticos, por otra parte, se proporciona un sistema de dos componentes muy potente y muy relevante para la practica en forma de un sistema adhesivo de dispersion de dos componentes, que resuelve de manera eficaz las desventajas del estado conocido de la tecnica mencionadas al comienzo. En particular, el componente reticulante (B) conforme a la invencion se puede incorporar sin mas en dispersiones polimericas acuosas y conduce al menos a los mismos buenas pegaduras que en el caso de utilizar reticulantes habituales a base de isocianatos alifaticos hidrofilizados - y esto con costos de materias primas claramente reducidos, menores cantidades de reticulante y vidas utiles al menos igual de buenas hasta incluso, por lo general, mas prolongadas.
Sorprendentemente, se ha encontrado, por consiguiente, que en dispersiones acuosas adhesivas se pueden incorporar facilmente mezclas de isocianatos alifaticos con isocianatos aromaticos, estos ultimos, en particular, en forma de mezclas especiales de monomeros de isocianatos aromaticos tales como, en particular, con una elevada proporcion de 2,4'-MDI. Estos sistemas reticulantes muestran incluso una vida util mas prolongada que los isocianatos alifaticos puros empleados segun el estado conocido de la tecnica. Ademas, se alcanzo una calidad de la pegadura equivalente a la del estado conocido de la tecnica, a saber en el caso de costos de materia prima claramente reducidos y menores cantidades de reticulante.
El sistema de dos componentes conforme a la invencion se adecua, en particular, para la aplicacion en el procedimiento de inyeccion. En particular, el sistema de dos componentes conforme a la invencion puede utilizarse, en relacion con materiales de madera, en particular sustratos de madera, por ejemplo para la pegadura de pelfculas, en particular pelfculas termoplasticas con materiales de madera, en particular en el procedimiento de embuticion profunda en vacfo (conformacion 3D). Sin embargo, esto es unicamente un ejemplo de aplicacion tfpico para el sistema de dos componentes conforme a la invencion, al cual el sistema de dos componentes conforme a la invencion no esta limitado de modo alguno.
El adhesivo de 2C conforme a la invencion se aplica tfpicamente en el procedimiento de inyeccion. Para ello, p. ej., el material de madera (p. ej., MDF = Medium Density Fiberboard o bien plancha de fibras de densidad media) se reviste con el sistema de adhesivo acuoso y se seca a temperatura ambiente o a temperatura ligeramente elevada. Despues del secado, el adhesivo esta exento de bloques y el sustrato, pre-tratado de esta forma, se puede forrar en una prensa caldeada, bajo la aplicacion de presion y vacfo, con una pelfcula termoplastica.
Otro objeto de la presente invencion - conforme a un segundo aspecto de la presente invencion - es, por consiguiente, el uso conforme a la invencion del sistema de dos componentes segun la presente invencion. En particular, el sistema de dos componentes segun la presente invencion - tal como se ha explicado antes - se adecua para uso en la industria maderera y del mueble. Por ejemplo, el sistema de dos componentes conforme a la invencion puede emplearse para el forrado con pelfculas sobre sustratos, en particular para el forrado de pelfculas termoplasticas sobre materiales de madera, preferiblemente en el procedimiento de embuticion profunda en vacfo (conformacion 3D). Ademas, el sistema de dos componentes conforme a la invencion puede encontrar aplicacion tambien en la industria del automovil, asf, p. ej., para la pegadura de piezas laterales de las puertas. Tal como se ha explicado precedentemente, el sistema de dos componentes segun la presente invencion posibilita, en particular, una facil aplicacion o bien una aplicacion a realizar facilmente en el procedimiento de inyeccion, laminacion, colada o embuticion, preferiblemente en el procedimiento de inyeccion. Se entiende por sf solo por parte del experto en la materia que los dos componentes (A) y (B) del sistema de 2C conforme a la invencion, con fines de aplicacion y en funcion de la vida util se ponen en contacto o bien se mezclan homogeneamente solo antes de la aplicacion y luego la mezcla homogenea acabada a base de los componentes (A) y (B) se aplica a continuacion.
Para particularidades mas amplias en relacion con el uso conforme a la invencion se puede remitir a las explicaciones que anteceden del sistema de dos componentes conforme a la invencion como tal, que son validas de manera correspondiente en relacion con el procedimiento conforme a la invencion.
Otro objeto de la presente invencion - conforme a un tercer aspecto de la presente invencion - es un procedimiento para la reticulacion de una dispersion polimerica como componente de un sistema de dos componentes (sistema 2C) en forma de un sistema adhesivo de dispersion de dos componentes, anadiendo a la dispersion polimerica un componente reticulante (componente endurecedor) basado en isocianatos, en el que la dispersion polimerica se emplea en cantidades de 80 a 99,9% en peso, referido al sistema de dos componentes, y el componente reticulante (componente endurecedor) basado en isocianatos se emplea en cantidades de 0,1 a 20% en peso, referido al sistema de dos componentes, en que como componente reticulante basado en isocianatos se emplea una mezcla a base de al menos un isocianato alifatico, elegido de di- y poli-isocianatos alifaticos, y al menos un isocianato aromatico, elegido de di- y poli-isocianatos aromaticos, conteniendo el componente reticulante (B) basado en isocianatos, isocianato o isocianatos alifaticos, por un lado, e isocianato o isocianatos aromaticos, por otro lado, en una relacion ponderal de isocianato o isocianatos alifaticos/aromaticos en el intervalo de 15:85 a 60:40.
Para particularidades mas amplias en relacion con el procedimiento conforme a la invencion se puede remitir a las explicaciones que anteceden del sistema de dos componentes conforme a la invencion y al uso conforme a la
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invencion, que son validas de manera correspondiente en relacion con el procedimiento conforme a la invencion.
Finalmente, otro objeto de la presente invencion - conforme a un cuarto aspecto de la presente invencion - es el uso de una mezcla a base de al menos un isocianato alifatico y al menos un isocianato aromatico como componente reticulante (componente endurecedor) basado en isocianato para una dispersion polimerica en el marco de un sistema de dos componentes (sistema 2C) en forma de un sistema adhesivo de dispersion de dos componentes, en particular para el aumento de la resistencia final de la pegadura, en particular en relacion con la estabilidad al calor y/o la estabilidad frente a la humedad, comprendiendo el sistema de dos componentes, como componentes (A) y (B) separados entre sf,
(A) al menos una dispersion polimerica en cantidades de 80 a 99,9% en peso, referido al sistema de dos componentes, por un lado, y
(B) un componente reticulante (componente endurecedor) basado en isocianatos, en cantidades de 0,1 a 20% en peso, referido al sistema de dos componentes, para la dispersion polimerica, por otro lado,
en donde el componente reticulante (B) basado en isocianatos comprende una mezcla a base de al menos un isocianato alifatico, elegido de di- y poli-isocianatos alifaticos, y al menos un isocianato aromatico, elegido de di- y poli-isocianatos aromaticos, conteniendo el componente reticulante (B) basado en isocianatos, isocianato o isocianatos alifaticos, por un lado, e isocianato o isocianatos aromaticos, por otro lado, en una relacion ponderal de isocianato o isocianatos alifaticos/aromaticos en el intervalo de 15 : 85 a 60 : 40.
Otras ejecuciones, modificaciones y variaciones de la presente invencion se pueden reconocer y realizar sin mas por el experto en la materia durante la lectura de la descripcion, sin que con ello abandone el marco de la presente invencion.
La presente invencion se explica con ayuda de los siguientes ejemplos de realizacion, los cuales, sin embargo, no limitan de modo alguno la presente invencion.
Ejemplos de realizacion
Preparacion de adhesivos de dispersion acuosos de dos componentes
Un sistema adhesivo de poliuretano se mezclo con agitacion con 2,5 a 5% en peso de un reticulante de isocianato. Despues de finalizada la adicion, se continuo agitando todavfa durante 5 minutos. La mezcla, asf preparada, se continuo agitando todavfa durante 5 minutos. La mezcla, asf preparada, estaba lista para el uso.
Es prepararon las siguientes tandas (vease la Tabla 1):
Tabla 1:
Referencia 1 PU 1 PU 2 PU 3 PU 4 PU 5 PU 6
Dispersion de poliuretano Jowapor® 150.30
100 100 100 100 100 100 100
NCO alifatico
5
2,4'-4,4'- MDI/NCO alifatico (50/50)
2,5 5
2,4'-4,4'- MDI/NCO alifatico (80/20)
2,5 5
2,4'-4,4'-MDI
2,5
4,4'-MDI en acetona (al 50%)
2,5
Viscosidad (Brookfield, 20°C, RVT, husillo 2, 20 revoluciones) [mPas]
990 735 660 900 875 1155 730
Las vidas utiles de las mezclas se comportaron como se puede ver en la Tabla 2. Jowapor® 150.30 es una dispersion de poliuretano adquirible en el comercio de Jowat Ag, Detmold. En el caso del componente reticulante se trata de un poliisocianato alifatico hidrofilizado adquirible en el comercio a base de HDI. Se puede reconocer que mezclas de isocianatos alifaticos con MDI rico en isomeros 2,4'-4,4' (PU 1 a PU 4) muestran una viscosidad mas 5 estable y, como consecuencia, una vida util claramente prolongada con respecto a la Referencia 1 y los isocianatos puramente aromaticos (PU 5 y PU 6).
Tabla 2:
Viscosidad segun Brookfield [mPas]
Vida util
Referencia 1 PU 1 PU 2 PU 3 PU 4 PU 5 PU 6
1h
990 735 660 900 875 1155 730
2h
1025 660 685 775 940 1120 720
3h
1030 665 720 770 980 975 720
4h
1030 665 730 800 1100 885 720
5h
1040 690 745 840 1050 915 720
6h
1030 700 745 845 1075 915 720
24h
840 750 770 920 1180 1075 710
72h
13120 765 975 855 1165 1165 sedimento 745
120h
solido 800 1010 930 1180 1200 sedimento 800 sedimento
Las mezclas conforme a la Referencia 1, asf como PU 1 a PU 5 se aplicaron con una pistola de pulverizacion 10 manual sobre soportes de MDF y se evaluaron opticamente la imagen de inyeccion, el recorrido y la estabilidad de superficie (vease la Tabla 3). Todas las tandas mostraron un buen recorrido y una superficie estable.
Despues del secado a temperatura ambiente, las probetas se sometieron a un forrado 3D con una pelfcula de PVC imprimada en una prensa de embuticion profunda (ITAL-Press) a una temperatura de las juntas de adhesivo entre 73 y 75 °C. Despues de un tiempo de reticulacion de 7 dfas a 20 °C y humedad relativa del 65%, las probetas se 15 sometieron a examenes tecnicos de aplicacion. A ellos pertenecen la prueba del calor creciente segun la norma interna (vease la siguiente descripcion), la prueba segun AMK (= Arbeitskreis “Die moderne Kuche e.V.”), asf como la determinacion de la resistencia al pelado de la pelfcula de PVC en la zona del borde del soporte de MDF.
Las muestras PU 1 a PU 4 mostraron estabilidades al calor y resistencias al pelado equiparables en comparacion con el estado conocido de la tecnica (Referencia 1). El reticulante puramente aromatico PU 5 mostro una escasa 20 estabilidad al calor y resistencia al pelado.
Tabla 3:
Referencia 1 PU 1 PU 2 PU 3 PU 4 PU 5
Imagen de proyeccion/recorrido
bueno bueno bueno bueno bueno bueno
Secado 1h TA; Prensa ITAL-Press; temp. de activacion en la junta de adhesivo: 73-75 °C
Prueba del calor creciente
90 90 90 85 90 80
Prueba AMK
1h 50 °C contraccion de la pelfcula [mm]
ninguna ninguna ninguna ninguna ninguna ninguna
1h 60 °C contraccion de la pelfcula [mm]
ninguna ninguna ninguna ninguna ninguna ninguna
1h 75 °C contraccion de la pelfcula [mm]
ninguna ninguna ninguna ninguna ninguna 0,1
2h 75 °C contraccion de la pelfcula [mm]
ninguna ninguna ninguna ninguna ninguna 0,1
2h 75 °C contraccion de la pelfcula [mm]
ninguna ninguna ninguna 0,1 0,1 0,1
4h 75 °C contraccion de la pelfcula [mm]
ninguna 0,1 ninguna 0,1 0,2 0,5
Resistencias al pelado (valores medios) [N/cm]
23,0 22,5 28,0 23,9 24,7 21,6
Resistencias al pelado (valores maximos) [N/cm]
45,3 42,4 54,0 44,5 45,9 39,,6
Imagen de fractura
KB/AB Pelfcula AB Pelfcula MB Arranque de virutas Pelfcula AB Pelfcula AB
AB = fractura de adhesion
KB = fractura de cohesion MB = fractura de material
5 Mediante mezclas de isocianatos alifaticos hidrofilizados con isocianatos aromaticos (aqm: isocianatos aromaticos a base de MDI rico en 2,4'-4,4') el usuario dispone de reticulantes economicos y emulsionables en agua que ya con una concentracion de partida de 2,5% en lugar de la habitual del 5% alcanzan una calidad de pegadura equivalente en comparacion con los isocianatos alifaticos, hidrofilizados puros de lo contrario empleados. Mezclas de isocianatos alifaticos hidrofilizados con isocianatos aromaticos (p. ej., mezclas de isocianatos aromaticos a base de MDI rico en 10 2,4'-4,4') se adecuan, por consiguiente, de manera extraordinaria como reticulantes emulsionables en agua para
adhesivos de dispersion acuosos.
5
10
15
20
25
Prueba del calor creciente en dispersiones de PU segun la norma interna Material:Tableros contrachapados de madera de haya 7,5 x 30 cm Pelfcula de PVC 0,4 mm / aprox. 8 x 35 cm Rasqueta de caja con 120 pm Aparatos; Prensa Schwabenthan
Ajuste de la prensa:
placa calefactora superior: fna placa calefactora inferior: p. ej., 75 °C
control de la temperature de las juntas deseada con tiras de medicion de la temperature presion: ajuste mas bajo tiempo de prensado: 3 minutos
Realizacion: Aplicar una pelfcula humeda de 120 pm sobre tableros contrachapados de madera de haya
Tiempo de secado: 1 hora
Pegar los tableros en los lados estrechos con cinta adhesiva con el fin de evitar la rotura de la madera
Colocar tiras de pelfcula con la cara imprimida sobre la cara revestida con adhesivo; colocar el tablero en la prensa con la pelfcula sobre la placa caldeada
Cortar de un tablero 2 probetas (2 cm de ancho)
Acondicionar las probetas durante 7 dfas a 20 °C y 65% de humedad relativa Marcar la longitud de las probetas partiendo de 10 cm de cada una de las caras Solicitacion: 1 kg
Prueba del calor creciente: Comienzo: 40 °C
Aumentar 10°C cada hora la temperatura del armario de secado
Medir las tiras de PVC desprendidas antes del aumento de la temperatura
Se indica la temperatura a la que todavfa no se ha desprendido la tira de PVC

Claims (17)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    55
    REIVINDICACIONES
    1. Sistema de dos componentes (sistema 2C) en forma de un sistema adhesivo de dispersion de dos componentes, comprendiendo el sistema de dos componentes, como componentes (A) y (B) separados entre s^
    (A) al menos una dispersion polimerica en cantidades de 80 a 99,9% en peso, referido al sistema de dos componentes, por un lado, y
    (B) un componente reticulante (componente endurecedor) basado en isocianatos, en cantidades de 0,1 a 20% en peso, referido al sistema de dos componentes, para la dispersion polimerica, por otro lado,
    en donde el componente reticulante (B) basado en isocianatos comprende una mezcla a base de al menos un isocianato alifatico, elegido de di- y poli-isocianatos alifaticos, y al menos un isocianato aromatico, elegido de di- y poli-isocianatos aromaticos, conteniendo el componente reticulante (B) basado en isocianatos, isocianato o isocianatos alifaticos, por un lado, e isocianato o isocianatos aromaticos, por otro lado, en una relacion ponderal de isocianato o isocianatos alifaticos/aromaticos en el intervalo de 15 : 85 a 60 : 40.
  2. 2. Sistema de dos componentes segun la reivindicacion 1, caracterizado por que el isocianato alifatico se elige del grupo de diisocianato de hexametileno (HDI o HMDI) y sus derivados, isomeros y oligomeros, en particular tnmeros de HMDI, 1-isocianato-3-isocianato-metil-3,5,5-trimetilciclohexano (IPDI) y sus derivados, isomeros y oligomeros, en particular di-, tri- y polimerizados e isocianurato de IPDI (IPDI-T), asf como mezclas y prepolfmeros de los compuestos precedentemente mencionados, preferiblemente del grupo de HMDI y tnmeros de HmDi.
  3. 3. Sistema de dos componentes segun una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el isocianato alifatico esta hidrofilizado y/o por que el isocianato alifatico esta configurado de forma emulsionable en agua.
  4. 4. Sistema de dos componentes segun una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el isocianato aromatico se elige del grupo de diisocianatodifenilmetanos (MDIs) y sus derivados, isomeros y oligomeros, en particular 4,4'-diisocianatodifenilmetano (4,4'-MDI) y 2,4'-diisocianatodifenilmetano (2,4'-MDI), asf como mezclas de diferentes isomeros de diisocianatodifenilmetano; 1,5-diisocianatonaftalina (NDI); diisocianatotoluenos (TDIs) y sus derivados, isomeros y oligomeros, en particular 2,4-diisocianatotolueno y TDI- uretdionas, en particular diisocianato de 1-meti-2,4-fenileno (TDI-U) y TDI-ureas, 4,4'-diisocianato de 3,3'- dimetilbifenilo (TODI); 3,3'-diisocianato-4,4'-dimetil-N,N'-difenilurea (TDIH); asf como mezclas y prepolfmeros de los compuestos precedentemente mencionados, preferiblemente del grupo de MDIs y mezclas de diferentes isomeros de MDI.
  5. 5. Sistema de dos componentes segun una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el isocianato aromatico es una mezcla de diferentes isomeros de MDI, en particular, una mezcla a base de 4,4'- diisocianatodifenilmetano y 2,4'-diisocianatodifenilmetano, preferiblemente con un contenido en 2,4'- diisocianatodifenilmetano de al menos 10% en peso, en particular al menos 20% en peso, preferiblemente al menos 30% en peso, de manera particularmente preferida al menos 40% en peso, referido a la mezcla de isomeros de MDI.
  6. 6. Sistema de dos componentes segun una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el componente reticulante basado en isocianato (B) comprende HMDI o sus derivados, o IPDI, preferiblemente hDmI o sus derivados, como isocianato alifatico, por una parte, y al menos un MDI, preferiblemente una mezcla a base de 4,4'-MDI y 2,4'-MDI, como isocianato aromatico, por otra parte.
  7. 7. Sistema de dos componentes segun una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el sistema de dos componentes conforme a la invencion contiene al componente reticulante (B) basado en isocianatos en cantidades de 1 a 15% en peso, preferiblemente de 1 a 10% en peso, de manera particularmente preferida, de 2 a 7,5% en peso, referido al sistema de dos componentes y/o por que el componente reticulante (B) basado en isocianatos contiene isocianato(s) alifatico(s), por una parte, e isocianato(s) aromatico(s), por otra parte, en una relacion ponderal de isocianato(s) alifatico(s)/isocianato(s) aromatico(s) en el intervalo de 20 : 80 a 50 : 50.
  8. 8. Sistema de dos componentes segun una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la relacion ponderal de isocianato(s) alifatico(s)/isocianato(s) aromatico(s) asciende a lo sumo a 1,5, preferiblemente a lo sumo a 1.
  9. 9. Sistema de dos componentes segun una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el sistema de dos componentes es un sistema adhesivo de dispersion de dos componentes basado en agua.
  10. 10. Sistema de dos componentes segun una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la dispersion polimerica (A) es una dispersion de material sintetico basada en agua o una mezcla de diferentes dispersiones de material sintetico basadas en agua, y/o por que la dispersion polimerica (A) se elige del grupo de dispersiones de poliuretano del grupo de dispersiones de poliuretano, dispersiones de acrilato, dispersiones de cloropreno, dispersiones de resinas epoxfdicas, dispersiones de etileno y acetato de vinilo (dispersiones EVA) y dispersiones de poli(acetato de vinilo) (dispersiones PVAc), asf como mezclas a base de dos o mas de las
    5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    dispersiones antes mencionadas, y preferiblemente es una dispersion de poliuretano basada en agua.
  11. 11. Sistema de dos componentes segun una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el sistema de dos componentes conforme a la invencion, esta puede variar tambien dentro de amplios intervalos. Conforme a la invencion, el sistema de dos componentes contiene la dispersion polimerica (A) en cantidades de 80 a 99,9% en peso, en particular de 85 a 99% en peso, preferiblemente 90 a 99% en peso, de manera particularmente preferida 92,5 a 98% en peso, referido al sistema de dos componentes.
  12. 12. Sistema de dos componentes segun una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el sistema de dos componentes y/o la dispersion polimerica (A) contiene, ademas, al menos un aditivo, en particular elegido del grupo de emulsionantes, dispersantes, disolventes, estabilizadores, espesantes, coloides protectores, coadyuvantes de tratamiento y sus mezclas.
  13. 13. Uso de un sistema de dos componentes segun una o varias de las reivindicaciones precedentes, en la industria maderera y del mueble o en la industria del automovil.
  14. 14. Uso de un sistema de dos componentes segun una o varias de las reivindicaciones precedentes, para el forrado con pelfculas sobre sustratos, en particular para el forrado de pelfculas termoplasticas sobre materiales de madera, preferiblemente en el procedimiento de embuticion profunda en vacfo (conformacion 3D).
  15. 15. Uso de un sistema de dos componentes segun una o varias de las reivindicaciones precedentes, para la aplicacion en el procedimiento de inyeccion, laminacion, colada o embuticion, preferiblemente en el procedimiento de inyeccion.
  16. 16. Procedimiento para la reticulacion de una dispersion polimerica como componente de un sistema de dos componentes (sistema 2C) en forma de un sistema adhesivo de dispersion de dos componentes, anadiendo a la dispersion polimerica un componente reticulante (componente endurecedor) basado en isocianatos, en el que la dispersion polimerica se emplea en cantidades de 80 a 99,9% en peso, referido al sistema de dos componentes, y el componente reticulante (componente endurecedor) basado en isocianato se emplea en cantidades de 0,1 a 20% en peso, referido al sistema de dos componentes, en que como componente reticulante basado en isocianato se emplea una mezcla a base de al menos un isocianato alifatico, elegido de di- y poli-isocianatos alifaticos, y al menos un isocianato aromatico, elegido de di- y poli-isocianatos aromaticos, conteniendo el componente reticulante (B) basado en isocianatos, isocianato o isocianatos alifaticos, por un lado, e isocianato o isocianatos aromaticos, por otro lado, en una relacion ponderal de isocianato o isocianatos alifaticos/aromaticos en el intervalo de 15:85 a 60:40.
  17. 17. Uso de una mezcla a base de al menos un isocianato alifatico y al menos un isocianato aromatico como componente reticulante (componente endurecedor) basado en isocianatos para una dispersion polimerica en el marco de un sistema de dos componentes (sistema 2C) en forma de un sistema adhesivo de dispersion de dos componentes, en particular para el aumento de la resistencia final de la pegadura, en particular en relacion con la estabilidad al calor y/o la estabilidad frente a la humedad, comprendiendo el sistema de dos componentes, como componentes (A) y (B) separados entre sf,
    (A) al menos una dispersion polimerica en cantidades de 80 a 99,9% en peso, referido al sistema de dos componentes, por un lado, y
    (B) un componente reticulante (componente endurecedor) basado en isocianatos, en cantidades de 0,1 a 20% en peso, referido al sistema de dos componentes, para la dispersion polimerica, por otro lado,
    en donde el componente reticulante (B) basado en isocianato comprende una mezcla a base de al menos un isocianato alifatico, elegido de di- y poli-isocianatos alifaticos, y al menos un isocianato aromatico, elegido de di- y poli-isocianatos aromaticos, conteniendo el componente reticulante (B) basado en isocianatos, isocianato o isocianatos alifaticos, por un lado, e isocianato o isocianatos aromaticos, por otro lado, en una relacion ponderal de isocianato o isocianatos alifaticos/aromaticos en el intervalo de 15 : 85 a 60 : 40.
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