PT84838B - Processo para a preparacao de um adesivo de fusao a quente - Google Patents

Processo para a preparacao de um adesivo de fusao a quente Download PDF

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Description

PROCESSO PARA A PREPARAÇAO DE UM ADESIVO DE FUSÃO A QUENTE
E caracterizado por se misturar pelo menos, um material termoplástico, pelo menos um ligante à base de isocianato, e pelo menos, um agente tixotrôpico, em que o teor de isociaaato, em relação ao total do adesivo de fusão a quente, fica na faixa de 0,01 a 10% em peso.
Fundamento da Invenção
- Campo da Invenção
A presente invenção diz respeito a um adesivo reactivo de fusão a quente.
Tradicionalmente, os adesivos de fusão a quente (materiais quentes derretidos) são materiais termoplásticos, que são aquecidos para seu processamento numa pistola ou em outro dispositivo a uma temperatura de 90 -200°C e são aplicados como uma massa liquida aos substractos a ligar.
Durante o arrefeciemnto a massa solidifica e forma rapidamente, desta maneira, uma ligação estável.
A rápida solidificação e a ausência de agua e solventes constituem as vantagens destes adesivos de fusão a quente, em comparação com outros sistemas adesivos.
Porém seu comportamento termoplástico é um inconveniente, pWque suas características mecanicas e, portanto, adesivas dependem em muito da temperatura. A temperaturas elevadas, amolecem novamente e a temperaturas baixas tendem a apresentar fragilidade, assim, podem apenas ser usados numa faixa mais ou menos
-4estreita de temperatura.
Nos últimos anos apareceram no mercado adesivos de fusão a quente formados à base de poliuretano reactivo, caracterizam-se pelo facto, de que apôs uma ligação cruzada , perdem seu comportamente termoplástico e apresentam boas caracteristicas mecanicas numa ampla faixa de temperatura. A ligação cruzada dos grupos isocianato reactivos ê conseguida com água em especial com humidade, ou por influencia de um composto activo de hidrogénio liberado a quente.
Os jâ conhecidos adesivos isentos de solvente, devido à influencia dos isocianatos prepolimericos que endurecem com a humidade apresentam-se à temperatura ambiente, no estado liquido ou num estado pastoso semelhante ao da cera, e devido â sua baixa resistência (verde) antes de fazer presa e ao seu longo tempo de reacção tem apenas possibilidades limitadas de uso.
2- Descrição da Técnica Anterior
No DE-PS 2 401 320 apresentam-se adesivos de fusão a quente contendo isocianato, que são compostos de:
a) 20 a 73% em ; peso de um prepolímero de uretano, tendo grupos isocianato terminais nas duas extremidades;
b) 2a 25% me peso de um polímero termoplástico seleccionado dentre o grupo que consiste copolimeros de etileno-acetato de vinilo, copolimeros, etileno-acido acrílico, copolimeros de etileno-acrilato, polipropileno atâtico e polímeros de tereftalato de polietileno linear, bem como,
c) 25 a 55% em peso de uma resina aglutinante, como derivados de ©lofônio ou copolimeros de terpeno fenol.
Porem para certas relações de mistura, as misturas destes componentes tendem â incompatibilidade e à instabilidade das massas fundidas, e não possuem resistência suficiente à reacção de esforços continuas. Da mesma forma, sua estabilidade em armazenamento é por vezes fraca.
No DE-OS 3 236 313 descrevem-se adesivos de fusão a quente reactivos que são compatíveis, estáveis em fusão, com exclusão de misturas estáveis ao armazenamento com humidade e que apresentam grande aderência no inicio e elevada termoestabi1 idade.
Estes adesivos de fusão a quente reactivos foram desenvolvidos para a ligação de plásticos termoplásticos e duroplâsticos, espumas de plástico
superficies envernizadas, madeira, papel, couro, borracha, têxteis, metais e outros e consistem da mistura de:
a) 20 a 90% em peso de um isocianato prepolimérico,
b) 0 a 75% em peso de um poliuretano termoplástico, bem como,
c) 5a 50% em epso de uma resina sintética molecular inferior, seleccionada dentre o grupo que consiste de resinas de cetona e/ou resinas de condensação de cetona-aldeído e/ou produtos de hidrogenação de resinas de condensação de acetofenona.
Estes adesivos de fusão a quente reactivos com as possibilidades de mistura apresentam apenas uma capacidade limitada para não escorrer durante a operação de revestimento,isto é, não se pode garantir uma espessura de revestimento de mais de 2 mm, são muito pegajosos e semelhantes a cordas, e apôs o arrefecimento são viscosos e de pouca moldagem plástica. Portanto seu uso fica limitado a determinadas aplicações.
Sumário da Invenção
Assim, constitui um objectivo geral da presente invenção superar este estágio deficiente da técnica e desenvolver adesivos de fusão a quente reactivos, que não escorrem durante a aplicação e que após arrefecimento à temperatura ambiente sejam manipuláveis e plasticamente moldáveis e que após ligação cruzada com água, especialmente com humidade, possuem boas propriedades mecanicas características adesivas de borracha para elástico viscoso, independentemente da temperatura de aplicação, isto é da temperatura de fusão ou da temperatura ambiente. Devido à estabilidade ou à resistência à acção de esforços contínuos durante a aplicação, torna-se possível alcançar um âmbito maior de aplicação, em especial ligações adesivas na industria automobilística, por exemplo, ligações adesivas para pára-brisas, ligações adesivas de tiras plâsti_ cas e outras e ligações adesivas de navios, por exemplo, ligações adesivas, entre partes de madeira.
Constitui outro objectivo desta invenção prover um processo para preparar o adesivo de fusão a quente em referencia.
adesivo de fusão a quente reactivo da invenção de preferencia moldarei, plástico, viscoso à temperatura ambiente - caracteriza-se pelo facto de conter uma mistura de pelo menos, um material termoplástico, de preferencia numa quantidade de 20 a 90% em peso, especialmente de 50 a 65% em peso, pelo menos, um ligante com base de isocianato, de preferencia numa quantidade de 5 a 40% em peso, especialmente de 15 a 30% em peso, e
pelo menos um agente tixotrópico, de preferencia numa quantidade de 3 a 30% em peso, especialmente de 8 a 20% em peso, e pelo facto de que o teor de isocianato, em relação ao total do adesivo de fusão a quente, ficar na faixa de 0,01 a 10% em peso, de preferência na faixa de 0,1 a 1% em peso, em especial na faixa de 0,3 a 0,7% em peso.
Alêm disso, os adesivos de fusão a quente de acordo com esta invenção podem conter, pelo menos, um plastificante, pelo menos um material de enchimento e pelo menos, um aditivo, tal como um promotor de aderência, um catalisador ou qualquer outro.
As modalidades preferidas de realização do adesivo de fusão a quente da invenção estão definidas nas reivindicações anexas.
processo da invenção para a preparação do adesivo de fusão a quente reactivo em questão é caracterizado pelo facto de que, sob condições isentas de âgua, um material termoplástico ê colocado antes ou é preparado in situ, depois aquecido até o ponto de amolecimento, depois são acrescentados homogeneamente o ligante à base de isocianato e o agente tixotrôpico e a mistura assim preparada é arrefecida a seguir até â temperatura ambiente, com o que a relação de mistura entre o referido material termoplástico e o ligante é de tal ordem que o teor de isocianato, em relação ao total do adesivo de fusão a quente, fica na faixa de 0,01 a 10% em peso.
As modalidades preferidas de realização do processo desta invenção, estão definidas nas reivindicações relativas ao processo.
adesivo de fusão a quente rea£ tivo caracteristicoc da presente invenção pode ser usado para ligar e/ou vedar um ou mais materiais de origem igual ou diferente a um composto.
Os usos preferidos do adesivo de fusão a quente da invenção estão definidos nas reivindicações relativas ao uso.
Além da aplicação directa à temperatura de amolecimento, este adesivo de fusão a quente reactivi pode ser enformado a temperaturas elevadas, por exemplo, com o auxilio de um extrusor, soba forma de um per fil de qualquer formato, de um cordão, de uma fita ou sob quaisquer outras formas.
Bara efectuar a ligação, a aplicação destes cordões preformados pode ser feita sem o empr£ do de máquinas, por meio de aplicação manual, e é comparada em termos de gastos· com materiais, â pasta, sendo mais baratas, mais seguros na qualidade, mais rápidos e mais limpos.
Estes cordões reactivos podem ser enrolados em espiral e embrulhadas para armazenamento num saco de alumínio como barreira de vapor de água, e desta forma podem sert usadas no comercio do tipo Faça você mesmo
Os exemplos seguintes ilustrarão a invenção. As partes aqui mencionadas se referem ao peso.
Exemplo
- Descrição da Preparação do Material Termoplástico de Poliuretano
Uma mistura de 2400 partes de um éterdiol de polioxipropileno com peso molecular de 2000, 320 partes de ftalato de di-isooctilo e 4 partes de 5% de 1,4-diazabiciclo/“2,2,27octano (DABCO) em solução de ftalato de di-isõocti lo, são suspensas em temperatura ambiente 697,6 partes de di-isocianato de 4,4'-difenilmetano, e a suspensão é aquecida a uma temperatura de 80°C com agitação e com a exclusão de humidade, com o que se dissolve o diisocianato de 4,4'-difenilmetano cristalino.
Apôs cerca de 150 minutos, acrescentaram-se 107,8 partes de 1,4-butano diol e a mistura de reacção após um aumento de temperatura de cerca de 100°C é agitada por 1 hora até a consistência do teor de isocianato.
-112- Descrição da Preparação do Adesivo de Fusão a quente Reactivo
A uma temperatura de 100°C, acres_ centaram-se sucessivamente ao material termoplástico supra mencionado 894,8 partes de um isocianato prepolimerico tendo um teor de isocianato de 2,23% e que é composto pelos componentes polioxipropileno éter triol de peso molecular de 5000 e di-isocianato que contém silano e 490 partes de negro-de-fumo, seco a uma temperatura de 130°C. Esta massa assim preparada que não é semelhante a um cordão à temperatura de preparação é ligeiramente pegajosa e não tem tendencia para escorrer e à temperatura ambiente ê manipulável e moldaíel como plástico.
Os dados analiticos seguintes foram obtidos após duas semanas de armazenamento da massa
à temperatura 23°C a uma humidade relativa de 50%:
Dureza Shore A : 40 (DIN 53505)
Resistência à tracção t N/mm2-7 : 7,7 (DIN 53504)
Alongamento de ruptura /“%_7 : 936 (DIN 53504)
Tensão de ruptura
L N/mm27
7,7 (DIN 53504)
-12Resistência a uma nova ruptura /N/ mm216,8 (DIN 53515)
Resistência ao corte
As amostras de partida foram preparadas a partir de massa pré-formada em pérolas e arrefecidas até à temperatura ambiente numa atmosfera de gâs inerte).
Aderencia de cola a cola realizada
Tempo de permanência em aberto das pérolas:
cerca de 20 minutos
Resistência especifica oposição à corrente electriD /'jrL.c?}7 4,8,1011 ca:
(DIN 53482)
-13Resistencia superficial:
RD /’J 1 >6J012 (DIN 53482)
A massa pode ser revestida, depois de endurecida
Temperatura de utilização : entre -40°C e +90°C (Temporariamente atê + 150°C)
Embora se tenham apresentado e descrito os modelos de realização preferenciais da invenção, subentende-se que a invenção não fica limitada e estas, e pode ser realizada e posta em pratica de varias outras maneiras dentro do âmbito das reivindicações seguin tes.

Claims (11)

  1. REIVINDICAÇOES
    1-.- Processo para a preparação de um adesivo reactivo de fusão a quente, que apôs arrefecimento ainda é viscoso e moldavel como plástico, utilizável em ligações ou vedações de um ou mais materiais da mesma origem ou de origem diferente como vidro, metal ou liga metálica, plástico ou material de construção e madeira por meio de um aparelho de processamento que o aplica na forma de um perfil adesivo em forma de cordão ou de fita, caracterizado por se misturar pelo menos um material termoplástico, pelo menos um ligante com base de isocianato, e pelo menos um agente tixotrôpico e por o teor de isocianato, em relação ao total do adesivo de fusão a quente, ficar na faixa de 0,01 a 10% em peso.
  2. 2â.- Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por se misturar
    20 a 90% em peso, de preferencia de 50 a 65% em peso de pelo menos um material termoplástico;
    de 5 a 40% em peso, de preferencia de 15 a 30 por cento em peso, de pelo menos, um ligante com base de isocianato, e de
  3. 3 a 30% em peso de preferencia de 8 a 20% em peso de pelo menos um agente tixotrôpico.
    -153â.- Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por o teor de isocianato ficar na faixa de 0,1 a 1% em peso, especialmente de 0,3 a 0,7% em peso.
  4. 4â.- Processo de acordo com uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizado por o material macromolecular termoplástico ser seleccionado dentre o grupo que consiste de resinas de poliamida, poliolefinas, poliacrilatos, polimetacrilatos e resinas de poliuretano feitas especialmente dos seguintes componentes simples:
    a) di-isocianatos aromáticos, como di-isocianato de 4,4'-difenilmetano, di-isocianato de 2.,4-tolueno , naftileno-1,5-di-isocianato, di-isocianato de 1,3- e 1,4-fenileno e/ou
    b) di-isocianato alifatico ou cicloalifáticos, como di-isocianato de hexametileno, di-isocianato de 1,12-dodecano , ciclobutano-1,3-di-isocianato, ciclohexano-1 ,3- e 1,4-di-
    -isocianato, 1-isocianato-3,3,5-trimeti1-5-isocianato-metiIciclihexano, di-isocianato de 2,4- e 2,6-hexahidrotoluileno, di-isocianato de hexahidro-1,3- e 1,4-fenilo, di-isocianato de perhidro-2,4'- e 4,4'-difenilmetano, e
    c) polióis tendo faixa de peso molecular de 400 a 10.000 de preferencia de 1.000 a 5.000, como
    - polibutadienos, policarbonatos,
    - pol icaprolactonas,
    - policaprolactamos,
    - poliéteres, por exemplo, óxidos de polietileno, óxidos de polipropileno, óxidos de polibutileno, oxidos de poliestireno, poliepiclorohidrinas, politetrahidrofu ranos,
    - poliéstres, por exemplo, quaisquer produtos de conden sação de álcoois multivalentes, por exemplo, etileno-glicol e 2,3-butileno-glicol, glicerina, trimetilolmanite, e corbite, polietileno glicois, di
    1,2- e 1,3- propileno-gl icol 1,41,6-hexanodiol-, 1,8-octanodiol -, -propano, pentearitrite, quinite, metilglicósido, dietileno gliool, propileno glicol, polipropileno glicóis, com ácidos carboxilicos multivalentes e/ou anidridos de acido carboxilico e/ou ésteres carbóxi1icos, por exemplo, ácido succínico acido adípico, ácido octanodióico, ácido azeláico, ácido sebácico, ácido ftálico, ácido isoftálico, ácido trimélico, anidrido de acido ftalico, anidrido de acido tetrahidroftálico, anidrido de acido tetracloroftálico, anidri do de acido glutárico, anidrido de acido maleico, acido fumárico, éster dimetilico de ácido tereftálico e éster bis-glicolico de acido tereftálico, tendo cada um grupos-0H primário e/ou secundário terminais, com o que a funcionalidade-OH fica, de preferencia na faixa de cerca de 2, e/ou
    d) diôis decadeia curta com grupos-OH primário e/ou secundário terminais, como etileno-glicol, bis-1,6-hexanodiol-, propileno-glicol, bis-hexapropileno-glicol, die tilenoglicol, bis-hexaetileno-glicol.
  5. 5â.- Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por o ligante ser seleccionado dentre o grupo de prépolimero de poliuretano reactivo a ser feito a partir dos seguintes componentes simples:
    a) di-isocianatos aromáticos, como di-isocianato de
    4,41-difeni1-metano, di-isocianato de 2,4-tolueno, naftile no-1,5-di-isocianato, di-isocianato de 1,3-, e 1,4-fenileno, trifenilmetano-4,4'-,4-tri-isocianato, polifenil-polimetileno-poliisocianatos e/ou
    b) di-isòcianatos alifaticos ou cicloalifaticos como di-isocianato de hexametileno, di-isocianato de 1,12-dodecano, ciclobutano-1,3-di-isocianato, 1,3- e 1,4-di-isocianato de ciclohexano, 1-isocianato-3,3,5-trimetil-5-isocianato-metilciclohexano, di-isocianato de 2,4- e
    2,6-hexahidrotoluileno, di-isocianato de hexa-hidro-1,3e 1,4-fenilo, di-isocianato de perhidro-2,41- e 4,4'-difenilmetano, e
    c) poliôis com faixa de peso molecular de 400 a 10.000 de preferencia de 1000 a 5000, como
    -polibutadienos,
    -policarbonatos,
    -policaprolactonas,
    -policaprolactamos ,
    -poliêteres, por exemplo, óxidos de polietileno, óxi
    -18dos de polipropíleno, óxidos de polibutileno, óxidos de poH estireno, poliepiclorohidrinas, politetrahidrofuranos ,
    - poliésteres, por exemplo, quaisquer produtos de condeji sação de álcoois multivalentes, por exemplo etileno-gl icol, 1,2 e 1,3-propileno-glicol, 1,4- e 2,3-butileno-glicol,
    1,6-hexanodiol-, 1,8-octanodiol, glicerina, trimetilol-pro pano, pentaeritrite, quinite, manite, e sorbite, metilglicó sido, dietileno glicol, polietileno glicois, dipropileno glicol, polipropileno glicois, com ácidos carboxilicos multj. valentes e/ou anidridos de acido carboxilico e/ou ésteres carboxilicos, por exemplo, ácido succínico, ácido adípico, acido octanodióico, ácido azeláico; ácido sebácico, ácido ftálico, ácido isoftalico, ácido trimélico, anidrido de acido ftálico, anidrido de acido tetrahidroftálico, anidrido de ácido tetracloroftálico, anidrido de acido glutárico, anidrido de acido maleico, acido fumárico, éster dimetilico de addo tereftálico e éster bis-glicolico de acido tereftálico lineares ou ramificados, cada um tendo, pelo menos, 2-grupos-OH primário e/ou secundário terminais.
    d) dióis de cadeia curta com grupos-OH primário e/ou secundário terminais, como eti leno-gl icol, bis-1,6-hexano-d_i_ ol, -prõpileno-glicol, bis-hexapropileno-glicol, dietilenoglicol, bis-hexaetilenoglicol, e/ou
    e) agentes de reticulação como trimetilolpropano, glicerina, hexanotriol, trietanolamina, sorbite, manite, sacarose, etilenoamina, etanolamina, hexametileno-amina, penta£ ritrite.
  6. 6â.- Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 5. caracterizado por o agente de tixotrópico ser seleccionado dentre o grupo que consiste de bentona, negro de fumo, derivados de acido silicico, carbonato de cálcio precipitado, PVC, derivados de ureia, derivados de acrilato de/e outros.
  7. 7â.- Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por a mistura conter também pelo menos um plastificante, de preferencia numa quantidade de 2 a 30% em peso, em especial numa quantidade de 5 a 10% em peso e/ou pelo menos um material de enchimento de preferencia numa quantidade de 5 a 50% em peso, em especial numa quantidade de 8 a 15% em peso, e/ou pelo menos um aditivo, de preferencia numa quantidade de 0,001 a 5% em peso.
    com o que estas percentagens se referem ao adesivo de fu são a quente total.
  8. 8â.- Processo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pro o plastificante ser seleccionado dentre o grupo que consiste de ftalatos, como ftalatos de dibutilo, de dioctilo, de dicidlohexilo, de di-isodecilo, de dibenzilo, ou de butilbenzilo, fosfatos com até 8 átomos de C no grupo alquilo,como trioctiIfosfato; plastificantes contendo epoxi tolueno-sulfonamidas, cloroparafinas, ésteres de acido adí pico, óleos de castor e outros, material de enchimento ser seleccionado dentre o grupo que consiste de derivados de acido silicico, gesso, talco, carvão activo pó metálico, carbonato de cálcio, negro de fumo e outros, o agente auxiliar ou aditivo ser seleccionado de
    a) u promotores de aderencia, especialmente compostos con tendo silano, que também podem conter, pelo menos, um grupo reactivo, como grupos epoxi, isocianato, amina ou ligações duplas,
    b) corantes ou pigmentos,
    c) cataiisadores usuais de poliuretano, como compostos de chumbo e/ou estanho, ocasionalmente combinados com o uso de outros catalisadores catalisadores de poliuretano, especialmente contendo amina terciaria,
    d) agentes absorventes de UV ou estabilizadores, como ajn tioxidantes fenolicos, agentes de barreira,
    e) aditivos de tensio-activos como agentes de emulsifica çao,
    f) retardadores de chama, e
    g) substâncias activas fungistâticas e/ou becteriostáticas.
  9. 9â.- Processo para preparar um adesivo reactivo de fusão a quente definido numa das reivin dicações 1 a 8, caracterizado por, sob condições isentas de água, um material termoplástico ser colocado antes ou ser preparado in situ depois ser aquecido até à temperatura de amolecimento, a seguir serem acrescentados de maneira homogénea o ligante com base de isocianato e o agente tixotrôpico e a mistura preparada desta forma ser depois resfriada até à temperatura ambiente, com o que a relação de mistura entre o citado material termoplástico e o ligante é de tal ordem que o teor de isocianato, em relação ao total do adesivo de fusão a quente, fica na faixa de 0,01 a
  10. 10% em peso.
    103,- Processo de acordo com a reivindicação 9, caractetizado por o material termoplástico e/ou o ligante conter(em) pelo menos um plastificante.
  11. 11â.- Processo, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por o material termopla^ tico ser preparado in situ com pelo menos um plastificante.
    -2212â.- Processo de acordo com uma das reivindicações 9 a 11, caracterizado por antes do arrefecimento à temperatura ambiente ser misturada de maneira homogenea, sucessivamente, pelo menos um aditivo e/ /ou pelo menos um material de enchimento.
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