PT97332A - Processo de preparacao de um adesivo a base de poliuretana-poliester linear, poliolefina halogenada e de resina fenolica e de ligacao de um elastomero termoplastico a um substrato - Google Patents

Description

memória.....de3Cííí;.;íj;va U presente invento refere-se ao processo cie j,igação cie materiais elas tome ricos a diversos substratos,, riais especif icamente,, o presente invento refere-se ao processo de preparação de uma composição adesiva melhorada capas de proporcionar ligações fortes e resistentes ãs condições ambientais,, entre certos elastõme-ros termoplásticos e diversos substratos», tais como metais,, A ligação de borracha natural ou sintética a diversos substratos e bem conhecida e é utilizada em muitas industrias envolvendo dispositivos em que é rosque rida a In tei Tace cie borracha e partes ou componentes estruturais,. Para i.Içar uma borracha na..... turai ou sintética a um substrato aro ca -se . tipicamente., um adesivo entre a borracha e o substrato,, sob calor e pressão de forma que a cura da borracha e a raticulaçáo ou cura do adesivo possam ocorrer simultaneamente,, Uma vez a borracha curada totaJ men t:e„ qualquer excesso de borracha deve ser re;jeitado uma vez que a borracha totalmente curada nâo pode ser novamente fundida e usada noutra aplicação,, Há portanto um desperdício suDstancial na preparação de muitos componentes ou partes ligadas a borracha para uso na indústria,.

Os eiastomeros termopiasticos foram desenvolvidos para ob...... viar este problema de desperdício,, associado às borrachas naturais & sintéticas,, Os eiastomeros termoplásticos,, ao contrário das borrachas naturais ou sintéticas,, podem sei'· novamente fundidos e reciclados para evitar desperdícios substanciais,, Apesar do os eiastomeros termoplásticos nâo possuírem a resistência ou ou..... tras caracteristicas mecânicas requeridas em aplicações altamente exigentes,, os eiastomeros termoplásticos são uma alternativa viu...... vel para numerosas aplicações menos exigentes que utilizavam até agora borracha natural ou sintética. Um tipo de olastómero termoplástico é constituído por pai.....tícuias de borracha cu rada (LiPDM) dispersas numa matriz poiimerica,, tal como uma matriz de poi ipro-píieno,, e um exemplo de um ei.estornero termoplástico desse tipo disponível come rc i a1men te é o elastomei o comercialj zado sob a marca registada SANTOPRENE por Monsanto,, ·~3~ IR™1854(CE)

Tal como no caso das borrachas naturais. ou sintéticas, os eiastórneros termoplásticos requerem adesivos apropriados pana jI~ gação a diversos substratos, de forma a criar- uma parte J igada útil numa aplicação típica. Desenvolveram-se anteríormente clivei...... sos adesivos e processos para a iigação de eiastomeros termoplásticos., Por exemplo, a Patente dos E,U,A.. NS 4 72u 308 descreve um processo para o melhoramento da adesão de fios, cordas ou teci..... dos, sintéticos, a eiastórneros termop i.ásticos,:i por aplicação de uma corta composição adesiva aos fios,, cordas ou tecidos, seguida de seca ciem do artigo tratado, A composição adesiva consiste numa dispersão ou solução aquosa de uma poliuretana contendo grupos ionicos,, grupos isoeianato terminais e grupos com um átomo de H Ze rew i t i n of f -ac t i vo A Patente dos fcU»A„ NP 4 ó52 475 descreve uma formulação adesiva para ligação de um material termoplástico a um material elas tome rico sob calor e pressão,, A formulação adesiva contém uma mistura de materiais termoplásticos e olastoméricos que incorporam um sistema dador/aceitador de formaideido tai como resorclnoi e hexametoximetiImeiamina, A mistura de mater i.ar.s termoplásticos e elastomericos é seieceionada de acordo com o tipo de materiais a ligar,,

Recentemente,, foi desenvolvida uma nova ciasse de a1aeromoços termoplásticos processáveis quando fundidos,, com base em misturas compatíveis de um copalímero de etileno e polímero haloto de viriílo ou de viniiideno, a qual é referida como possuindo uma excelente resistência ao oiono, ao envelhecimento pelo ambiente, ao óleo e ao calor.. Estes novos tipos de elas come ros termoplásticos á base de misturas de polímeros são descri..,os, por exemplo, na Patente dos Ρ,,υ,,Α, HQ 4 613 533 e sao particularmente eficazes em aplicações envolvendo vedantes, tapa .j untasmangueiras,, fios e cabos„

Uma vez que estes eiastórneros termoplásticos resistentes às condições climatéricas., desenvolvidos recentemen ie,, são baseados numa química substancialmente diferente da química envolvida nos eiastórneros termoplásticos tradicionais de partícula de borracha/ -4- 72 329 S4i.ee;) / matriz polimérxca,, verificou--se que os adesivos desenvolvidos para uso com os eiastõmeros termoplásticos anteriores não formavam ligações eficazes resistentes ao calor e a agua, com os oiastómeros termoplásticos recentemente desenvolvidos.. Para estas novos eiastõmeros termoplásticos serem devidamente utilizados em aplicações apropriadas9 deve sei- desenvolvido um adesivo que proporcione uma ligação eficaz» resistente ao calor e à água,, entre o elasfomero termoplástico e um substrato desejado.. 0 presente invento refere-s© ao processo de preparação de urna composição química que mostrou exibir capacidade de ligação adesiva» surp reendentemente, superior,, quando uti.li.dada para ligar certos e 1 as torne ros termoplásticos e outros materiais a vários substratos.. Específicamente,, o invento' refere-se a um acres ívo de dois componentes para ligar efícazmente eiastõmeros termoplásticos á base de misturas de polímeros e outros materiais tais como poli (cloreto de vín.Uo) a vários substratos como metal ou plástico., 0 prime:i ro componente do invento eon tem urn poliu rotana-poi i-éster linear., uma poliolefina halogenada e uma resina fenólica., o segundo componente do invento é um composto de reticulação para reticular o primei ro componente do adesivo,. Os dois componentes são armazenados separadamente e9 antes da aplicação a um substrato, os componentes são cuidadosamente misturados um com o outro,, Apôs o revestimento do substrato, o elastómero termoplástico é aplicado 'tipicamente ao substrato revestido, na forma de um material fundido, tal como sucede num processo típico de mo1dagom po r i n j &cçâo„ as ligações eia s L ome ro ta rmopias ti co -substrato preparadas desta forma com o adesivo do presente 1 n vento e x i b e rn uma excelente adesão p r í m ária e n t r e a s superfícies ligadas e demonstram uma resistência à água invuIgarmente elevada, As ligações elastómero - substrato preparadas de acordo com o invento exibem características razoavelmente boas em ambientes de temperatura elevada, em comparação com outros adesivos disponíveis,. 0 presente invento proporciona uma composição química capaz de ligar eficazmente certos elastomeros termoplásticos e outros materiais a vários substratos,, 72 -399 1β~1854(CE) •~S~

Adicional ou alternativamente„ o presente invento proporciona um adesivo elastomerico termoplástico capaz da produzir ligações adesivas aitamente resistentes., entre eiastomeros termoplásticos á base de misturas de polímeros e substratos tais como metal e plástico,, 0 presente invento proporciona também um adesivo elastomerico termoplástico., capaz de produzir ligações adesivas resistentes ao calor e à água, entre eiastomeros termoplásticos à base cie misturas de polímeros e substratos tais como metais ou plásticos,. A composição adesiva do presente invento contem dois componentes que podem ser aplicados entre um eiastoinero termoplástico e um substrato, sob condições cie ligação, de forma a produzir uma ligação aoesíva excepciona1mente forte e resistente à água e ao calor„ 0 primeiro componente do presente invento compreende um poliu retana-políéster linear, uma poliolefma halogenada e uma resina fenólíca,, us poliu retana-pol i éster lineares, que são um elemento essencial do invento, são preparados tipicamente por reae ção de pré-polímeros de políéster e uretana, com funcionalidade isocíanato, com clióis alongadores de cadeia de baixo peso molecular, empregando técnicas convencionais bem conhecidas na ar te., Uma descrição extensiva de algumas das técnicas uteis para preparação de pré-polimeros de uretana e políéster, pode ser encontrada em Saunders e Frisch;: "Poiyurethanes, Chemlstry and Technology", Part II„ In torScience, (New York 1964), aspeeíalmente nas páginas 8 a 49, o nas referencias aí citadas,. Podem. também, em pregar-se outras técnicas preparativas conhecidas na arte., ria i s espec í f i carnente, os po i iu re tan a-pol I és te r 11 near es que podem ser empregues nas composições adesivas do presente invento, são preparados tipicamente por reacçâo de pelo menos um políéster linear, possuindo dois átomos de hidrogénio activos, com um dx-i soei anato, para formar um pre-poi. imero de políéster e de uretana com funcionalidade isoeianato, 0 pré-polimero de políéster e uretana e então feito reagir com um diol alongador de cadeia de baa- 392 ι :.···'! ( ci.· í xo peso molecular,, para preparar o poliuretana-poixéster i.íneair, utij. no presente invento,, us poliesteres lineares contendo átomos de hidrogénio usados para produzi r as poliu retanas do invento, são geralmente po r! estere·:·· terminados por hídroxi possuindo um peso mo.i.ecujar médio compreendido entre cerca de suo e 4oo0„ Os poli ésteres lineares são formados tipicamente a partir de monomeros bífuncionais possuindo segmentos alifáticos ou aromáticos» dor exemplo,s os poliesteres lineares podem ser formados por reacçáo de álcoois poli-hidricos com ácidos policarboxilicos em ρroporções hidroxi 1 o s carboxi io variando en tre 2: ;; x e x5;; i 4 „ Os poliésteres lineares exemplares, uteis para a formação dar. poliuretanas do invento incluem os produtos de condensação de acido adxpico ou ácido tercftáiico com JU4--butanodíol ou @ti-~ j.enogl icoí „

Qu a i gue r d iisocx an ato possuindo dois gnu pos socian a to reac-ti vos., pode soí' feito reagir com o pai i éster linear para formar os pre"-polimeros do poliester e uretana com funcionalidade iso~ cianato., adequados para uso na pratica do invento, Psses diiso· cianatos incluem, sem limitação, dxisocíanatos tais como diiso-cianato de ι,ó-hexametilenos diisocianato de 1,, íj-octameti- í.enodiísocianato de J.XX......dodecametíleno;; dxisocianato de 2,,2,,4 t ri.met í i.-hexameti leno e isocíanatos seme 1 han tes; éter 3,5™d i - isocianatodipropxlico;; í soc i anato de 3~ í soc í an a t orne t. i J. o, 2,5' - •ti' i met i ] c i c 1 o- hex i 1 o;; c i c I open ta I en o~I3--d i i soc i an ato s e x e 1 o·" he~ x x I en o-x,, 4™d ι i soc i anato;; 2 , 6-d i i soc i an atocap ro 1 ato da met i x o bis-f uma rato de í„ 2~ í soe i an a too t i 1 o ) ; 4~metí 1-1, 3-di 1 soc lana roei-· c 1 o-- hexan o;; dii soc i an ato de t rans-v í η í 1 en o e po 1 i 1 soc: j an atos x n -satu rados semel hantes4 ,, 4 “ -meti leno'-bis·-' (cí eio-hoxi. i. isocianato) e po 1 i i soc i an atos re 1 ac i on ados;; c! i i soc i an atos de me tan o;; ca rbona to de bxs-(2-isocj anatoetx.Lo) e poxixsocianatos-carbonatos some-..... 1 han tesj N, N ·’N"~t r i s.....(. 6- i soc í an ato-hexamet i 1 en o j " !> t > t r e t" e polii soc i an atos relacionados assim como outros po i i í soc i an atos conhecidos,, derivados de poxiaminas alif atiças:; di isocí anatos de tolueno;; dii soei anatos de xilenos diísocianato de dian isidina;; 4 „ 4-diferi 1 lmetano-dí i soei anatol-etoxi-2 4-di isociana tobenze- 72 299 IR-1854(CRj no 5 1 - c 1 o r o - 2 ,, 4 - c! i i s o c I a n a t o b enzeno? t r i s (4 - i soei a n a t o f o n i I) m e..... i:.ano ^ d i xsocianatos da naf taJ.ano4 1 -b i f en 11 o- -di isoeianato; diísociana t o s de Feni I e η o;; o,, ò:1 ~ d ímetil - 4 ,, 4 '......bifenj I ~dí í s o c x a n a - to;; ;i soei anato de p~1 soo i an a t oben zo i .1 o e diísocianato de tetra..... cloro-!,, 3~ -f eni lena e misturas destes., Os díi soei anatos preferidos incluem o dii. soei anato de tolueno e o ciiieniimetano ---4 ,:i4 :'-d i i soei anato 0 pré-polímero de poliéster e uretana é feito reagir com dióis aiongadores de cadeias,, de baixo peso molecular,, como e conhecido na arte,, para produzir o poliu retana-ροliestar linear fina]. do invento- Os dióls aiongadores de cadela,, típicos,, incluem l.. 4~"!>u í,;:í.í tod !. o]. e e t:í 1 enog J. i co J. „

Cera imante,, a poliu rataria empregue na pratica do presente invento possui um peso molecular de pelo menos 50 υοϋ,, mas preferivelmente., possui um peso molecular superior a .100 000., Presen-temente* os poliuretanas-poiíester lineares preferidos são p['aparados por reaeção de um poiiéster linear com diísocianato de tolueno a aiongamen to da cadeia do pré-polimero assim formado com i.s4~butanodiol. A uretana possuí preferivelmente um teor em hidroxiio compreendido entre cerca de u„00 e 0*12 por cento a uma viscosidade em solução (15% em peso em metiietiIcetona) compreendida entre cerca de 400 e 800 centipoi.se,, 0 poliuretana-políester 1ínaa r a utilizado nu ma qu an tidade comprean d i da an t ra carca de 1o a cerca de 99,, preferivelmente cie cerca de 60 a cerca de eo por c e n t o e m peso d o p r i m e i r o c o m ρ o r i enta„ A poilolefina haioganada do ρ r une iro componente pode ser essenci.aimente qualquer elastomero poi ioief mico haloqenado,, natural ou sintético. Os nalogéneos empregues nos elastómeros políolefinicos halogenaclos são tipicamente o cloro ou o bromo,, apesar de se poder,, também9 usar o flúor,, Podem também emprogar--se misturas de halogeneos,, caso em que o elastomero poi lo lef m :í -co contendo halogeneo possuirá mais do que um tipo de nalogeneo, A quantidade de halogeneo não parece ser critica e poae variar desde valores tão baixos como cerca de 5 por cento em peso,, até mais de 70 por cento em peso, dependendo da natureza do polímero 72 399 !)Κ-1354(03) w.. ,’U -.--- ou eiastomero base., Ueraimente,, a poilokfina halogenada possui uma viscosidade inerente superior a 100 centxpoise ã concentração de 20% em tolueno e um teor em halogeneo de 58 a 65% em peso. As poiíolefinas halogenadas e a sua preparação são bem conhecidas dos peritos na arte,,

As ρoliolefinas haiogenadas representativas inciuem borracha natural, clorada,, borrachas sintéticas contendo cloro c. bromo c po li meros halogenados derivados de dienos possuindo de 4 a 8 átomos de carbono,. As poi íolef inas haiogenadas típicas incluem policlaropreno» polícloropreno clorado, poi ipropi leno clorado·, poi. ibutadíeno clorado, poliisopreno clorado,, poi ibu ti leno haloge-nado, poií~hexadieno haiogenado, copo 1.·.meros butadieno-estií eno clorados, copolímoros eti1en o-p rop i1eno clorados e tarpoiimeros ctileno/propileno/clíeno não conjugado, polxetileno clorado, poi ieti leno clorossul i onaclo,, copo limar os halogenados de α-olef 1-· nas diferentes de 2 a 8 átomos de carbono, poli(cloreto de vinilo) clorado e semelhantes,, incluindo misturas desses cl as to-meros contendo halogeneo,, A poiiolerina halogenada do primeiro componente pode também ser polímeros halogenados de halato de vinilo,, incluindo homopolimeros ou copoi.imeros halogenados de ha foto de vinilo,, 3stes materiais halogenados podem ser preparados por pós-halogenaçâo da resina de hai.eto de vinilo,, preferivaimon· te por pós-cioração de poli(cloreto de vinilo), teses materiais encontram~se disponíveis comercialmente e incluem,, por exemplo,

Qenchlor 3 e wenchlor T, produzidos por Imperial Chemical Inclus..... tries., L,td„ a cerca

Assim, substancialmen te qualquer um dos derivados conheci rios de eiastómeros naturais ou sintéticos contendo haiogénco:, pode ser empregue como a poi íolef ina halogenada na pratica do presente invento,, incluindo também misturas desses elastomeros,, Presentemente* o poliisopreno clorado e a poliolefina halogenada preferi da para uso no presente inven to,, A poi.íolef ina e utilizada norma I. mente numa quantidade compreendida entre cerca de 0,2 a cerca de 60 por cento em peso, preferivelmente de cerca de 1.5 de 30 por cento em peso do primeiro componente, / ;· · /, ) ·;' iE-XfíS4 (CE) --y—

As resmas fenolicas adequadas para uso na pratica do invento são seleccionadas de entre o grupo constituído por condensados fana3.-aldeído., Essas resinas são preparadas de acordo com processos bem conhecidos, por condensação de compostos fenolieos e aldeídos, usualmente em condições acidas ou neutras,. Também incluídos no âmbito das resinas fenolicasg encontram-se os produtos de reacçâo obtidos por condensação adicional de uma resina resols formada5 com composto fenólíco adicional. Para uma informação mais detalhada acerca de resinas fenolicas, incluindo processos de preparação, veja-se Carswell "Phenoplasts", Interscience Pubiishers, Inc,, New York,, H „ Y „, (19471, tratado este que e aqu i incorporado para referência,, As resinas fenolicas adequadas incluem óleos resinosos e sólidos puIverolentos„

Na preparação das resinas fenolicas que são empregues na prática do invento,, pode utilizar-se uma variedade de compostos fenóiícos, isto e;, fenois mono-hidroxilo e po 1 i-hi d r ox i 1 oincluindo compostos com pelo menos um núcleo aromático e seus derivados substituídos, e incluindo misturas desses compostos fonólicos., Entre os grupos substituintes que podem ser ligados ao núcleo do composto fenólíco encontram-se os grupos alquilo, alcoxiio., amino, halogéneo e semelhantes. Os compostos fenolícos representativos incluem, sem lhes ficarem limitados, fenols ρ-t-butíIfenol, p-fenilfenol, p-clorofenol, p-alcoxífenol, o-cresol, m-eresol, o-clorof enol ,, m-bromo fsnoi „ 2-etiif enol, amilfenol, nonilfenol, líquido de casca de noz de ca jú „ resorcinol orcinolpirocatecol M piroyalol, ácido saliCiHoo, bisfenol A, bisfenol S e semelhantes. As resinas fenolicas pref©ridas são obtidas quando os precursores fenôlicos compreendem, a) τ.ϋϋ por cento molar de pelo menos um fenol poli-hidroxí-I ico, tal como resorcinol, pi roga lo 3. „ catecol e semelhantes:; b) de cerca de 50 a cerca de 90,, prefer ivei. mente de cerca de 60 a cerca de 90 por cento molar, de pelo menos um fenol po-3.i-hidroxi 1 ico e de cerca de 50 a cerca de 2, preferivelmente de cerca de 40 a cerca de 2 por cento molar, de pelo menos um fenol mono-hj.dri.co.. cujo núcleo não esteja substituído com um radica] hidrocarboneto, isto é., um radical contendo apenas átomos de cai- 72 090 ΙΕ-1.854 (CE) ......1.0™ foono © de hidrogénio,, apesar de o núcleo poder estar· substituído com grupos tais como alcoxilo„ amíno, haiogéneo c semelhantes;; c) de cerca de 10 a cerca de 98., prefcrivei.mente de cerca de 50 a coroa de 98 por cento tnoiar,, de pelo menos um fenol pol :í~ ""hidroxiIíco e de cerca de ου a cerca de 2,, pref erxveliuente de cerca de 50 a cerca de 2 por cento molar., de pelo menos um fenol. mono-hídrico cu:jo núcleo esteja substituído com pelo menos um grupo alquilo possuindo i a 22 átomos de carbono;; ou d) 100 por cento molar de pelo menos um fenol mono™hídrico cujo núcleo esteja substituído com pelo menos um grupo alquilo possuindo de i a 22 átomos de carbono; baseando-se as percentagens molares referidas no total de moles de composto f enóiico..

Verif icou se que as resinas f sno1icas partícu 1armente pi ef e- ridas para uso no invento são obtidas utilizando uma mistura de pirogalol e resorcinol como precursores fonolxcos, Especifxoamen..... tcB uma resina fenolica preparada a partir de uma mistura contendo de cerca de 1 a cerca de 9v,, preferiveimente de cerca de 2o a cerca de 80 por cento mo lai*· de pirogalol e de cerca de 99 a cerca de 1,, preferivelment© de cerca de 80 a cerca de 20 por cento molar de resorcinol., mostrou proporcionar excelente- adesão ,, quando u t i 1 i z a d a no presente 1 n v e n t o,,

Os aldeídos representativos que oodem ser condensacos com compostos fenolícos para formar resinas fenoliças incluem, sem lhes ficarem limitados., formaldeido,, acetaldeido., pi opíonaldeido., i sobu fc i r a 1 de í do,, 2-e t í 1. bu 11 r a 1 de i dog 1 i ce r a j. de i do,, 2-me t j 1 pen taldeido., 2-eti 1 -hexa 1 deídobem como compostos que se decompoem em forma ide ido como paraf o rmaJ.de ido s trxoxano,, furfural, hexame · ti 1 enotetraminaacetais que 1 ibertem forma 1 deido sob aquecimen to, benza ide ido e semelhantes,, 0 aldeído preferido é o formai dor..... do,. 0 aldeído e utilizado tipicamente numa quantidade compreendi -da entre cerca de 20 e cerca de 90, prefcriveimente entre cerca de 40 o cerca de 30 por cento molar,, por 100 por cento molar do precursor fenólico ou mistura de precursores, total, para produ zír a resina fenol ica do invento,, 11^X854(83) ~JJL~

Pi resina fenólíca do presente invento é utilizada tipicamen -te numa quantidade de cerca de Cr,5 a cerca de 2o, preferxvalmento de cerca de 2 a cerca de 13 por cento em peso do primeiro componente, 0 segundo componente do presente invento ê um composto de ret3.cu 1 ação que promove a retíeulação ou cura do primeiro componente do invento· 0 composto de retíeulação pode ser essencial·-mente qual.quer material que cure ou retxcule efícazmente o primeiro componente do invento, 0 composto de retíeulação ê preferivelmente um composto de cliisocíanato, tal como 2.,4~diisocianato de tolueno., dí feri i Imetano-4,. 4 ' -di isocianato, dii saci anato de p--fenileno, di isocianato de m-f eriileno,, i,,4’-diisocianato de cicio--hexilo* di isocianato de te trame ti Ivil íio, e di isocianato de di-metildifenilo, sendo o dif sniImetano-4 ,, 4 s-c!i isocianato o composto di isocianato preferido,. 0 agente de retíeulação é utilizado tipicamente numa quantidade de cerca de 4 a cerca de 32, preferivelmente de cer ca de 8 a cerca de 20 par tes em peso» por 100 partos em peso do primeiro componente, t: necessário um solvente para dissolver os componentes res- pectivos,, Os solventes utilizados para dissolver o primeiro com...... ponente incluem solventes polares ou aromáticos,, tais corno meti leti Ice tona * metilisobutiicetona., vi leno e tolueno, sendo preferidos a meti.3 etilcetona e o xileno, 0 solvente para o primei ro componente e uti1izado numa quan11dade suf icien te para pro-porcíonar um componente possuindo um teor total em sólidos (TTS) de cerca de 10 a cerca cie 50, preferivelmente de cerca de 15 a cerca de 30, Pode utilizar-se» se bem que não seja necessário, um solvente para dissolver o segundo componente do invento, os solventes típicos úteis para dissolver o segundo componente incluem solventes halogenados, tais como ι»1»1-1 r i c1o roetan o e pereloro..... etileno, sendo preferido o x,X,X~trícIoroetano„ 0 solvente para o segundo componente é utilizado numa quantidade suficiente para proporcionar um componente possuindo um teor total, cm sólidos oe cerca de x a cerca de 100,, preferivelmente de cerca de 30 a cerca de 60., /2 1R-3,354(01- ) --1.2* A formulação do presente invento pode conter opcionalmente outros aditivos bem conhecidos,, como plastificantes» carpas, pigmentos, agentes reforçadores e semelhantes em quantidades empregues pelos peritos na arte para obter a cor e consistência dese-;i adas „

Os dois componentes do presente invento devem ser- armazena·· dos separadamente de forma a evitar qualquer reticuiação ou cura prematura da formulação,, 0 adesivo do invento é aplicado tipicamente a um substrato desejado, misturando primeírarnente o primeiro componente e o segundo componente um com o outro,· nas quantidades descritas previamente,, Após a mistura inicial, a formulação resultante deve ser aplicada num prazo de até 30 dias,, mas preferivelmente rios 2 dias subsequentes, para evitar um aumento prematuro de viscosidade,, Ma is preferivelmente» a formulação e aplicada imedíatamente após a mistura dos dois componentes para evitar qualquer aumento de viscosidade que possa causar problemas associados á técnica de aplicação correspondente,, A formulação pode ser aplicada a um substrato desejado por técnicas conhecidas na arte tais como escovagem,, pulverização ou imersão do substrato com a formulação.. Preferive 1 mente„ a formulação é aplicada por imersão ou por escovagem,. tíeralmente depois da aplicação da formulação e de a deixar secai" durante um período compreendido entre cerca de 12 e 24 horas, as duas superfícies a ligar devem ser postas em contacto sob uma pressão de peio menos 6,3 kPa (1 psi) de forma a criar uma ligação permanente. Mão é necessário aquecimento adicionai para efectivar a ligação,,

Na ligação de elastomeros termoplásticos a vários substratos, o elastomero termoplástico é aplicado tipicamente à superfície do substrato a partir de um dispositivo de moldagem por in-jeeçâo, de acordo com técnicas bem conhecidas na arte,, Um elasto-mero termoplástico aplicado por um dispositivo de moldagem deste tipo possui tipicamente uma temperatura inicial de desde cerca de l. 60 °C (320° F) a ce r ca de 17 6,7 ° G ( 350 ” F ) e o s u b s t r a t o r e v e s t i d o e o elastomero termoplástico são postos em contacto sob uma --13- 72 399 iR.....±8S4(CEj pressão de desde cerca de 3447 kPa (SOU psi) a cerca de 27579 kRa (4000 psí) preferivelmente de cerca de 13786 kPa (2000 psi) a cerca de 20774 kPa (3000 psí.)Não é necessário aquecimento ad:i..... cional do substrato revestido para que o adesivo do invento ligue eficazmente o eiastómero termoplástico ao substrato,, Após o elas*· tómero termoplástico e o substrato serem postos em contacto o conjunto elastómero-substrato é deixado arrefecer· durante um período de cerca de 12 horas a cerca de 24 noras para assegurar uma reticulaçáo suficiente da formulação,, 0 elastõmero termoplástico e o substrato podem também ser ligados de acordo com outros pro...... cessos,, tais como ligação de conjunto ou extrusão,.

Apesar de a formulação adesiva do presente invento ter mostrado uma excelente capacidade de ligação com elastòmsros termo-plásticos à base de misturas de polímeros, o adesivo pode ser utilizado para ligar substratos a vários outros materiais ta is como poli(cloreto de vin i1 o) , ésteres-poliéter , amidas~po 1 ieter e poliurefcanas termoplásticas,. Os substratos a que os siastomeros termoplásticos e outros materiais se podem ligar incluem substratos tais como metal* plástico, vidro* pele, fios, cordas e tecido - A formulação adesiva do invento é utilizada preferivelmente para ligar um elastõmero termoplástico à base de uma mistura de polímeros, a um substrato metálico,. Os diversos metais que se podem ligar de acordo com o presente invento incluem qualquer um dos metais estruturais vulgares tais como ferro, aço (incluindo aço inoxidável), chumbo, alumínio, cobre, latão, bronze, metal de Μonel, níquel, z i ηco e semelhantes,, A formulação do invento pode também ser utilizada como um revestimento ou primário para composições adesivas,.

Os exemplos que se seguem são apresentados para Ilustrar em maior detalhe o presente invento mas não pretendem limitar de qualquer forma o âmbito do invento,,

EKÕMPLO.....I A 372 ml de meti 1etiIcetona, adicionaram-se 100 g de um po-1luretana-poliéster linear comprado a Mobay e comercializado sob a marca registada DESMOCOLL 500 e a mistura foi agitada ate à 72 399 116-1654(06) Χ·!

dissolução total do poliuretana-poixéster linear,, A 139 ml de xileno adicionaram-se 30 g cie poliIsopreno clorado e a mistura foi agitada até á dissolução total da poliolefina halogenada., A 3,,5 ml de propilenoglIcol-éter metilico (00WAN0L PH,, comercial 1..... zado pela Dow Chemical Company) adícionaram-se 3 g de uma resina fenólica preparada por reacçao de 50 por cento molar de pírogaiol com 30 por cento molar de resorcinol,, na presença de 60 por cento molar de formaIdeido, com base na mistura fenólica total e a mis..... tura rcsina/solvente foi agitada até á dissolução total da resina., As soluções de poliuretana., poliolefina e resina fenólica ferram misturadas umas com as outras para formar o primeiro componente do adesivo., ao primeiro componente adícíonaram-se 33,5 g de dIfen11 metano-4„43 -diísocIanato dIsso 1 vído em 1,,xX......trIc 1 oroetano (TTS 50%) e a mistura foi. agitada num misturador de tintas ate se obter uma mistura uniforme,, A formulação resu 1. fcan te foi aplicada a chapas de aço 1010 polidas por jacto d® areia,, vertendo a for..... muiação sobre as chapas que estavam mascaradas de forma a que apenas uma área medindo 6,,45 cm"* (uma polegada quadrada) ficasse revestida com a formulação,. As chapas revestidas foram então secas numa câmara de exaustão para remover todos os solventes,,

As chapas foram então colocadas num molde de Injecçâo de 4 cavidades de uma prensa de moldagem por injecçâo Injectamatic da Hydratees inc» A prensa de moldagem foi operada com uma temperatura de bocal de 65a5°C (150^F) „ uma temperatura da haste do pa rafuso de 204°C (400°F), uma temperatura do êmbolo de 232 (450°F)9 uma temperatura de prensa de topo de 65,5°C (150"F) e uma pressão de aperto de 20774 KPa (3000 psi) e foi operada num tempo de cicio de aproximadamente 30 segundos, injoctou......se um elastómero termoplástico comercializado sob a marca registada ALCRYH pela DuPont., nas cavidades. Após ligação e remoção das chapas do moldei, as chapas foram deixadas arrefecer durante 24 horas antes de serem testadas,, bXtiiPLu.....2

As chapas foram ligadas como descrito no exemplo X, com a ©xcepção de s® terem utilizado 7 gramas de resina fenólica no ρrimeí ro componente.. .1. /2 399 115--1854 (CE )

As chapas foram ligadas como descrito no Lxemplo 1 com a excepçao de se terem utilizado 10 gramas da resina fenólica no primeiro componente., rXLMOLij.....u

As chapas foram ligadas como descrito no exemplo 1., com a excepçâo de se terem utilizado 15 gramas de resina fenolica no prime i r o c o m p o n e n t e m.....11 3.0:3

Adesão Primaria.de acordo com. AS.i.n. υ·Ί As partes ligadas foram testadas à temperatura ambiente com um ângulo de descascamento ("peei angle") de 45 graus,, Registou~ .....se a resistência ao descascamen to L"peel strength" (Ibs)] e a % de retenção de borracha,,

Imersão.....em....Agu.a.....à.....íeniperatura.....Ambiente durante 7. Dias .

As partes ligadas foram esforçadas usando grampos de 1iga~ oão„ Após a imersão as partes ligadas foram secas durante a noite nas condições ambientes,, 0 teste foi efectuado no dia seguinte â temperatura ambiente com um ângulo de descascamento de 45 graus,, Registou-se a resistência ao descascamen to (1b) e a t de retenção de borracha,,

Adesão... a... 65.,,5. .!.Ç......LlãitJ:..)..

As partes ligadas foram aquecidas a 65,,5':'C £ ISO °F) durante 15 minutos antes do teste,, 0 teste foi efectuado a 65,,5"ϋ com um ângulo de descascamen to de 45 graus,. Registou-se a resistência ao destacamento e a % de retenção de borracha,,

Os resultados dos testes realizados em cada um dos Exemplos são descritos na Tabela i abaixo,, A designação XtYR Indica que a ligação foi quebrada a uma tensão de X 1b e reteve Y por cento de borracha na chapa após a quebra da ligação., 7?· 399 IR.....1854(CE) -JL6~

LfíÇELÔ .1 R®6ultados._do.....leste :emplo Adesão 1A ,, Ϊ . A „ Adesão a 65, * S3 rimaria 7 dias (ISO" 1 1.061 100R illi; 97R 45$ ! 2 11211 99R 112$ 94R 47$ 34R ò 1 LSI 10 OE 113$ 100R 44$ • í /!··! 4 11311 1008 116$ 1008 4/1 168 :tt;

Como se pode verificar a partir dos dados apresentados na Tabela 1, o adesivo do presente invento proporciona uma ligação excelente entre substratos metálicos e elastómeros termoplásticos à base de misturas de polímeros,. Deve notar-se que apesar de a retenção de borracha experimentada no teste de adesão a 65y3‘'C-, (ISOT) não ser tâo elevada como a retenção verificada noutros testes,, qualquer grau de retenção neste teste e significativo uma vez que os outros sistemas adesivos disponíveis não proporciona...... riam sequer uma adesão primaria entre elastómeros termoplásticos à base de misturas de polímeros e uma superfície metálica,,

Claims (9)

1. ”17- 72 399 IR-1854(CE) B.....&.....I.....V J......N.....D.....I..C.....A.....Q.....Õ.....I, 7 1 Processo cie preparação cie uma formulação química cie um ou dois componentes caracterizado por compreender- a formação de uma mistura de um poíiu reta na--poli éster linear., uma políoiefina halogenada, uma resina fenõiíca e um agente de reticulaçao, 2 Processo de acordo com a reivindicação i. . caracteriza do por o primeiro componente compreender o poiruretana-poliester linear., a políoief ina halogenada e a resina feno li ca e por o segundo componente compreender o agente de reticulaçao,
2. 3 -- Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2,, carac- te ri.sacio por a uretana compreender o produto de reacçâo cie um pré-polímero de poliéster e uretana com funcionalidades isoeianato e um ciiol alongador da cadeia., com baixo peso molecular, pre..... sente numa quantidade de cerca cie 10 a cerca de 99 por cento em peso,, com base na quantidade total de uretana., políoief ina e resina fenólica, 4 - processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado por a políoiefina halogenada eompreen-d e r poliisop r e η o c 1 o r a d o,, presente n u m a q u a n 11 d a d e d e c e r c a d e 0,2 a cerca de 60 por cento em peso com base na quantidade total de uretana, políoief ina e resina f enólica..
3. 5 -- Processo de acorda com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado por a resina fenólica compreender o produto de reacçâo de pirogaloi, resorcinoi. e forma Ide ido e se encontrar presente numa quantidade de cerca de 0,5 a cerca de 20 por cento em peso, com base na quantidade total de uretana, poi i-olatina e resma fenõiíca, -.13- 72 399 117-1854(02)
4. 7 - Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes,, caracterizado por a uretana ser o produto de reacçâo de um poliéster linear,, diisocianato de tolueno e butano~i4~diol e se encontrar presente numa quantidade de cerca de oO a cerca de Qu por cento em peso com base na quantidade total de uretana,, políolefina e resina fenólica,,
5. 8 - Processo de acordo com a reivindicação 4 ou com qualquer uma das reivindicações 5 a 7,, quando dependentes da reivindicação 4* caracterizado por o poliisopreno clorado estar pressn...... te numa quantidade compreendida entre cerca de 15 e cerca de 30 por cento em peso,, com base na quantidade total de uretana., poli-oiefina e resina fenólica,,
6. 9 - Processo de acordo com a reivindicação 5 ou com qualquer uma das reivindicações 6 a 8,, quando dependentes da reivindicação 5, caracterizado por a resina fenólica ser o produto de reacçâo de cerca 20 a 80 moles por cento de pi roga lo! * de cerca de 80 a 20 moles por cento de resorcxnol e de cerca de 4 0 a 80 moles por cento de formaldeido,, com base na quantidade total de pirogaio1 e resorcinol e se encontrar presente numa quantidade de cerca de 2 a cerca de 1.3 por cento em peso, com base na quantidade total de uretana, políolefina e resina fenólica,,
7. 10 - Processo de acordo com a reivindicação 6 ou com qualquer uma das reivindicações 7 a 9U quando dependentes da reivindicação 3,, caracterizado por o agente de reticulaçâo estar presente numa quantidade compreendida entre cerca de 8 e cerca de 20 partes em peso por 100 partes em peso da quantidade total de uretana,. políolefina e resina fenólica,,
8. 11 -- Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes caracterizado por a formulação química ser um adesivo „
9. 12 - Processo de ligação de um substrato a um a1astomero termoplásticocaracterizado por compreender os passos de aplicação da formulação química preparada de acordo com qualquer uma “19” 72 399 j:R~í,S54(CE) das reivindicações i a 11 a superfície do substrato e aplicação cio e 1 as torne ro termoplástico à superfície revestida do substrato, sob uma pressão de cerca de 3,45 x 10'"' kPa a cerca de 27,56 x 10'" kPa,, a uma temperatura de cerca de 1.60a cerca de 176,71¾ e arrefecimento do conjunto elastómero-substrato, rssu1 tanta, durante um período de cerca de 12 a cerca de 24 horas, 13 “ Processo de acordo com a reivindicação 12, caraetarv* zado por o substrato ser um substrato metálico. Lisboa, 11. A8R. 1951 P O r L 0 R D C 0 RP 0 R A T 1 0 N 0 Α0Ε.ΝΪΈ OFICIAL ~