ES2622365T3 - Uso de dispersiones acuosas de poliuretano para la laminación de cuerpos moldeados - Google Patents

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Abstract

Uso de dispersiones acuosas de poliuretano para la laminación de cuerpos moldeados, en el que poliuretano exhibe unidades derivadas de por lo menos un poliol amorfo de poliéster y unidades derivadas de por lo menos un policarbonato, en el que para la preparación del poliol amorfo de poliéster se usa una mezcla de ácidos carboxílicos consistente en por lo menos un ácido dicarboxílico alifático con 3 a 10, preferiblemente 4 a 8 átomos de C y por lo menos un ácido dicarboxílico aromático, en la relación molar de 0,5:1 a 2:1.

Description

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DESCRIPCION
Uso de dispersiones acuosas de poliuretano para la laminacion de cuerpos moldeados
La invencion se refiere el uso de dispersiones acuosas de poliuretano para la laminacion de cuerpos moldeados, en las que el poliuretano esta constituido de polioles amorfos de poliester asf como de polioles de policarbonato. La invencion se refiere tambien a un procedimiento para la preparacion de cuerpos moldeados laminados asf como los cuerpos moldeados fabricados segun el procedimiento.
El recubrimiento de partes moldeadas mediante adhesion o bien laminacion con laminas es usado tanto en la fabricacion de muebles como tambien en el campo del interior de automoviles. Para ello se trabaja frecuentemente segun el denominado procedimiento de activacion termica. Los sistemas adhesivos usados tienen que poseer una buena capacidad para activarse termicamente, es decir que se forma una suficiente adherencia por calentamiento de sistemas no adherentes o solo poco adherentes a temperatura ambiente. Para tales sistemas es deseable por un lado una baja temperatura de activacion, que no esta muy por encima de temperatura ambiente. Por otro lado es necesaria una estabilidad al calor tan alta como sea posible de la parte moldeada laminada, es decir que posteriormente la lamina laminada no se despegue ya de la parte moldeada, tanto como sea posible, a elevadas temperaturas.
Como sistemas adhesivos pueden usarse entre otros, dispersiones acuosas de poliuretano, en tanto satisfagan los requerimientos planteados. Por ejemplo en los documentos WO 09/55696, WO 09/55697 y EP 2090603 se describen dispersiones acuosas de poliuretano perteneciente al estado de la tecnica. Por regla general, los poliuretanos estan construidos de dioles de poliester, poliisocianatos y agentes de amina de alargamiento de cadena.
Otra tecnologfa de aplicacion de dispersiones acuosas de poliuretano es la adhesion por contacto. Mientras en la laminacion tecnica segun el procedimiento de activacion termica, se recubre con adhesivo solo un lado de los dos sustratos que se van a adherir mutuamente y la adherencia ocurre por aplicacion simultanea de temperatura y presion elevadas, en la adhesion por contacto ambos lados de los sustratos que van a adherirse, estan recubiertos con un pegamento autoadhesivo y la adherencia ocurre sin aumento de temperatura, a temperatura ambiente bajo aplicacion de presion. En la laminacion tecnica segun el procedimiento de activacion termica se logra por regla general una mayor estabilidad de adhesion, comparada con la adhesion por contacto. Sin embargo, cuando uno de los dos sustratos es sensible a la temperatura (por ejemplo laminacion de cuero) tiene que referirse al procedimiento de adhesion por contacto, a pesar de la menor estabilidad de la adherencia asociada con el. Por ello son deseables sistemas que exhiban la elevada estabilidad de adherencia de adhesivos que pueden activarse termicamente, en los que sin embargo la temperatura de activacion es tan baja como sea posible (por ejemplo inferior a 60 °C), para poder adherir tambien sustratos termicamente sensibles. A pesar de la baja temperatura de activacion, los adhesivos debenan sin embargo exhibir despues de la adhesion una estabilidad al calor tan alta como fuera posible, es decir que la adhesion no se despegue nuevamente a elevadas temperaturas.
Ademas, por regla general los poliuretanos que pueden activarse termicamente usados hasta hoy en la laminacion de cuerpos moldeados segun el procedimiento de activacion termica, tienen a temperatura ambiente una adherencia insuficiente, para poder ser usados tambien en el procedimiento de adhesion por contacto. Aparte de los parametros importantes para la laminacion, la temperatura de activacion y la estabilidad al calor, son para ello tambien necesarios una buena adherencia por contacto o bien elevado valor de corte despues de la adhesion por contacto.
Existfa el objetivo de desarrollar adhesivos acuosos, tan libres de solventes organicos como fuera posible, que puedan usarse en el procedimiento de activacion termica, como adhesivos de laminacion para la fabricacion de cuerpos moldeados laminados, que tuvieran temperaturas de activacion tan bajas como fuera posible, causaran una estabilidad al calor de las partes moldeadas laminadas tan buena como fuera posible y adicionalmente exhibieran aun una adherencia mejorada por contacto, de modo que los adhesivos pudieran ser usados en el procedimiento de adhesion por contacto, sin que se perjudicaran de manera inapropiada las propiedades necesarias para el uso en el procedimiento de activacion termica.
Se encontro que el objetivo puede ser logrado mediante el uso de las dispersiones de poliuretano descritas a continuacion (en lo sucesivo denominadas tambien brevemente adhesivos). Es objetivo de la invencion el uso de dispersiones acuosas de poliuretano para la laminacion de cuerpos moldeados, en las que el poliuretano exhibe unidades derivadas de por lo menos un poliol amorfo de poliester y unidades derivadas de por lo menos un policarbonato.
Tambien es objetivo de la invencion un procedimiento para la fabricacion de cuerpos moldeados laminados, en el que
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a) se pone a disposicion un cuerpo moldeado,
b) se pone a disposicion una lamina,
c) se pone a disposicion una dispersion acuosa de poliuretano descrita en detalle a continuacion y
d) se aplica la dispersion acuosa de poliuretano sobre la lamina y/o el cuerpo moldeado y se lamina la lamina sobre el cuerpo moldeado, en el que la laminacion ocurre preferiblemente por activacion termica.
Son objetivo de la invencion tambien cuerpos moldeados laminados con lamina, fabricados segun el procedimiento de acuerdo con la invencion, en los que el material de la lamina es elegido preferiblemente del grupo consistente en cloruro de polivinilo, que puede contener tambien plastificante, y poliolefina termoplastica (TPO) y combinaciones de ellos.
El adhesivo que va a ser usado de acuerdo con la invencion consiste esencialmente en por lo menos un poliuretano disperso en agua como aglutinante polimerico y opcionalmente aditivos como agentes de relleno, espesantes, antiespumante, etc. El aglutinante polimerico esta presente preferiblemente como dispersion en agua o tambien en una mezcla de agua y solventes organicos solubles en agua, con puntos de ebullicion preferiblemente inferiores a 150 °C (1 bar). Como unico solvente se prefiere particularmente agua. Para datos de peso para la composicion del adhesivo, no se tienen en cuenta el agua u otros solventes.
Amorfos son solidos, cuyos elementos de construccion no estan dispuestos en red cristalina, es decir no son cristalinos. Los polioles amorfos de poliester son de acuerdo con la invencion en particular aquellos polioles de poliester, que en el intervalo de temperatura de -30 °C a +60 °C no son cristalinos, es decir no exhibe punto de fusion.
Preferiblemente, el poliuretano contiene unidades derivadas de uno o varios dioles amorfos de poliester, en una cantidad mayor a 10 % en peso o mayor a 25 % en peso, de modo particular preferiblemente por lo menos 30 % en peso, referida al poliuretano.
Preferiblemente el poliuretano contiene unidades derivadas de uno o varios policarbonatos, en una cantidad mayor a 10 % en peso o mayor a 25 % en peso, de modo particular preferiblemente por lo menos 30 % en peso, referida al poliuretano.
La relacion molar de poliol amorfo de poliester (a) a policarbonato (b) esta preferiblemente en el intervalo de 1:10 a 10:1 o de 1:5 a 5:1, en particular de 1:2 a 2:1.
En total, el poliuretano esta constituido preferiblemente esencialmente de:
a) por lo menos un diol amorfo de poliester con un peso molecular de aproximadamente 500 a 4.000 g/mol,
b) por lo menos un policarbonato con un peso molecular de aproximadamente 500 a 4.000 g/mol,
c) por lo menos un diisocianato organico o una mezcla de compuestos organicos de isocianato, preferiblemente isoforondiisocianato o hexametilendiisocianato o su mezcla, que exhiben un promedio aritmetico de funcionalidad NCO de 1,9 a 2,3
d) opcionalmente por lo menos un alcohol trivalente con un peso molecular promedio de 62 a 500 g/mol y
e) opcionalmente por lo menos un compuesto elegido de entre el grupo consistente en alcoholes mono a trivalentes, que contienen adicionalmente por lo menos un grupo ionico o por lo menos un grupo que puede ser transformado en un grupo ionico, y compuestos diamino, que contienen adicionalmente por lo menos un grupo ionico o por lo menos un grupo que puede ser transformado en un grupo ionico, elegido preferiblemente de entre acidos diaminocarboxflicos, acidos diaminosulfonicos y las respectivas sales de acidos carboxflicos y sulfonicos,
f) opcionalmente otros compuestos polivalentes diferentes de los monomeros (a) a (e), con grupos reactivos en los cuales se trata de grupos hidroxilo alcoholicos, grupos amino primarios o secundarios o grupos isocianato y
g) opcionalmente compuestos monovalentes diferentes de los monomeros (a) a (f) con un grupo reactivo, que es un grupo hidroxilo alcoholico, un grupo amino primario o secundario o un grupo isocianato.
Un grupo que puede ser transformado en un grupo ionico es por ejemplo un grupo acido, en particular un grupo acido carboxflico o un grupo acido sulfonico.
En total, el poliuretano esta constituido preferiblemente de:
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a) 10 a 80 % en peso de por lo menos un diol amorfo de poliester con un peso molecular de aproximadamente 500 a 4.000 g/mol,
b) 10 a 80 % en peso de por lo menos un policarbonato con un peso molecular de aproximadamente 500 a 4.000 g/mol,
c) 5 a 30 % en peso de por lo menos un diisocianato organico o una mezcla de compuestos organicos de isocianato que exhibe un promedio aritmetico de funcionalidad NCO de 1,9 a 2,3,
d) 2 a 10 % en peso de por lo menos un alcohol trivalente con un promedio de peso molecular de 62 a 500 g/mol y
e) 0 a 10, por ejemplo 2 a 10 % en peso de por lo menos un compuesto elegido de entre el grupo consistente en alcoholes mono a trivalentes, los cuales contienen adicionalmente por lo menos un grupo ionico o por lo menos un grupo que puede ser transformado en un grupo ionico, y compuestos diamino, que contienen adicionalmente por lo menos un grupo ionico o por lo menos un grupo que puede ser transformado en un grupo ionico,
f) 0 a 5 % en peso de otros compuestos polivalentes diferentes de los monomeros (a) a (e), con grupos reactivos, que son grupos hidroxilo alcoholicos, grupos amino primarios o secundarios o grupos isocianato y
g) 0 a 5 % en peso de compuestos monovalentes diferentes de los monomeros (a) a (f) con un grupo reactivo, que es un grupo hidroxilo alcoholico, un grupo amino primario o secundario o un grupo isocianato.
Los policarbonatos (b) son compuestos con grupos hidroxilo libres, es decir son polioles, en particular dioles. Desde el punto de vista de buena formacion de pelfcula y elasticidad, entran en consideracion como dioles (a) y (b) especialmente dioles de alto peso molecular, que tienen un peso molecular de aproximadamente 500 a 4.000, preferiblemente de aproximadamente 1.000 a 3.000 g/mol. Aqrn, se trata de promedio aritmetico de peso molar Mn. Mn surge por determinacion del numero de grupos terminales (numero OH).
Como componente (a) se usan preferiblemente dioles amorfos de poliester, que son obtenidos por reaccion de alcoholes divalentes con acidos carboxflicos divalentes. Para la preparacion de polioles de poliester, en lugar de los acidos policarboxflicos libres, pueden usarse tambien los correspondientes antudridos de acido policarboxflico o los correspondientes esteres de acidos policarboxflicos con alcoholes pequenos o sus mezclas.
Para la preparacion del diol amorfo de poliester a) se usa una mezcla de acidos carboxflicos consistente en por lo menos un acido dicarboxflico alifatico con 3 a 10, preferiblemente 4 a 8 atomos de C y por lo menos un acido dicarboxflico aromatico. La relacion molar de mezcla es de 0,5:1 a 2:1. Una mezcla preferida de acidos dicarboxflicos es acido adfpico/acido isoftalico, en la relacion de 0,5:1 a 2:1.
Para la preparacion de los dioles de poliester a) y b) entran en consideracion como alcoholes polivalentes por ejemplo etilenglicol, propano-1,2-diol, propano-1,3-diol, butano-1,3-diol, buteno-1,4-diol, butino-1,4-diol, pentano- 1,5-diol, neopentilglicol, bis-(hidroximetil)-ciclohexanos como 1,4-bis-(hidroximetil)ciclohexano, 2-metil-propano- 1,3-diol, metilpentanodioles, ademas dietilenglicol, trietilenglicol, tetraetilenglicol, polietilenglicol, dipropilenglicol, polipropilenglicol, dibutilenglicol y polibutilenglicoles. Se prefieren alcoholes de la formula general HO-(CH2)x-OH, en la que x es un numero de 1 a 20, preferiblemente un numero par de 2 a 20. Son ejemplos de ello etilenglicol, butano-1,4-diol, hexano-1,6-diol, octano-1,8-diol y dodecano-1,12-diol. Ademas, se prefiere neopentilglicol. Para la preparacion de dioles amorfos de poliester a) se usa preferiblemente por lo menos un alcanodiol con 2 a 10, preferiblemente 4 a 8 atomos de C.
Se prefiere el diol amorfo de poliester, preparado a partir de una mezcla de por lo menos un acido dicarboxflico alifatico con 3 a 10, preferiblemente 4 a 8 atomos de C y por lo menos un acido dicarboxflico aromatico en la relacion de preferiblemente 0,5:1 a 2:1 y por lo menos un alcanodiol con 2 a 10, preferiblemente 4 a 8 atomos de C. De modo particular se prefiere el diol amorfo de poliester, preparado a partir de una mezcla de acidos dicarboxflicos de acido adfpico/acido isoftalico, en particular en la relacion (molar) de 0,5:1 a 2:1 asf como 1,6- hexanodiol. Un producto comercial adecuado es por ejemplo Lupraphen® VP9206.
Los policarbonatos (b) son preferiblemente macrodioles, en particular dioles de policarbonato, como pueden obtenerse por ejemplo mediante reaccion de fosgeno con un exceso de los alcoholes de bajo peso molecular mencionados como componentes constituyentes para los polioles de poliester. Son adecuados por ejemplo policarbonatos de alcanodiol con preferiblemente 2 a 10, en particular 4 a 8 atomos de C en la cadena de alcano, por ejemplo etilenglicol, propano-1,2- diol, propano-1,3-diol, butano-1,3-diol, buteno-1,4-diol, butino-1,4-diol, pentano-1,5-diol, neopentilglicol, bis-(hidroximetil)-ciclohexanos como 1,4-bis-(hidroximetil)ciclohexano, 2-metil- propano-1,3-diol, metilpentanodioles, ademas dietilenglicol, trietilenglicol, tetraetilenglicol, polietilenglicol, dipropilenglicol, polipropilenglicol, dibutilenglicol y polibutilenglicoles. Se prefieren alcoholes de la formula general HO-(CH2)x-OH, en la que x es un numero de 1 a 20, preferiblemente un numero par de 2 a 20. Son ejemplos de ello
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etilenglicol, butano-1,4-diol, hexano-1,6-diol, octano-1,8-diol y dodecano-1,12-diol. Ademas, se prefiere neopentilglicol. Para la preparacion de los policarbonatos (b) se usa preferiblemente por lo menos un alcanodiol con 2 a 10, preferiblemente 4 a 8 atomos de C y el policarbonato es preferiblemente un policarbonato terminado en hidroxilo.
Pueden usarse tambien como componentes f) opcionales adicionalmente dioles de poliester a base de lactona, en los que se trata de homopolimerizados o polimerizados mixtos de lactonas, preferiblemente de productos de adicion de lactonas, que exhiben grupos hidroxilo terminales, sobre moleculas iniciadoras difuncionales adecuadas. Como lactonas entran en consideracion preferiblemente aquellas que se derivan de compuestos de la formula general HO-(CH2)z-COOH, en la que z es un numero de 1 a 20 y un atomo de H de una unidad de metileno puede estar sustituido tambien por un radical alquilo Ci a C4. Son ejemplos epsilon-caprolactona, U-propiolactona, gama-butirolactona y/o metil-epsilon-caprolactona asf como sus mezclas. Son compuestos iniciadores adecuados por ejemplo los alcoholes divalentes de bajo peso molecular, mencionados previamente como componentes constituyentes para los polioles de poliester. Se prefieren particularmente los correspondientes polimerizados de la epsilon-caprolactona. Tambien pueden usarse como iniciadores para la preparacion de polimerizados de lactona, dioles de poliester o dioles de polieter de bajo peso molecular. En lugar de los polimerizados de lactonas, pueden usarse tambien los correspondientes policondensados qmmicamente equivalentes de los acidos hidroxicarboxflicos correspondientes a las lactonas.
Como componentes f) adicionales opcionales pueden usarse tambien dioles de polieter. Los dioles de polieter son obtenibles en particular mediante polimerizacion de oxido de etileno, oxido de propileno, oxido de butileno, tetrahidrofurano, oxido de estireno o epiclorhidrina consigo mismos, por ejemplo en presencia de BF3 o mediante adicion de estos compuestos dado el caso en mezcla o sucesivamente, sobre componentes iniciadores con atomos reactivos de hidrogeno, como alcoholes o aminas, por ejemplo agua, etilenglicol, propano-1,2-diol, propano-1,3-diol, 2,2-bis(4-hidroxifenil)-propano o anilina. Son por ejemplo dioles de polieter oxido de polipropileno, politetrahidrofurano con un promedio aritmetico de peso molecular de 240 a 5.000, y sobre todo 500 a 4.500 g/mol. Un diol de polieter preferido de modo particular como componente constituyente para los poliuretanos, es politetrahidrofurano.
Como componentes f) opcionales adicionales pueden usarse tambien polihidroxiolefinas, preferiblemente aquellas con 2 grupos hidroxilo terminales, por ejemplo a,-w-dihidroxipolibutadieno, a,-w -dihidroxipolimetacrilester o a,-w - dihidroxipoliacrilester. Otros polioles adecuados son poliacetales, polisiloxanos y resinas alqmdicas.
Como diisocianatos organicos c) entran en consideracion tanto diisocianatos alifaticos como tambien aromaticos. Son de mencionar en particular diisocianatos de la formula general X(NCO)2, en la que X representa un radical hidrocarburo alifatico con 4 a 15 atomos de carbono, un radical hidrocarburo cicloalifatico o aromatico con 6 a 15 atomos de carbono o un radical hidrocarburo aralifatico con 7 a 15 atomos de carbono. Son ejemplos de tales diisocianatos tetrametilendiisocianato, hexametilendiisocianato, dodecametilendiisocianato, 1,4- diisocianatociclohexano, 1-isocianato-3,5,5-trimetil-5-isocianatometilciclohexano (IPDI), 2,2-bis-(4- isocianatociclohexil)-propano, trimetilhexanodiisocianato, 1,4-diisocianatobenceno, 2,4-diisocianatotolueno, 2,6- diisocianatotolueno, 4,4'-diisocianatodifenilmetano, 2,4'-diisocianato-difenilmetano, p-xililendiisocianato, tetrametilxililendiisocianato (TMXDI), los isomeros del bis-(4-isocianatociclohexil)metano (HMDI) como el isomero trans/trans, el isomero cis/cis y el isomero cis/trans asf como mezclas consistentes en estos compuestos. Tales diisocianatos son obtenibles en el comercio. Como mezclas de estos isocianatos son de particular importancia las mezclas de los respectivos isomeros estructurales de diisocianatotolueno y diisocianato-difenilmetano, en particular es adecuada la mezcla de 80 % molar de 2,4-diisocianatotolueno y 20 % molar de 2,6- diisocianatotolueno. Ademas, son particularmente ventajosas las mezclas de isocianatos aromaticos como 2,4- diisocianatotolueno y/o 2,6-diisocianatotolueno con isocianatos alifaticos o cicloalifaticos como
hexametilendiisocianato o IPDI, en los que la relacion molar de mezcla preferida de los isocianatos alifaticos a aromaticos es 4 : 1a 1 : 4. Para la construccion de los poliuretanos pueden usarse como compuestos, aparte de los mencionados anteriormente, tambien isocianatos que aparte de los grupos isocianato libres, portan otros grupos isocianato enmascarados, por ejemplo grupos uretdiona. De modo particular se prefiere el poliuretano amorfo constituido de diisocianatos organicos, que son elegidos de entre isoforondiisocianato,
hexametilendiisocianato y una mezcla de isoforondiisocianato y hexametilendiisocianato.
Los compuestos del componente e) contienen en particular grupos anionicos como los grupos sulfonato, grupos carboxilato o los grupos fosfato. El concepto de grupos ionicos debena comprender aquellos grupos que pueden ser transformados en grupos ionicos. De modo correspondiente se entienden como grupos ionicos tambien los grupos acido carboxflico, acido sulfonico o acido fosforico que mediante neutralizacion pueden ser transformados en grupos ionicos. Como compuestos e) se prefieren los acidos dihidroxicarboxflicos, diaminocarboxflicos y diaminosulfonicos y sus respectivas sales de acidos carboxflicos y acidos sulfonicos.
Comunmente entran en consideracion acidos carboxflicos y acidos sulfonicos alifaticos, cicloalifaticos, aralifaticos
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o aromaticos, que portan por lo menos un grupo hidroxilo alcoholico. Se prefieren los acidos dihidroxicarboxflicos, en particular acidos dihidroxialquilcarboxflicos, sobre todo con 3 a 10 atomos de C, como se describen tambien en el documento US-A 3,412,054. En particular son compuestos de la formula general
R3
1 i 2
h o -R -Ur -o h
COOH
en la cual R1 y R2 representan una (unidad) alcanodiilo Ci a C4 y R3 representa una (unidad) alquilo Ci a C4 y
sobre todo preferiblemente acido dimetilolpropionico (DMPA).
Aparte de los acidos carboxflicos bifuncionales, pueden usarse otros monomeros con grupos hidrofflicos, por ejemplo los correspondientes acidos dihidroxisulfonicos y dihidroxifosfonicos como acido 2,3- dihidroxipropanofosfonico o acidos diaminosulfonicos. De modo particular se prefieren acido N-(2-aminoetil)-2- aminoetilsulfonico y las correspondientes sales de sulfonato.
En tanto se usen monomeros con grupos potencialmente ionicos, su transformation en la forma ionica puede ocurrir antes, durante, sin embargo preferiblemente despues de la poliadicion de isocianato, puesto que frecuentemente los monomeros ionicos solo se disuelven dificilmente en la mezcla de reaction. De modo particular preferiblemente los grupos carboxilato o bien sulfonato estan presentes en forma de su sal, con un ion alcalino o un ion amonio como ion contrario. Para la transformacion de grupos potencialmente anionicos, por ejemplo grupos acido carboxflico o grupos acido sulfonico en grupos ionicos, pueden usarse comunmente bases organicas o inorganicas como KOH, NaOH, amomaco o alquilaminas por ejemplo trialquilaminas.
Se aumentan la dureza y el modulo de elasticidad de los poliuretanos, cuando como dioles se usan adicionalmente alcoholes d) divalentes con un peso molecular de aproximadamente 62 a 500, preferiblemente de 62 a 400 o 62 a 200 g/mol, preferiblemente en una cantidad de 2 a 10 % en peso, referida al poliuretano. Como monomeros d) se usan sobre todos los componentes constituyentes de los alcanodioles de cadena corta mencionados para la preparation de polioles de poliester, en la que se prefieren los dioles no ramificados con 2 a 12 atomos de C y un numero par de atomos de C asi como pentano-1,5-diol y neopentilglicol. como dioles d) entran en consideration por ejemplo etilenglicol, propano-1,2-diol, propano-1,3-diol, butano-1,3-diol, buteno-1,4-diol, butino-1,4-diol, pentano-1,5-diol, neopentilglicol, bis-(hidroximetil)-ciclohexanos como 1,4-bis-(hidroximetil)-ciclohexano, 2-metil- propano-1,3-diol, metilpentanodioles, ademas dietilenglicol, trietilenglicol, tetraetilenglicol, polietilenglicol, dipropilenglicol, polipropilenglicol, dibutilenglicol y polibutilenglicoles. Se prefieren alcoholes de la formula general HO-(CH2)x-OH, en la que x es un numero de 1 a 20, preferiblemente un numero par de 2 a 20. Son ejemplos de ello etilenglicol, butano-1,4-diol, hexano-1,6-diol, octano-1,8-diol y dodecano-1,12-diol. De modo particular se prefieren butano-1,4-diol y neopentilglicol.
Preferiblemente en los poliuretanos la fraction de los dioles a) y b), referida a la cantidad total de todos los dioles, es de 10 a 100 % molar o 60 a 100 % molar y la fraccion de los dioles d), referida a la cantidad total de los dioles es de 0 a 90 % molar, o 0 a 40 % molar.
Los monomeros (f), que son diferentes de los monomeros (a) a (e) y que opcionalmente son tambien componentes del poliuretano, sirven en general para el entrecruzamiento o el alargamiento de cadena. Son en general alcoholes no fenolicos mas que divalentes, aminas con 2 o mas grupos amino primarios y/o secundarios asi como compuestos, que aparte de uno o varios grupos hidroxilo alcoholicos, portan uno o varios grupos amino primarios y/o secundarios. Son alcoholes con una valencia superior a 2, que pueden servir para el ajuste de un cierto grado de ramification o entrecruzamiento, por ejemplo trimetilolpropano, glicerina o azucar. Ademas, entran en consideracion monoalcoholes que aparte de los grupos hidroxilo, portan otro grupo reactivo frente a isocianatos, con uno o varios grupos amino primarios y/o secundarios, por ejemplo monoetanolamina.
Se usan entonces sobre todo poliaminas con 2 o mas grupos amino primarios y/o secundarios, cuando debiera tener lugar el alargamiento de cadena o bien entrecruzamiento en presencia de agua, puesto que por regla general las aminas reaccionan con isocianatos mas rapidamente que los alcoholes o agua. Esto es frecuentemente necesario entonces cuando se desean dispersiones acuosas de poliuretanos entrecruzados o poliuretanos con elevado peso molar. En tales casos se procede de modo que se preparan prepolimeros con grupos isocianato, se dispersan estos rapidamente en agua y a continuation mediante adicion de compuestos con varios grupos amino reactivos frente a isocianatos, se realiza el alargamiento de cadena o entrecruzamiento. para ello son aminas adecuadas en general aminas polifuncionales del intervalo de peso molar de 32 a 500 g/mol, preferiblemente de 60 a 300 g/mol, que contienen por lo menos dos grupos amino, elegidos de entre el grupo de los grupos amino primarios y secundarios. son ejemplos de ellos diaminas como diaminoetano, diaminopropanos, diaminobutanos, diaminohexanos, piperazina, 2,5-dimetilpiperazina, amino-3-aminometil-3,5,5-trimetil-ciclohexano (isoforondiamina, IPDA), 4,4’-diaminodiciclohexilmetano, 1,4-diaminociclohexano, aminoetiletanolamina, hidrazina,
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hidrato de hidrazina o triaminas como dietilentriamina o 1,8-diamino-4-aminometiloctano.
Las aminas pueden ser usadas tambien en forma bloqueada, por ejemplo en forma de las correspondientes cetiminas (vease por ejemplo el documento CA-A 1 129 128), cetazinas (vease por ejemplo el documento US-A 4 269 748) o sales de amina (vease el documento US-A 4 292 226). Tambien las oxazolidinas, como se usan por ejemplo en el documento US-A 4 192 937, representan poliaminas enmascaradas, que pueden usarse para la preparacion de poliuretanos de acuerdo con la invencion, para el alargamiento de cadena de prepolfmeros. Para el uso de tales poliaminas enmascaradas, se mezclan estas en general con los prepolfmeros en ausencia de agua y a continuacion se combina esta mezcla con el agua de dispersion o una parte del agua de dispersion, de modo que por hidrolisis se liberan las correspondientes poliaminas.
Preferiblemente se usan mezclas de di- y triaminas, de modo particular preferiblemente mezclas de isoforondiamina (IPDA) y dietilentriamina (DETA).
Los poliuretanos contienen como componente (f) preferiblemente 1 a 30, de modo particular preferiblemente 4 a 25 % molar, referido a la cantidad total de todos los compuestos polivalentes reactivos con isocianato, de por lo menos una poliamina con por lo menos 2 grupos amino reactivos frente a isocianatos. Para el mismo proposito pueden usarse como monomeros (f) tambien isocianatos mas que divalentes. Son por ejemplo compuestos comunes en el mercado el isocianurato o el biuret de hexametilendiisocianato.
Son monomeros (g), que se usan opcionalmente, los monoisocianatos, monoalcoholes y aminas monoprimarias y secundarias. En general su fraccion maxima es 10 % molar, referida a la cantidad molar total de monomeros. Estos compuestos monofuncionales portan comunmente otros grupos funcionales como grupos olefmicos o grupos carbonilo y sirven para la introduccion de grupos funcionales en el poliuretano, que hacen posible la dispersion o bien el entrecruzamiento u otra reaccion analoga de polfmeros del poliuretano. Aqu entran en consideracion monomeros como isopropenil-alfa,alfa-dimetilbencilisocianato (TMI) y esteres de los acidos acnlico o metacnlico como hidroxietilacrilato o hidroxietilmetacrilato.
Se obtienen adhesivos con un perfil particularmente bueno de propiedades sobre todo entonces cuando como diisocianatos (c) se usan esencialmente diisocianatos solo alifaticos, diisocianatos cicloalifaticos o diisocianatos aralifaticos. De manera notable se completa esta combinacion de monomeros como componente (e), mediante sales alcalinas de acido diaminomonosulfonico; en las que es mejor adecuada la sal de Na.
En el ambito de la qmmica de los poliuretanos se conoce en general, como puede ajustarse el peso molecular de los poliuretanos mediante eleccion de la cantidad de monomeros mutuamente reactivos, asf como del promedio aritmetico del numero de grupos funcionales reactivos por molecula. Normalmente, se eligen los componentes (a) a (g) asf como sus respectivas cantidades molares, de modo que el cociente de la suma de todos los grupos NCO y la suma de todos los grupos OH reactivos frente a NCO, es decir la relacion A : B con
A la cantidad molar de grupos isocianato y
B la suma de la cantidad molar de grupos hidroxilo y la cantidad molar de grupos funcionales, que pueden reaccionar con isocianatos en una reaccion de adicion,
es 0,5 : 1a 2 : 1, preferiblemente 0,7:1 a 1,5:1 o 0,8 : 1a 1,3:1 de modo particular preferiblemente 0,9 : 1 a 1,2 : 1. de modo muy particular preferiblemente la relacion A : B esta tan cerca como sea posible de 1 : 1.
Los monomeros (a) a (g) usados portan en promedio comunmente 1,5 a 2,5, preferiblemente 1,9 a 2,1, de modo particular preferiblemente 2,0 grupos isocianato o bien grupos funcionales que pueden reaccionar con isocianatos en una reaccion de adicion.
La poliadicion de los componentes constituyentes para la preparacion del poliuretano ocurre preferiblemente a temperaturas de reaccion de hasta 180 °C, preferiblemente hasta 150 °C bajo presion normal o bajo presion autogena. La preparacion de poliuretanos o bien de dispersiones acuosas de poliuretano es conocida por los expertos. Los poliuretanos estan presentes preferiblemente como dispersion acuosa y son usados de esta forma. El valor de pH de la dispersion de polfmero es ajustado preferiblemente a pH mayor a 5, en particular a un valor de pH entre 5,5 y 8,5.
El adhesivo que va a ser usado de acuerdo con la invencion contiene grupos acidos u otros grupos reactivos, que mutuamente o con agentes externos de entrecruzamiento pueden alcanzar una reaccion de entrecruzamiento. Estos grupos reactivos estan presentes preferiblemente en una cantidad de 0,0001 a 0,5 mol, de modo particular preferiblemente de 0,0005 a 0,5 mol/100 g de adhesivo. Mediante reacciones de saponificacion se forman tambien grupos carboxilo, de modo que puede ocurrir tambien un entrecruzamiento, sin un contenido inicial de grupos carboxilo en el poliuretano.
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En una forma de realizacion de la invencion, el adhesivo de dispersion de poliuretano contiene por lo menos un agente externo de entrecruzamiento. Son agentes de entrecruzamiento adecuados por ejemplo poliisocianatos con por lo menos dos grupos isocianato, por ejemplo isocianuratos formados de diisocianatos, compuestos con por lo menos un grupo carbodiimida, isocianatos bloqueados por via qmmica, isocianatos enmascarados, uretdionas enmascaradas, biuretes o alofanatos. Son adecuados tambien aziridinas, oxazolinas y epoxidos. De modo particular se prefieren poliisocianatos alifaticos, en particular poliisocianatos que pueden formar emulsion en agua, por ejemplo Basonat® LR9056. El agente externo de entrecruzamiento es usado preferiblemente en una cantidad de 0,5 a 10 % en peso, referida al contenido de solidos de la dispersion. Un agente externo de entrecruzamiento es un compuesto que antes de la reaccion de entrecruzamiento no esta unido al poliuretano sino que esta disuelto o disperso en la dispersion de poliuretano. Entran en consideracion tambien agentes de entrecruzamiento, que estan unidos al poliuretano (agentes internos de entrecruzamiento). En una forma de realizacion se usa la dispersion del poliuretano como composicion de adhesivo de dos componentes, junto con por lo menos un compuesto de poliisocianato.
Las dispersiones de poliuretano de acuerdo con la invencion son usadas de acuerdo con la invencion en preparaciones acuosas de adhesivo, para la fabricacion de cuerpos moldeados laminados, es decir para la fabricacion de cuerpos compuestos mediante la adhesion permanente de laminas de superficie grande, flexibles sobre cuerpos moldeados solidos (moldeados en tres dimensiones, con forma estable, no flexibles) como sustrato. Las laminas flexibles son elegidas en particular de entre laminas de polfmero y laminas metalicas. Ellas se adhieren a cuerpos moldeados solidos, por ejemplo partes moldeadas de metal, metal lacado, madera, materiales de madera, materiales en fibra o plastico. Las partes moldeadas pueden ser muebles o partes de muebles, es decir componentes de muebles o partes interiores de automoviles.
La presente invencion se refiere con ello tambien a un procedimiento para la fabricacion de cuerpos moldeados laminados con lamina, en el cual se pone a disposicion una dispersion acuosa de poliuretano descrita anteriormente. Para ello las dispersiones acuosas de polfmero pueden usarse como preparaciones acuosas de adhesivo, como tales o despues de produccion con sustancias auxiliares comunes. Son por ejemplo sustancias auxiliares comunes los agentes humectantes, espesantes, coloides protectores, estabilizantes protectores contra la luz, biocidas, antiespumantes, etc. Las preparaciones de adhesivo de acuerdo con la invencion no requieren la adicion de resinas plastificantes (promotores de adhesividad) u otros plastificantes. Para el proposito de acuerdo con la invencion, las dispersiones de poliuretano de acuerdo con la invencion pueden mezclarse tambien con otros tipos de dispersion de polfmero, en particular con dispersiones de poliacrilato, polivinilacetato y polietilenvinilacetato. Entre estas dispersiones de mezcla se prefieren las dispersiones de polietilenvinilacetato. Las relaciones tfpicas de cantidad en peso de dispersion de poliuretano : dispersion de mezcla estan en el intervalo 3:1 a 1:2 (referidas en cada caso al contenido de solidos).
En una forma de realizacion, se aplica la dispersion de polfmero de acuerdo con la invencion, como agente de un componente, es decir sin agentes de entrecruzamiento adicionales, en particular sin agente de entrecruzamiento de isocianato. Sin embargo, la dispersion de polfmero de acuerdo con la invencion puede usarse tambien como adhesivo de dos componentes, al cual se anade un componente de entrecruzamiento, como por ejemplo un isocianato que puede formar emulsion en agua. Por lo menos uno de los sustratos puede ser metalizado o impreso sobre el lado recubierto con el adhesivo.
Tambien es objetivo de la invencion un procedimiento para la fabricacion de cuerpos moldeados laminados, caracterizado porque
a) se suministra un cuerpo moldeado,
b) se suministra una lamina,
c) se suministra una dispersion acuosa de poliuretano segun una de las reivindicaciones anteriores y
d) se aplica la dispersion acuosa de poliuretano sobre la lamina y/o el cuerpo moldeado y se lamina la lamina sobre el cuerpo moldeado.
La laminacion ocurre preferiblemente bajo presion y/o aumento de la temperatura, en particular mediante activacion termica.
En una forma de realizacion los cuerpos moldeados laminados son muebles recubiertos con laminas. Los muebles recubiertos con laminas fabricados de acuerdo con la invencion son cuerpos compuestos. Los cuerpos compuestos pueden exhibir entre la lamina y capa de adhesivo y/o entre el sustrato y capa de adhesivo, adicionalmente capas base, para el mejoramiento de la adhesion. Las laminas y sustratos que van a ser adheridos pueden ser tratados previamente con agentes promotores de adherencia. Debido a las ya buenas propiedades de adherencia de los adhesivos de acuerdo con la invencion, no es incondicionalmente necesaria la aplicacion de
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capas base.
Es objetivo de la invencion tambien un procedimiento para la fabricacion de partes moldeadas laminadas con laminas para la construccion de automoviles, en el que
a) se preparan una composicion de adhesivo descrita anteriormente de acuerdo con la invencion, una lamina de polfmero y una parte moldeada prevista por ejemplo para ser incorporada en un automovil,
b) se aplica la composicion de adhesivo sobre la lamina de polfmero y/o sobre la parte moldeada y
c) a continuacion se adhiere la lamina de polfmero a la parte moldeada, bajo presion y/o aumento de temperatura.
Las partes moldeadas pueden ser partes moldeadas que estan construidas de fibras naturales o sinteticas o virutas, que estan unidas mediante un aglutinante a una parte moldeada; en particular son adecuadas tambien partes moldeadas de plastico, por ejemplo ABS. Las partes moldeadas pueden tener cualquier forma.
Son laminas particularmente preferidas las laminas de polfmero. Se entienden como laminas de polfmero en particular plasticos superficiales flexibles con un espesor de 0,05 milfmetros a 5 milfmetros, preferiblemente de 0,25 a 1 mm, que se dejan enrollar. Con ello, aparte de “laminas” en estricto sentido de espesores inferiores a 1 mm, se entienden tambien laminas de sellado, como se usan normalmente para sellar tuneles, techos o piscinas con un espesor normalmente de 1a 3 mm, incluso en casos especiales con un espesor maximo de 5 mm. Tales laminas plasticas son fabricadas comunmente mediante frotamiento, vertido, extrusion o de modo particular preferiblemente mediante calandrado y son obtenibles comercialmente de manera tfpica en rollos o son fabricadas en el sitio. Pueden estar construidas en una capa o varias capas. El plastico de las laminas de polfmero es preferiblemente un plastico termoplastico, por ejemplo poliester, como polietilentereftalato (PET), poliolefinas termoplasticas (TPO) como polietileno, polipropileno orientado (OPP), polipropileno no elongado (CPP), cloruro de polivinilo, en particular PVC suave, poliacetato, copolfmero de etileno/vinilacetato (EVA), ASA (copolfmero de acrilonitrilo/ estireno/ester de acido acnlico), PUR (poliuretano), PA (poliamida), poli(met)acrilatos, policarbonatos, o sus aleaciones plasticas, celofan, laminas de polfmero o laminas de metal, por ejemplo de aluminio, recubiertas (evaporadas) con metal (de manera abreviada: laminas metalizadas), por ejemplo aluminio. Las laminas mencionadas pueden ser impresas por ejemplo tambien con tintas. De modo particular se prefieren PVC duro y polietilentereftalato (PET) termoplastico.
Las partes de muebles pueden ser tambien partes moldeadas, que estan construidas de fibras o virutas sinteticas o naturales, que estan unidas mediante un aglutinante para dar una parte moldeada. Las partes moldeadas pueden tener cualquier forma. De modo particular se prefieren placas de MDF (placas de fibra de madera de intensidad media).
El recubrimiento de laminas y sustratos con el adhesivo puede ocurrir segun procedimientos comunes de aplicacion, por ejemplo mediante un procedimiento de aplicacion por frotamiento, atomizacion, aplicacion con rasqueta, estampado, aplicacion con rodillos o vertido. Se prefiere una aplicacion por atomizacion.
La cantidad de adhesivo aplicada es preferiblemente de 0,5 a 100 g/m2, de modo particular preferiblemente 2 a 80 g/m2, de modo muy particular preferiblemente 10 a 70 g/m2, referida al adhesivo. Preferiblemente se recubre por un lado solo la lamina o solo el sustrato. Sin embargo, entra en consideracion tambien un recubrimiento de las dos unidades que van a ser adheridas, es decir la lamina y el sustrato. Despues del recubrimiento ocurre comunmente un secado, preferiblemente a temperatura ambiente o temperaturas de hasta 80 °C, para eliminar el agua u otro solvente.
La lamina recubierta o el sustrato recubierto con la composicion de adhesivo, pueden ser almacenados antes de la adhesion. Por ejemplo, las laminas flexibles pueden ser enrolladas en rollos. Para la adhesion, se juntan las partes que van a ser adheridas. El adhesivo es activado por via termica. La temperatura en la capa de adhesivo es preferiblemente de por lo menos 30 °C o por lo menos 40 °C, por ejemplo de 30 a 200 °C, o de 40 a 180 °C. Una ventaja particular de la invencion radica en una buena capacidad del adhesivo para activarse, tambien a temperaturas por debajo del intervalo de temperatura de 60-70 °C usado con los adhesivos corrientes, por ejemplo a temperaturas por debajo de 60 °C, por ejemplo maximo 58 °C, maximo 55 °C o maximo 50 °C.
La adhesion ocurre preferiblemente bajo presion. Para ello pueden comprimirse por ejemplo las partes que van a ser adheridas, con una presion de por lo menos 0,005 o por lo menos 0,01 o por lo menos 0,08 N/mm2, por ejemplo 0,005 a 5 N/mm2 o 0,01 a 0,8 N/mm2. La presion de contacto puede ser generada por ejemplo mediante la colocacion de un vacfo entre la lamina y el sustrato y/o mediante presion de aire.
Los cuerpos compuestos obtenidos se distinguen por elevada estabilidad mecanica tambien a altas temperaturas (estabilidad al calor) o bajo condiciones de clima fuertemente variables (estabilidad al clima).
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El procedimiento de acuerdo con la invencion tiene particular importancia para la fabricacion de placas MDF laminadas con laminas, en particular con laminas de decoracion para frentes de muebles. Para ello se usa aqm en particular el denominado procedimiento de impresion 3D. Se mezclan mutuamente los componentes de adhesivo y se aplica sobre el cuerpo moldeado, por ejemplo una placa MDF. A continuacion ocurre dado el caso un secado, por ejemplo a temperatura ambiente o en el canal de secado a por ejemplo 40-50 °C. El adhesivo seco es activado por via termica por medio de la lamina calentada previamente y es comprimido sobre el sustrato, por ejemplo bajo vado y/o mediante presion de aire.
Las laminas usadas aqm son laminas decorativas plasticas multiples y pueden exhibir una estructura superficial. Esta estructura superficial sobre la lamina plastica puede ser impresa por ejemplo antes, durante o despues de la adhesion.
No es incondicionalmente necesario un tratamiento superficial de sustrato de laminas, antes del recubrimiento con una dispersion de polfmero de acuerdo con la invencion. Sin embargo, pueden obtenerse mejores resultados, cuando la superficie de sustrato de lamina es modificada antes del recubrimiento. Para ello pueden aplicarse tratamientos superficiales corrientes, por ejemplo tratamiento Corona para el refuerzo del poder de adhesion. El tratamiento Corona u otros tratamientos superficiales son ejecutados a granel, como es necesario para una suficiente capacidad para humedecerse con la composicion de recubrimiento. Comunmente, para este proposito es suficiente un tratamiento Corona de aproximadamente 10 vatios por metro cuadrado y minuto. De modo alternativo o adicionalmente, pueden usarse opcionalmente tambien capas base o capas entre el sustrato de lamina y recubrimiento de adhesivo y/o sustrato del cuerpo moldeado. Ademas, las laminas pueden exhibir otras capas funcionales adicionales, por ejemplo capas de barrera, capas impresas, capas de color o laca o capas protectoras. Al respecto, las capas funcionales pueden encontrarse afuera, es decir, sobre el lado recubierto con adhesivo, lado alejado del sustrato de lamina o dentro, entre el sustrato de lamina y la capa de adhesivo.
El procedimiento de acuerdo con la invencion tiene particular importancia para la fabricacion de partes de instalacion para automotores. De modo particular se prefiere el uso del adhesivo de acuerdo con la invencion para la fabricacion de partes de revestimiento interior para automoviles. Son ejemplos de tales partes de revestimiento interior revestimientos de interiores de puertas, tableros de interruptores, tableros de instrumentos, perchas, revestimiento de techo, revestimiento corredizo, consolas centrales, guanteras, parasoles, pilares, manijas de puertas y manijas de brazos, partes inferiores de la carrocena, plataforma de carga y maletero asf como paredes de la cabina para dormir y partes posteriores de camionetas y camiones. Para ello se usa en particular un procedimiento de embuticion a la copa al vacfo o un laminado a presion en el procedimiento del sello. En el procedimiento de embuticion a la copa al vacfo se aplica el adhesivo sobre el cuerpo moldeado. A continuacion ocurre dado el caso un escape de aire, por ejemplo a temperatura ambiente o en el canal de secado preferiblemente a maximo 40 °C. Normalmente, se sujeta la lamina que va a ser adherida, por ejemplo una lamina decorativa de material impermeable al aire, de manera hermetica en un marco. Debajo de la lamina se encuentra un semimolde interior sobre la cual se coloca el cuerpo moldeado. El semimolde y el cuerpo moldeado son atravesados o permeables al aire. Se cierra nuevamente el aparato de manera hermetica desde abajo. Por succion de aire desde este dispositivo se ajusta ahora la lamina bajo la presion atmosferica que oprime sobre su superficie, ajustando exactamente al cuerpo moldeado. Se calienta la lamina antes de la aplicacion del vacfo o bien presion baja. La lamina es impermeable al aire debido al vacfo o bien presion baja que se va a generar. En el procedimiento de laminado por presion se aplica el adhesivo asf mismo sobre el cuerpo moldeado y dado el caso sobre la lamina que va a ser adherida, sin embargo al menos sobre el cuerpo moldeado. A continuacion ocurre dado el caso un escape de aire, normalmente a temperatura ambiente o en el canal de secado, preferiblemente a maximo 40 °C. La adhesion de los cuerpos moldeados a la lamina despues de la activacion por calor, ocurre por union y compresion. Las laminas usadas aqm son laminas decorativas plasticas multiples y exhiben una estructura superficial. Esta estructura superficial en la lamina plastica puede ser impresa por ejemplo antes, durante o despues de la adhesion.
Es una ventaja de la invencion, que las dispersiones de poliuretano que van a ser usadas de acuerdo con la invencion, en la fabricacion de partes moldeadas laminadas provocan tanto mejores valores de corte en la adhesion por contacto, como tambien mejores estabilidades al calor y menores temperaturas de activacion para aplicacion en el procedimiento de activacion termica.
Ejemplos
Ejemplo B1
En un matraz de agitador con enfriador de reflujo y termometro se colocaron previamente 323,5 g (0,16 mol) de un poliesterol con un numero OH de 55,5 de acido adfpico/acido isoftalico y hexano-1,6 diol, 315,5 g (0,16 mol) de un policarbonato a base de hexanodiol de numero OH 56,9 (Eternacoll® UH 200) y 29,2 g (0,28 mol) de neopentilglicol asf como 66 g de acetona y se anadieron 0,1 g de ortotitanato de tetrabutilo. Despues de la adicion
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de 73,4 g (0,33 mol) de isoforondiisocianato y 55,5 g (0,33 mol) de hexametilendiisocianato se agita a 115 °C de temperatura exterior por 210 minutos. Despues se diluyo con 1.230 g de acetona. Se determino el contenido de NCO de solucion, en 0,407 %. A esto se anadieron 37,3 g (0,09 mol) de una solucion acuosa de (N-(2-aminoetil)-2- amino-etilsulfato de Na. Despues de 10 minutos se realizo dispersion con 1.200 g de agua. Despues de la destilacion de la acetona se obtuvo una dispersion acuosa de poliuretano con un contenido de solidos de 36 %.
Ejemplo B2
En un matraz de agitador con enfriador de reflujo y termometro se colocaron previamente 323,5 g (0,16 mol) de un poliesterol con un numero OH de 55,5 de acido adfpico/acido isoftalico y hexano-1,6-diol, 315,5 g (0,16 mol) de un policarbonato a base de hexanodiol de numero OH 56,9 (Eternacoll® UH 200) y 25,2 g (0,28 mol) de 1,4- butanodiol asf como 66 g de acetona y se anadieron 0,1 g de ortotitanato de tetrabutilo. Despues de la adicion de 73,4 g (0,33 mol) de isoforondiisocianato y 55,5 g (0,33 mol) de hexametilendiisocianato se agita a 115 °C de temperatura exterior por 210 minutos. Despues se diluyo con 1.230 g de acetona. Se determino el contenido de NCO de solucion, en 0, 241 %. A esto se anadieron 37,3 g (0,09 mol) de una solucion acuosa de (N-(2-aminoetil)- 2-amino-etilsulfato de Na. Despues de 10 minutos se realizo dispersion con 1.200 g de agua. Despues de la destilacion de la acetona se obtuvo una dispersion acuosa de poliuretano con un contenido de solidos de 39,7 %.
Ejemplo de comparacion V1
Luphen® D200A: dispersion de poliuretano, a base de un diol cristalino de poliester con un contenido de solidos de 40 %, para la adhesion segun el procedimiento de activacion termica.
Ejemplo de comparacion V2
Luphen® D259A: dispersion de poliuretano, a base de un diol amorfo de polieter con un contenido de solidos de 40 %, para la adhesion segun el procedimiento de contacto.
Procedimiento de medicion "estabilidad al calor" (WSF, encogimiento de borde)
Se atomizaron 35-45 g /m2 (fijo) de adhesivo, consistente en 100 partes de la dispersion de poliuretano y 12 partes (solido a solido) del agente de entrecruzamiento de isocianato que puede formar emulsiones en agua Basonat® F 200 WD, sobre una parte moldeada de fibra con superficie tridimensional, como se usa para la fabricacion de partes moldeadas de muebles, y se seco. En una prensa de embuticion a la copa al vado comun en el mercado (equipo de termoformado Burkle) se lamino una lamina para muebles de PVC duro (tipo Roxan 5371744 Buche Taunus). La laminacion ocurrio a una temperatura de placa caliente de 115 °C, y una presion de 4,5 bar; se mantuvo la presion durante 45 segundos. Al respecto aparecio una temperatura de activacion en el adhesivo, de aproximadamente 55 °C. El tiempo de vado fue aproximadamente 6 segundos. Se lamino con la lamina la parte moldeada formada hasta el borde.
Se almaceno la laminacion de parte moldeada y lamina primero por 7 dfas a temperatura ambiente. Despues de ello ocurrio un almacenamiento a 75 °C a 90 °C, en el que se aumento cada hora en 5 °C la temperatura de almacenamiento, comenzando a 75 °C. Despues de cada hora se midio en los bordes la parte moldeada con una lupa con escala, si y hasta que punto la lamina laminada se habfa encogido, es decir cuantos mm se habfa movido el borde de la lamina del borde de la parte moldeada, en direccion al centro del cuerpo de prueba. Cuanto menor fuese este valor, tanto mejor sena la estabilidad al calor. Se indica la temperatura a la cual el encogimiento de borde en la parte moldeada fue < 0,3 mm.
Procedimiento de medicion "valor de pelado a temperatura de activacion de 50 °C"
Se examino la fuerza de adherencia (prueba de pelado, estabilidad de pelado) como sigue:
Se recubrio una lamina de PVC duro para muebles, de 5 cm de ancho (tipo Roxan 5371744 Buche Taunus) con 35-45 g /m2 (fijo) de adhesivo, se seco y se comprimio en una prensa de laboratorio que puede ser calentada, con una segunda tira de PVC no recubierta, por 30 segundos a una temperatura de 50 °C en el adhesivo. 1 min despues de la compresion ocurrio la evaluacion en atmosfera estandar en un equipo de prueba de traccion. Despues de terminar el tiempo de residencia indicado se retiran las tiras de prueba desde el extremo inferior hasta la mitad y en el angulo de 180° se golpea hacia arriba. Se sujeta el extremo ahora libre del sustrato de prueba en el equipo de prueba de traccion y se retiran las tiras de prueba en un angulo de 180 grados con una velocidad de maquina de 300 mm/minuto. Despues de cada medicion se renueva el sustrato de prueba. Se realizan por lo menos 3 mediciones individuales. El dato del resultado de evaluacion ocurre en amplitud de N/5 cm.
Procedimiento de medicion "adhesion por contacto"
Se recubren dos cuerpos planos de prueba de madera de haya de 40 mm de ancho sobre una superficie de 20 x 40
mm con en cada caso 35-45 g/m2 (fijo) de adhesivo y se seca. Despues de una hora se comprimen las capas de adhesivo por 30 segundos a 23 °C bajo una presion de 0,5 N/mm2. A continuacion se determina en una deshilachadora a 23 °C la estabilidad al corte de la adhesion en N.
Tablal: resultado de medicion
Ejempl o
Valor de corte de adhesion por contacto [N] Valor de pelado 1) [N/5 cm] Encogimiento de borde <0,3 mm [ °C]
V2
940 No medible 85
V1
Sin adhesion 34 90
B2
1.338 23 > 95
B1
1.811 34 95
1 a 23 °C, despues de activacion termica a 50 °C
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Los resultados en la tabla 1 muestran que pueden usarse de manera ventajosa las dispersiones B1 y B2 de acuerdo con la invencion en el procedimiento de activacion termica, porque pueden ser activadas por via termica a temperaturas comparativamente bajas y de modo similar generan una estabilidad al pelado suficientemente alta a temperatura ambiente (valor de pelado) asf como una elevada estabilidad al calor de la adhesion (encogimiento de 10 borde). Ademas, los materiales recubiertos con las dispersiones de acuerdo con la invencion pueden ser adheridos a temperatura ambiente en el procedimiento de contacto y suministran al respecto elevadas estabilidades de adhesion.

Claims (17)

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    REIVINDICACIONES
    1. Uso de dispersiones acuosas de poliuretano para la laminacion de cuerpos moldeados, en el que poliuretano exhibe unidades derivadas de por lo menos un poliol amorfo de poliester y unidades derivadas de por lo menos un policarbonato, en el que para la preparacion del poliol amorfo de poliester se usa una mezcla de acidos carboxflicos consistente en por lo menos un acido dicarboxflico alifatico con 3 a 10, preferiblemente 4 a 8 atomos de C y por lo menos un acido dicarboxflico aromatico, en la relacion molar de 0,5:1 a 2:1.
  2. 2. Uso de acuerdo con la reivindicacion anterior, caracterizado porque el poliol amorfo de poliester no exhibe un punto de fusion en el intervalo de temperatura de -30 °C a +60 °C.
  3. 3. Uso de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el poliuretano esta constituido esencialmente de
    a) por lo menos un diol amorfo de poliester con un peso molecular de aproximadamente 500 a 4.000 g/mol,
    b) por lo menos un policarbonato con un peso molecular de aproximadamente 500 a 4.000 g/mol,
    c) por lo menos un diisocianato organico o una mezcla de compuestos de isocianato organico que exhiben un promedio aritmetico de funcionalidad NCO de 1,9 a 2,3,
    d) opcionalmente por lo menos un alcohol divalente con un promedio de peso molecular de 62 a 500 g/mol y
    e) opcionalmente por lo menos un compuesto elegido de entre el grupo consistente en alcoholes mono a trivalentes, que contiene adicionalmente por lo menos un grupo ionico o por lo menos un grupo que puede ser transformado en un grupo ionico, y compuestos diamino, que contienen adicionalmente por lo menos un grupo ionico o por lo menos un grupo que puede ser transformado en un grupo ionico,
    f) opcionalmente otros compuestos polivalentes diferentes de los monomeros (a) a (e) con grupos reactivos, los cuales son grupos hidroxilo alcoholicos, grupos amino primarios o secundarios o grupos isocianato y
    g) opcionalmente compuestos monovalentes diferentes de los monomeros (a) a (f), con un grupo reactivo, el cual es un grupo hidroxilo alcoholico, un grupo amino primario o secundario o un grupo isocianato.
  4. 4. Uso de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el poliuretano esta constituido de por lo menos el 10 % en peso de por lo menos un poliol amorfo de poliester y de por lo menos el 10 % en peso de por lo menos un policarbonato.
  5. 5. Uso de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el policarbonato es un policarbonato terminado en hidroxilo a base de por lo menos un alcanodiol con 2 a 10, preferiblemente 4 a 8 atomos de C, en particular 1,6-hexanodiol.
  6. 6. Uso de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el poliol amorfo de poliester esta constituido por una mezcla de por lo menos un acido dicarboxflico alifatico con 3 a 10, preferiblemente 4 a 8 atomos de C y por lo menos un acido dicarboxflico aromatico en la relacion de 0,5:1 a 2:1 y por lo menos un alcanodiol con 2 a 10, preferiblemente 4 a 8 atomos de C.
  7. 7. Uso de acuerdo con la reivindicacion anterior, caracterizado porque el poliol amorfo de poliester esta constituido por acido adfpico/acido isoftalico en la relacion de preferiblemente de 0,5:1 a 2:1 y por lo menos un alcanodiol con 4 a 8 atomos de C, preferiblemente 1,6-hexanodiol.
  8. 8. Uso de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el poliuretano esta constituido hasta un 2 a un 10 % en peso por al menos un alcohol divalente con un promedio de peso molecular de 62 a 500 g/mol.
  9. 9. Uso de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el poliuretano esta constituido por diisocianatos organicos, que son elegidos de entre isoforondiisocianato, hexametilendiisocianato y una mezcla de isoforondiisocianato y hexametilendiisocianato.
  10. 10. Uso de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el cociente de la suma de todos los grupos NCO y la suma de todos los grupos OH reactivos con NCO esta entre 0,7 y 1,5.
  11. 11. Uso de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la relacion molar de poliol de poliester a policarbonato esta en el intervalo de 1:10a 10:1.
  12. 12. Uso de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el poliuretano esta
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    constituido esencialmente por
    a) del 10 al 80 % en peso de por lo menos un diol amorfo de poliester con un peso molecular de aproximadamente 500 a 4.000 g/mol,
    b) del 10 al 80 % en peso de por lo menos un policarbonato con un peso molecular de aproximadamente 500 a 4.000 g/mol,
    c) del 5 al 30 % en peso de por lo menos diisocianato organico o una mezcla de compuestos de isocianato organico que exhibe un promedio aritmetico de funcionalidad NCO de 1,9 a 2,3,
    d) del 2 al 10 % en peso de por lo menos un alcohol divalente con un promedio de peso molecular de 62 a 500 g/mol y
    e) del 0 al 10 % en peso de por lo menos un compuesto elegido de entre el grupo consistente en alcoholes mono a trivalentes, que contienen adicionalmente por lo menos un grupo ionico o por lo menos un grupo que puede ser transformado en un grupo ionico, y compuestos de diamina, que contienen adicionalmente por lo menos un grupo ionico o por lo menos un grupo que puede ser transformado en un grupo ionico,
    f) del 0 al 5 % en peso de otros compuestos monovalentes diferentes de los monomeros (a) a (e), con grupos reactivos los cuales son grupos hidroxilo alcoholicos, grupos amino primarios o secundarios o grupos isocianato y
    g) del 0 al 5 % en peso de compuestos monovalentes diferentes de los monomeros (a) a (f) con un grupo reactivo, el cual es un grupo hidroxilo alcoholico, un grupo amino primario o secundario o un grupo isocianato.
  13. 13. Uso de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se usa la dispersion de poliuretano como composicion de adhesivo de dos componentes, junto con por lo menos un compuesto de poliisocianato.
  14. 14. Uso de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se mezcla la dispersion de poliuretano con por lo menos otra dispersion de polfmero, en donde la otra dispersion de polfmero es elegida de entre el grupo consistente en dispersiones de poliacrilato, dispersiones de polivinilacetato, dispersiones de polietilenvinilacetato y sus mezclas, en donde la relacion cuantitativa en peso de dispersion de poliuretano: dispersion de mezcla esta preferiblemente en el intervalo de 3:1 a 1:2, referida en cada caso al contenido de solidos.
  15. 15. procedimiento para la fabricacion de cuerpos moldeados laminados, caracterizado porque
    a) se suministra un cuerpo moldeado,
    b) se suministra una lamina,
    c) se suministra una dispersion acuosa de poliuretano de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores y
    d) se aplica la dispersion acuosa de poliuretano sobre la lamina y/o el cuerpo moldeado y se lamina la lamina sobre el cuerpo moldeado.
  16. 16. Cuerpo moldeado laminado con lamina, obtenible segun el procedimiento de acuerdo con la reivindicacion anterior.
  17. 17. Cuerpo moldeado laminado con lamina de acuerdo con la reivindicacion anterior, caracterizado porque el material de lamina es elegido de entre el grupo consistente en cloruro de polivinilo, que puede contener tambien plastificante, y poliolefina termoplastica (TPO) y sus combinaciones.
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