ES3050184T3

ES3050184T3 - Two-component solventless adhesive compositions

Info

Publication number: ES3050184T3
Application number: ES18724393T
Authority: ES
Inventors: Wenwen Li; Yinzhong Guo; Mai Chen
Original assignee: Arkema France SA
Current assignee: Arkema France SA
Priority date: 2017-05-30
Filing date: 2018-04-24
Publication date: 2025-12-19
Anticipated expiration: 2038-04-24
Also published as: US20200157393A1; CN110869408A; EP3630858A1; TWI782012B; CN110831993A; US20200140729A1; US11702572B2; TWI837086B; JP2020521835A; EP3630858B1; MX2019013956A; JP7074773B2; WO2018222298A1; JP7111746B2; BR112019024874A2; TW201900828A; TW201900713A; BR112019025351A2; EP3630865A1; WO2018222272A1

Abstract

Se describen composiciones adhesivas de poliuretano bicomponentes sin disolventes, compuestas por un componente de isocianato y un componente reactivo con isocianato. Estas composiciones comprenden un componente de isocianato que comprende un prepolímero con terminación en isocianato y un componente reactivo con isocianato que comprende un poliéter poliol, un promotor de adhesión de éster de fosfato y un poliol de origen biológico. También se describen métodos para formar estructuras laminadas. Estos métodos comprenden la formación de una composición adhesiva mediante la mezcla de un componente adhesivo de isocianato que comprende un prepolímero con terminación en isocianato y un componente adhesivo reactivo con isocianato que comprende un poliéter poliol, un promotor de adhesión de éster de fosfato y un poliol de origen biológico; la aplicación de la composición adhesiva a la superficie de un primer sustrato y la puesta en contacto de la superficie de un segundo sustrato con la composición adhesiva sobre la superficie del primer sustrato, formando así la estructura laminada. También se describen estructuras laminadas. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0003] Composiciones adhesivas sin disolvente de dos componentes

[0005] Campo de la divulgación

[0007] La presente divulgación se refiere a composiciones adhesivas sin disolvente. Más particularmente, la descripción se refiere a composiciones adhesivas de poliuretano sin disolvente de dos componentes para su uso en estructuras laminadas. Las composiciones adhesivas descritas comprenden un componente de isocianato que comprende un prepolímero terminado en isocianato y un componente reactivo con isocianato que comprende un poliol de poliéter, un promotor de adhesión de éster de fosfato y un poliol de base biológica. Las composiciones adhesivas divulgadas presentan propiedades mejoradas con respecto a los actuales sistemas adhesivos sin disolvente, por ejemplo: un curado más rápido que los sistemas actuales, una descomposición más rápida de las aminas aromáticas primarias ("PAA"), una mejor adhesión a las películas metalizadas, etc.

[0009] La presente divulgación se refiere además a métodos para formar una estructura laminada. Más particularmente, los métodos divulgados comprenden formar una composición adhesiva mezclando un componente adhesivo de isocianato que comprende un prepolímero terminado en isocianato y un componente adhesivo reactivo con isocianato que comprende un poliol de poliéter, un promotor de adhesión de éster de fosfato y un poliol de base biológica, aplicar la composición adhesiva a una superficie de un primer sustrato y poner en contacto una superficie de un segundo sustrato con la composición adhesiva en la superficie del primer sustrato, formando así la estructura laminada.

[0011] Antecedentes y resumen de la divulgación

[0013] Las composiciones adhesivas son útiles para una amplia variedad de propósitos. Por ejemplo, las composiciones adhesivas se usan para unir sustratos tales como polietileno, polipropileno, poliéster, poliamida, metal, papel o celofán para formar películas compuestas,es decir,laminados. El uso de adhesivos en diferentes aplicaciones de uso final es generalmente conocido. Por ejemplo, los adhesivos se pueden usar en la fabricación de laminados de película/película y de película/lámina utilizados en la industria del envasado, especialmente para el envasado de alimentos. Los adhesivos utilizados en aplicaciones de laminación, o " adhesivos de laminación", generalmente se pueden clasificar en tres categorías: a base de disolventes, a base de agua y sin disolvente. El rendimiento de un adhesivo varía según la categoría y la aplicación en la que se aplica el adhesivo.

[0015] Los adhesivos de laminación sin disolvente se pueden aplicar hasta un cien por cien de sólidos sin disolvente orgánicos ni soportes acuosos. Debido a que no es necesario secar el disolvente orgánico o agua del adhesivo en la aplicación, estos adhesivos se pueden utilizar a altas velocidades de línea. Los adhesivos de laminación a base de disolvente y agua están limitados por la tasa a la que el disolvente o el agua se pueden secar y eliminar de manera efectiva de la estructura laminada después de la aplicación del adhesivo. Por razones ambientales, de salud y de seguridad, los adhesivos de laminación son preferiblemente acuosos o sin disolvente. Sin embargo, los adhesivos sin disolvente suelen tener problemas como el lento desarrollo de la unión, la lenta descomposición de aminas aromáticas primarias ("PAA"), la baja adhesión a las superficies metálicas, el arrastre de tinta y la deficiente resistencia química y térmica, especialmente su uso en aplicaciones más exigentes. El documento EP 2 468 788 A1 describe composiciones adhesivas de poliuretano 2K sin disolvente que comprenden aceite de ricino, que muestran una baja cantidad de PAA. Las composiciones adhesivas de poliuretano 2K sin disolvente que contienen aceite de ricino también se conocen por el documento US 2014/255560 A1.

[0017] Dentro de la categoría de adhesivos de laminación sin disolvente, existen muchas variedades. Una variedad particular incluye adhesivos de laminación a base de poliuretano de dos componentes. Normalmente, un adhesivo de laminación a base de poliuretano de dos componentes incluye un primer componente que comprende un prepolímero terminado en isocianato y un segundo componente que comprende un poliol. El prepolímero se puede obtener mediante la reacción del exceso de poliisocianato con un poliol de poliéter y/o poliol de poliéster que contiene dos o más grupos hidroxi por molécula. El segundo componente comprende un poliol de poliéter y/o un poliol de poliéster que contiene dos o más grupos hidroxi por molécula. Los dos componentes se combinan en una relación predeterminada y después se aplican sobre un primer sustrato (también conocido como "banda portadora"). El primer sustrato se une entonces a un segundo sustrato para formar una estructura laminada. Se pueden añadir capas adicionales de sustrato a la estructura con capas adicionales de composición adhesiva ubicadas entre cada sustrato sucesivo. El adhesivo se cura entonces, ya sea a temperatura ambiente o a temperatura elevada, uniendo así los sustratos entre sí.

[0019] El procesamiento posterior de la estructura laminada depende de la velocidad de curado del adhesivo. La velocidad de curado del adhesivo se indica mediante el tiempo en el que la unión mecánica entre los sustratos laminados tarda en ser suficiente para permitir un procesamiento posterior, por ejemplo cortando la película laminada, y el laminado cumple con las normativas aplicables (por ejemplo la normativa sobre contacto con alimentos). La velocidad de curado lenta da como resultado una menor eficiencia de conversión. Los adhesivos de laminación sin disolvente de dos componentes, en comparación con los adhesivos tradicionales que contienen disolventes, presentan uniones iniciales débiles y es necesario esperar más tiempo para cortarlos.

[0020] Los documentos WO 2015/168670 A1 y EP 0546771 A1 enseñan a añadir un promotor de adhesión de éster de fosfato para mejorar la adhesión al sustrato de una composición adhesiva de poliuretano 2K.

[0022] Por consiguiente, son deseables composiciones adhesivas de laminación a base de poliuretano sin disolvente de dos componentes con una fuerza de unión mejorada, velocidades de curado más rápidas, una descomposición de PP más rápida, una mejor resistencia del producto y una mejor adhesión de la película metalizada.

[0024] Se divulgan composiciones adhesivas de poliuretano sin disolvente de dos componentes. La composición adhesiva sin disolvente incluye un componente de isocianato que incluye un prepolímero terminado en isocianato. La composición adhesiva sin disolvente incluye además un componente reactivo con isocianato que incluye un poliol de poliéter, un promotor de adhesión de éster de fosfato y un poliol de base biológica. El componente reactivo con isocianato, que incluye el poliol de poliéter, el promotor de adhesión de éster de fosfato y el poliol de base biológica, reacciona con el componente de isocianato para generar una red polimérica reticulada. Cuando se aplican en una estructura laminada, las funcionalidades de éster de fosfato presentes en el componente reactivo con isocianato reaccionan/forman complejos con sitios reactivos en las películas metalizadas o las películas poliméricas para mejorar la adhesión.

[0026] El poliol de base biológica es aceite de ricino. En algunas realizaciones, el componente de isocianato y el componente reactivo con isocianato están presentes en una relación de mezcla de 100:45 a 100:75 (partes en peso de componente de isocianato a partes en peso de componente reactivo con isocianato).

[0028] Las composiciones adhesivas y los métodos descritos para formar una estructura laminada proporcionan, en relación con las composiciones adhesivas de poliuretano sin disolvente y de dos componentes existentes, un curado y una descomposición de PAA más rápidos, una mejor adhesión de la película metalizada, una mayor adhesión a la lámina, una mayor resistencia química y térmica y una procesabilidad más deseable. Las composiciones adhesivas descritas son adecuadas para su uso en una amplia gama de estructuras laminadas que comprenden una variedad de sustratos laminados, incluyendo la laminación de películas metalizadas y una serie de películas de poliéster y poliolefina que se usan normalmente en aplicaciones de envasado alimentario, médico e industrial. Además, las composiciones adhesivas divulgadas equilibran las propiedades de curado y vida útil mediante el uso de componentes que contienen grupos hidroxi tanto secundarios como primarios. La funcionalidad de los componentes que contienen grupos hidroxi se ajusta para regular la tasa de reacción con el componente de isocianato.

[0030] Descripción detallada de la divulgación

[0032] En algunas realizaciones, las composiciones adhesivas sin disolvente de dos componentes según esta divulgación incluyen un componente de isocianato y un componente reactivo con isocianato.

[0034] Componente de isocianato

[0036] El componente de isocianato comprende un prepolímero terminado en isocianato. En algunas realizaciones, el prepolímero terminado en isocianato es el producto de reacción de un poliisocianato y un componente de poliol. En dicha reacción, el poliisocianato está presente en exceso para producir un prepolímero terminado en isocianato. Como se usa en el presente documento, un "poliisocianato" es cualquier compuesto que contiene dos o más grupos isocianato. En algunas realizaciones, el poliisocianato puede ser monómeros de isocianato. En algunas realizaciones, los poliisocianatos pueden incluir dímeros, trímeros, etc.

[0038] En algunas realizaciones, los poliisocianatos adecuados para su uso según esta divulgación pueden seleccionarse del grupo que consiste en un poliisocianato alifático, un poliisocianato cicloalifático, un poliisocianato aromático y combinaciones de dos o más de los mismos. Un "poliisocianato aromático" es un poliisocianato en el que un radical isocianato se une a un radical aromático y que contiene uno o más anillos aromáticos. Un "poliisocianato alifático" no contiene ningún radical isocianato unido directamente a un anillo aromático o se define mejor como un isocianato que contiene un radical isocianato unido a un radical alifático que puede unirse a otros grupos alifáticos, un radical cicloalifático o un anillo aromático (radical). Un "poliisocianato cicloalifático" es un subconjunto de poliisocianatos alifáticos, en donde la cadena química está estructurada en anillos.

[0040] Los poliisocianatos aromáticos adecuados incluyen, entre otros, diisocianato de 1,3- y 1,4-fenileno, diisocianato de 1,5-naftileno, diisocianato de 2,6-tolueno ("2,6-TDI"), diisocianato de 2,4-tolueno ("2,4-TDI"), diisocianato de 2,4'-difenilmetano ("2,4'-MDI"), diisocianato de 4,4'-difenilmetano ("4,4'-MDI"), diisocianato de 3,3'-dimetil-4,4'-bifenilo ("TODI") y mezclas de dos o más de los mismos. Los poliisocianatos alifáticos adecuados tienen 3 a 16 átomos de carbono, o 4 a 12 átomos de carbono, en el residuo de alquileno lineal o ramificado, tal como diisocianato de hexametileno ("HDI") y 1,4-diisocianatobutano, y mezclas de dos o más de los mismos.

[0042] Los poliisocianatos cicloalifáticos adecuados tienen 4 a 18 átomos de carbono o 6 a 15 átomos de carbono en el residuo de cicloalquileno. Los diisocianatos cicloalifáticos se refieren a grupos NCO unidos tanto cíclica como alifáticamente, como diisocianato de isoforona ("IPDI"), 1,3/1,4-diisocianatociclohexano, 1,3-/1,4-bis (isocianatometil)ciclohexano y diisocianatodiciclohexilmetano ("H12MDI"), y mezclas de dos o más de los mismos.

[0043] Los poliisocianatos alifáticos y cicloalifáticos adecuados incluyen, entre otros, diisocianato de ciclohexano, diisocianato de metilciclohexano, diisocianato de etilciclohexano, diisocianato de propilciclohexano, diisocianato de metildietilciclohexano, diisocianato de propano, diisocianato de butano, diisocianato de pentano, diisocianato de hexano, diisocianato de heptano, diisocianato de octano, diisocianato de nonano, triisocianato de nonano, como diisocianato de 4-isocianatometil-1,8-octano ("TIN"), di- y triisocianato de decano, di- y triisocianato de undecano y di- y triisocianato de dodecano, diisocianato de isoforona ("IPDI"), diisocianato de hexametileno ("HDI"), diisocianatodiciclohexilmetano ("H12MDI"), diisocianato de 2-metilpentano ("MPDI"), diisocianato de 2,2,4-trimetilhexametileno ("TMDI"), diisocianato de norbornano ("NBDI"), diisocianato de xilileno ("XDI"), diisocianato de tetrametilxilileno y dímeros, trímeros y mezclas de dos o más de los mismos. Los poliisocianatos adicionales adecuados para su uso según esta descripción incluyen, entre otros, 1,3-diisocianato de 4-metilciclohexano, diisocianato de 2-butil-2-etilpentametileno, isocianato de 3(4) -isocianatometil-1-metilciclohexilo, isocianato de 2-isocianatopropilciclohexilo, diisocianato de 2,4'-metilenbis(ciclohexilo), 1,4-diisocianato-4-metilpentano y mezclas de dos o más de los mismos.

[0045] En algunas realizaciones, el componente de isocianato tiene un contenido de NCO de al menos el 3 %, o al menos el 6 % o al menos el 10 %. En algunas realizaciones, el componente de isocianato tiene un contenido de NCO que no supera el 25 %, el 18 % o el 14 %. En algunas realizaciones, el componente de isocianato tiene un contenido de NCO del 3 al 25 %, o del 6 al 18 % o del 10 al 14 %. El contenido de NCO se determina según la norma ASTM D2572. En algunas realizaciones, el componente de isocianato tiene una viscosidad a 25 °C de 300 a 40.000 mPa-s, o de 500 a 20.000 mPa-s o de 1.000 a 10.000 mPa-s, medida mediante el método de la norma ASTM D2196.

[0047] En algunas realizaciones, el componente de poliol, que se va a hacer reaccionar con el poliisocianato para formar el prepolímero terminado en isocianato, comprende un poliol que tiene una funcionalidad de hidroxilo de dos o más. Como se usa en el presente documento, el término "funcionalidad hidroxilo" se refiere al número de sitios reactivos con isocianato en una molécula. Para polioles, una funcionalidad de hidroxilo promedio es generalmente el total de moles de OH dividido entre el total de moles de poliol. En algunas realizaciones, el poliol tiene una funcionalidad de dos o más y se selecciona del grupo que consiste en un poliol de poliéster, un poliol de poliéter y mezclas de los mismos.

[0049] El componente de isocianato puede comprender además otros constituyentes comúnmente conocidos por los expertos en la técnica.

[0051] Componente reactivo con isocianato

[0053] En algunas realizaciones, el componente reactivo con isocianato comprende un poliol de poliéter, un promotor de adhesión de éster de fosfato y un poliol de base biológica.

[0055] El poliol de poliéter tiene una funcionalidad de hidroxilo de más de dos. En algunas realizaciones, el poliol de poliéter es trifuncional. En algunas realizaciones, el poliol de poliéter tiene un índice de hidroxilo de 100 a 400 mg de KOH/g, medido según la norma ASTM D4274. En algunas realizaciones, el poliol de poliéter tiene un peso molecular promedio en número de 100 a 3.000, de 200 a 2.500 o de 350 a 1.500. En algunas realizaciones, el poliol de poliéter tiene una viscosidad a 25 °C de 50 a 1000 cps, medida según la norma ASTM D4878. Los ejemplos disponibles comercialmente de polioles de poliéter adecuados para su uso según esta divulgación incluyen productos vendidos con los nombres comerciales VORANOL™ CP-450, VORANOL™ CP-755, VORANOL™ CP-1055, VORANOL™ 220-260, VORANOL™ 220-056N y VORANOL™ 220-110N, cada uno disponible en The Dow Chemical Company. En algunas realizaciones, el poliol de poliéter comprende además un triol con un peso molecular inferior a 300. Los ejemplos disponibles comercialmente del triol adecuado para su uso según esta divulgación incluyen trimetilolpropano ("TMP") disponible en Sigma-Aldrich. En algunas realizaciones, la cantidad del poliol de poliéter en el componente reactivo con isocianato es, basada en el peso del componente reactivo con isocianato, del 10 al 90 % en peso, o del 40 al 80 % en peso o del 55 al 70 % en peso.

[0057] En algunas realizaciones, el promotor de adhesión de éster de fosfato comprende un poliol a base de éster de fosfato. En algunas realizaciones, el poliol a base de éster de fosfato está hecho de un propilenglicol trifuncional o difuncional, un ácido polifosfórico y un poliisocianato. En algunos casos, el poliol a base de éster de fosfato tiene un contenido de ácido fosfórico de menos del 4 por ciento en peso basado en el peso del poliol de éster de fosfato, o un contenido de ácido fosfórico del 0,1 al 3 por ciento en peso basado en el peso del poliol de éster de fosfato, o un contenido de ácido fosfórico del 1,5 al 2,5 por ciento en peso basado en el peso del poliol de éster de fosfato. En algunas realizaciones, el poliol a base de éster de fosfato tiene una viscosidad inferior a 40.000 cps a 25 °C, o inferior a 30.000 cps a 25 °C, medida mediante el método de la norma ASTM D2196. En algunos casos, el poliol a base de éster de fosfato tiene un índice de hidroxilo de 200 a 350 mg de KOH/g, medido según la norma ASTM D4274. La cantidad del promotor de adhesión de éster de fosfato en el componente reactivo con isocianato es, basada en el peso del componente reactivo con isocianato, del 5 al 15 % en peso. Un ejemplo de una técnica para preparar un promotor de adhesión de éster de fosfato adecuado se proporciona en los ejemplos de la divulgación, a continuación.

[0059] El poliol de base biológica es un aceite de ricino. Los ejemplos disponibles comercialmente de aceite de ricino adecuado para su uso de acuerdo con esta divulgación incluyen aceite de ricino de grado uretano disponible en Campbell & Co. La cantidad de poliol de base biológica en el componente reactivo con isocianato es, basada en el peso del componente reactivo con isocianato, del 30 al 40 % en peso.

[0061] En algunas realizaciones, se pueden incluir opcionalmente uno o más aditivos en las composiciones adhesivas. Los ejemplos de aditivos adecuados incluyen, entre otros, agentes adhesivos de fusión, plastificantes, modificadores de la reología, promotores de adhesión, antioxidantes, rellenos, colorantes, tensioactivos, antiespumantes, agentes humectantes, agentes niveladores, disolventes y combinaciones de dos o más de los mismos.

[0063] El componente reactivo con isocianato puede comprender además otros constituyentes comúnmente conocidos por los expertos en la técnica,por ejemplopolioles adicionales, isocianatos, etc.

[0065] En algunas realizaciones, la relación molar de grupos NCO presentes en el componente de isocianato con respecto a grupos OH presentes en el componente reactivo con isocianato es de 0,8:1,0 a 1,6:1,0, o de 1,0:1,0 a 1,5:1,0 o de 1,2:1,0 a 1,4:1,0. La relación de mezcla, en peso, para el componente de isocianato y el componente reactivo con isocianato se puede determinar basándose en la relación deseada de grupos NCO a grupos OH. En algunas realizaciones, la relación de mezcla, en peso, del componente de isocianato al componente reactivo con isocianato en la composición adhesiva final puede ser de 100:45 a 100:75, o de 100:50 a 100:70.

[0067] En algunas realizaciones, el componente de isocianato y el componente reactivo con isocianato pueden producirse y venderse en un paquete. En algunas realizaciones, el componente de isocianato y el componente reactivo con isocianato pueden producirse y venderse individualmente en cada caso.

[0069] Formación de laminados

[0071] Se puede formar un laminado que comprende las composiciones adhesivas divulgadas mezclando el isocianato y los componentes reactivos con isocianato de la composición adhesiva y aplicando después la composición adhesiva mezclada a una película. Tal como se usa en el presente documento, una "película" es cualquier estructura que mide 0,5 mm o menos en una dimensión y mide 1 cm o más en ambas de las otras dos dimensiones. Una "película de polímero" es una película que está hecha de un polímero o una mezcla de polímeros. La composición de una película de polímero es, normalmente, del 80 por ciento en peso o más en peso de uno o más polímeros.

[0073] Por ejemplo, se aplica una capa de adhesivo mixto a una superficie de un primer sustrato. La superficie del primer sustrato que comprende la composición adhesiva mezclada se pone en contacto con una superficie del segundo sustrato y después los dos sustratos pasan a través de un dispositivo para aplicar presión externa al primer y segundo sustratos, tal como un rodillo de presión. Las disposiciones de dichos rodillos en un aparato de aplicación son comúnmente conocidas en la técnica. La composición adhesiva mixta se cura después o se deja curar a cualquier temperatura desde temperatura ambiente(es decir,aproximadamente 25 °C) hasta 50 °C o más. En algunas realizaciones, el peso del revestimiento de los adhesivos aplicados a los sustratos de la película es de 1,2 g/m2 a 3,5 g/m2, en algunas realizaciones de 1,6 g/m2 a 3,0 g/m2.

[0075] Los sustratos adecuados en la estructura laminada incluyen películas tales como papel, telas tejidas y no tejidas, láminas metálicas, películas de polímero y películas de polímero recubiertas de metal. Algunas películas tienen opcionalmente una superficie sobre la que se imprime una imagen con tinta que puede estar en contacto con la composición adhesiva. Los sustratos se estratifican para formar una estructura laminada, con una composición adhesiva según esta divulgación que adhiere uno o más de los sustratos entre sí.

[0077] Ejemplos de la divulgación

[0079] La presente divulgación se explicará ahora con más detalle describiendo ejemplos que ilustran las composiciones adhesivas divulgadas y las composiciones adhesivas existentes (colectivamente, "los ejemplos"). Sin embargo, el alcance de la presente descripción no se limita, por supuesto, a los ejemplos.

[0080] Materias primas

[0081] Las materias primas pertinentes utilizadas en los siguientes ejemplos se detallan en la Tabla 1.

[0082] Tabla 1: Materias primas

[0084]

[0086] Preparación del promotor de adhesión de éster de fosfato

[0087] Añadir 55,1 gramos de VORANOL™ CP-450 y 1,5 gramos de ácido polifosfórico a un reactor bajo purga de nitrógeno a temperatura ambiente. A continuación, ajustar la temperatura del reactor a 100 °C y agitar el contenido del reactor durante 1 hora. Bajar la temperatura del reactor a 50 °C y después introducir 18,4 gramos de ISONATE™ 125M en el reactor. La temperatura del reactor aumenta a 80 °C debido a la reacción exotérmica. Controlar la temperatura de reacción a 78 °C durante 2 horas. El promotor de adhesión de éster de fosfato resultante tiene un índice de hidroxilo de 293 mg de KOH/g, medido según la norma ASTM D4274 y una viscosidad de 18.000 cps a 25 °C, medida según la norma A<s>T<m>D2196.

[0088] Preparación de componentes reactivos con isocianato

[0089] Los ingredientes pertinentes para los componentes reactivos con isocianato de los ejemplos 1 a 3 se detallan en la Tabla 2. Usando el componente reactivo con isocianato del Ejemplo 3 como ejemplo típico para la preparación de muestras, se cargan aproximadamente 600 gramos de VORANOL™ 220-260, aproximadamente 360 gramos de poliol de base biológica, aproximadamente 20 gramos de promotor de adhesión de éster de fosfato y aproximadamente 20 gramos de TMP en un reactor de vidrio. El reactor se calienta a aproximadamente 70 °C y la mezcla se agita durante aproximadamente 2 horas, manteniendo la temperatura. Después se enfría el contenido del reactor a aproximadamente 60 °C, y la muestra se transfiere y se envasa para su uso posterior.

[0090] Tabla 2: Composiciones de componente reactivo con isocianato

[0092]

[0094] Los Ejemplos 2 y 3 no están de acuerdo con la invención reivindicada.

[0095] Formulaciones adhesivas

[0096] Las formulaciones detalladas de varios adhesivos se identifican en la Tabla 3.

[0097] Tabla 3: Formulaciones adhesivas

[0099]

[0102] Los Ejemplos 5 y 6 no están de acuerdo con la invención reivindicada.

[0103] Estructuras laminadas

[0104] Las estructuras laminadas se preparan usando un laminador LABO-COMBI™ con la temperatura de presión establecida en 120 °F y la velocidad de línea establecida en 100 pies/min. El peso del revestimiento se ajusta para que sea de aproximadamente 1 a 1,2 lb/rm (1,6 a 1,9 g/m2). Se preparan alrededor de 100 pies de laminados para cada formulación con algunas tiras de unión insertadas para facilitar las pruebas de unión. Las estructuras laminadas formadas se dejan curar a temperatura ambiente durante 1 semana. Se evalúan varias estructuras, incluyendo 48-LBT/GF-19, NYLON/GF-10 y 48LBT/Met-PET.

[0105] Métodos de prueba y resultados de rendimiento

[0106] La resistencia de la unión por desprendimiento en T se mide en una tira de 1 pulgada de muestra laminada a una tasa de 10 pulgadas/minuto en un aparato de ensayo de tracción Instron con una célula de carga de 200 N. Se prueban tres tiras para cada muestra de laminado y se registran las resistencias de unión altas y medias junto con el modo de fallo. En el caso de desgarro de la película y estiramiento de la película, se indica el valor alto. En otros modos de fallo, se indica la resistencia promedio de la unión por desprendimiento en T. Los modos de fallo típicos incluyen: "AF" para fallo de adhesivo (adhesivo con primario), "AT" para transferencia de adhesivo (adhesivo con secundario), "AS" para división de adhesivo (falta de cohesión de adhesivo), "FT" para desgarro de película (destrucción de la unión), "FS" para estiramiento de película (destrucción de la unión) y "MT" para transferencia de metal.

[0107] La descomposición de aminas aromáticas primarias ("PAS") se analiza después de curar las muestras a 25 °C, 50 % de humedad relativa durante 2 días. Una estructura laminada curada se pliega para formar una doble capa de tal manera que la película de polietileno de una capa esté en contacto con la película de polietileno de la otra capa. Después, los bordes se recortan con un cortador de papel para obtener una pieza doblada de aproximadamente 6,5 pulgadas x 7 pulgadas. Después, los bordes se sellan térmicamente para formar una bolsita con un tamaño interior de 5,5 pulgadas x 5,6 pulgadas. Después, las bolsitas se llenan con 100 ml de ácido acético al 3 %. Estas bolsitas se extraen a 70 °C en el horno de circulación de aire durante un período de 2 horas. Tras enfriar las bolsitas en agua fría del grifo, se deja que la disolución de ensayo se equilibre a temperatura ambiente, los 100 ml de la disolución de ensayo se transfieren a un vaso de precipitados. La cantidad de aminas aromáticas primarias extraídas en una disolución de ácido acético al 3 % se determina utilizando un método colorimétrico clásico.

[0108] También se realizan pruebas de ebullición en bolsa de las estructuras laminadas. Una estructura laminada curada (aproximadamente 9 pulgadas x 11 pulgadas) se pliega para formar una doble capa de tal manera que la película de polietileno de una capa esté en contacto con la película de polietileno de la otra capa. Después, los bordes se recortan con un cortador de papel para obtener una pieza plegada de aproximadamente 5 pulgadas x 7 pulgadas. Después, los bordes se sellan térmicamente para formar una bolsita con un tamaño interior de 4 pulgadas x 6 pulgadas. A continuación, las bolsitas se llenan con 100 mL de salsa 1/1/1(es decir,una mezcla de partes iguales en peso de kétchup, vinagre y aceite vegetal) a través del borde abierto. Después del llenado, la bolsita se sella de manera que se minimice el aire atrapado dentro de la bolsita. A continuación, las bolsitas llenas se colocan cuidadosamente en agua hirviendo y se mantienen sumergidas en el agua durante 30 minutos. Cuando se completa, se compar el grado de formación de túneles, la delaminación y/o fugas con los defectos preexistentes marcados. A continuación, las bolsitas se vacían y se cortan al menos tres tiras de 1 pulgada de las bolsas y después se mide la fuerza de unión por desprendimiento en T tan pronto como sea posible.

[0109] Los resultados de las diversas pruebas de rendimiento se resumen en la Tabla 4. Los Ejemplos 5 y 6 no están de acuerdo con la invención reivindicada.

[0110] Tabla 4: Resultados de rendimiento

[0112]

Claims

1. REIVINDICACIONES

1. Una composición adhesiva sin disolvente de dos componentes, que comprende:

un componente de isocianato que comprende un prepolímero terminado en isocianato; y

un componente reactivo con isocianato que comprende:

un poliol de poliéter;

un promotor de adhesión de éster de fosfato; y

un poliol de base biológica; en donde el poliol de base biológica es aceite de ricino;

en donde el promotor de adhesión de éster de fosfato representa el 5 al 15 por ciento del peso total de componente reactivo con isocianato;

en donde el poliol de base biológica representa el 30 al 40 por ciento del peso total de componente reactivo con isocianato; y

en donde el poliol de poliéter tiene una funcionalidad de hidroxi de más de 2.

2. La composición adhesiva sin disolvente de dos componentes de cualquier reivindicación anterior o posterior, en donde el poliol de poliéter representa el 10 al 90 por ciento del peso total de componente reactivo con isocianato.

3. La composición adhesiva sin disolvente de dos componentes de cualquier reivindicación anterior, en donde el éster de fosfato está hecho de un propilenglicol trifuncional, un ácido polifosfórico y un poliisocianato.

4. La composición adhesiva sin disolvente de dos componentes de cualquier reivindicación anterior o posterior, en donde el promotor de adhesión de éster de fosfato representa el 5 al 10 por ciento del peso total de componente reactivo con isocianato.

5. La composición adhesiva sin disolvente de dos componentes de cualquier reivindicación anterior, en donde el poliol de base biológica representa el 5 al 80 por ciento del peso total de componente reactivo con isocianato.

6. La composición adhesiva sin disolvente de dos componentes de cualquier reivindicación anterior, en donde la relación molar de los grupos NCO presentes en el componente de isocianato con respecto a los grupos OH presentes en el componente reactivo con isocianato es de 0,8:1,0 a 1,6:1,0.

7. La composición adhesiva sin disolvente de dos componentes de cualquier reivindicación anterior, en donde el poliol de poliéter representa el 40 al 80 por ciento del peso total de componente reactivo con isocianato.

8. La composición adhesiva sin disolvente de dos componentes de cualquier reivindicación anterior, en donde el componente reactivo con isocianato comprende un poliol de poliéter trifuncional.

9. Una estructura laminada que comprende la composición adhesiva sin disolvente de dos componentes de cualquier reivindicación anterior.

10. Un método para formar una estructura laminada, que comprende:

formar una composición adhesiva mezclando un componente adhesivo de isocianato que comprende un prepolímero terminado en isocianato y un componente adhesivo reactivo con isocianato que comprende un poliol de poliéter, un promotor de adhesión de éster de fosfato y un poliol de base biológica;

en donde el poliol de base biológica es aceite de ricino,

en donde el promotor de la adhesión de éster de fosfato representa el 5 al 15 por ciento del peso total de componente reactivo con isocianato; en donde el poliol de base biológica representa el 30 al 40 por ciento del peso total de componente reactivo con isocianato; y

en donde el poliol de poliéter tiene una funcionalidad de hidroxi de más de 2;

aplicar la composición adhesiva a una superficie de un primer sustrato; y

poner en contacto una superficie de un segundo sustrato con la composición adhesiva sobre la superficie del primer sustrato, formando así la estructura laminada.

11. El método para formar una estructura laminada de la reivindicación 10. en donde la mezcla del componente adhesivo de isocianato y el componente adhesivo reactivo con isocianato se produce en una relación molar de los grupos NCO presentes en el componente de isocianato con respecto a los grupos OH presentes en el componente reactivo con isocianato es de 0,8:1,0 a 1,6:1,0.

12. El método para formar una estructura laminada según la reivindicación 10 u 11, en donde el primer sustrato y el segundo sustrato se seleccionan cada uno independientemente del grupo que consiste en un material de madera, un material metálico, un material plástico, un material compuesto, un material de papel, un material de tela y combinaciones de dos o más de los mismos.