BRPI0912919B1 - Composição bicomponente e método para ligar dois ou mais substratos entre si - Google Patents
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Abstract
composição bicomponente e método para ligar dois ou mais substratos entre si a presente invenção é uma composição bicomponente compreendendo: a) em uma parte (i) um ou mais prepolímeros com funcionalidade isocianato; e b) em uma segunda parte (ii) um ou mais compostos tendo grupos reativos com isocianato; (iii) uma ou mais cargas selecionadas de maneira tal que a composição seja não condutora; e (iv) um ou mais catalisadores para a reação dos grupos isocianato com compostos reativos com isocianato: sendo que ambos dentre os um ou mais prepolímeros com funcionalidade isocianato e os um ou mais compostos tendo grupos reativos com isocianato têm grupos orgânicos sólidos enxertados os mesmos de maneira tal a composição tenha de cerca de 6 a cerca de 13 por cento em peso da composição total de partículas orgânicas sólidas. em uma concretização preferida, a segunda parte compreende de cerca de 35 a cerca de 65 por cento em peso de um ou mais compostos tendo grupos reativos com isocianato, que tenham partículas orgânicas sólidas enxertadas na sua cadeia principal. em uma outra concretização preferida, o(s) um ou mais prepolímero(s) com funcionalidade isocianato compreende(m) cerca de 14 a cerca de 20 por cento em peso de partículas orgânicas sólidas enxertadas na cadeia principal dos prepolímeros. em uma outra concretização preferida, as partículas sólidas compreendem um polímero termoplástico ou um polímero termoplástico modificado com borracha.
Description
COMPOSIÇÃO BICOMPONENTE E MÉTODO PARA LIGAR DOIS OU MAIS SUBSTRATOS ENTRE SI
Campo da invenção [001] Esta invenção se refere a uma composição bicomponente contendo um componente com funcionalidade isocianato e um componente reativo com isocianato. Esta invenção se refere a métodos para ligar substratos entre si usando a composição bicomponente e a estruturas compreendendo substratos ligados usando a composição. Dentre estruturas preferidas estão construções e veículos de transporte. Antecedentes da invenção [002] Composições tendo componentes com funcionalidade isocianato são usadas para ligar substratos entre si. Um uso comum para tais composições é para ligar vidro, frequentemente na forma de janelas, a estruturas. Em plantas de montagem automotiva, as janelas são frequentemente ligadas com composições adesivas monocomponentes contendo componentes com funcionalidade isocianato. Estas composições curam tipicamente pela reação com a umidade ambiente. Adesivos monocomponentes são usados porque o equipamento requerido para dispersar e aplicar os adesivos é menos complexo que o equipamento para aplicar composições adesivas bicomponente. Os adesivos monocomponente curados por umidade levam tipicamente diversas horas para curar. No ambiente da planta de montagem, os veículos não são conduzidos durante diversas horas e este processo de cura lento é aceitável. Adesivos monocomponente curados por umidade conhecidos na técnica são divulgados na patente U.S. n° 4.374.237, patente U.S.
patente U.S. n° 4.780.520, patente U.S.
patente U.S. n° 5.623.044, patente U.S. nc
4.687.533, 5.063.269,
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| 5.603.798, | patente | U.S. n° 5.852.137, patente | U.S. | n° |
| 5.922.809, | patente | U.S. n° 5.976.305, patente | U.S. | n° |
| 5.852.137, | e patente | U.S. n° 6.512.033, porção relevantes | das | |
| quais aqui | incorporadas por referência. Exemplos de | adesivos |
monocomponente comerciais incluem adesivos BETASEALMR 15639, 15.625, 61355 comercialmente disponíveis da The Dow Chemical Company, adesivos para pára-brisas EPBONDMR comercialmente disponíveis da Eftec, adesivos WS151MR WS212MR comercialmente disponíveis da Yokohama Rubber Company, e adesivos SIKAFLEXMR condições da Sika Corporation.
[003] Composições bicomponente contendo compostos ou prepolímeros com funcionalidade isocianato em uma parte e compostos e/ou prepolímeros tendo componentes reativos com isocianato na outra parte são usados em situações onde a velocidade de cura seja importante. Um tal ambiente é o comércio de vidros de reposição automotivos pós-venda. Os clientes frequentemente desejam que o adesivo seque rapidamente de maneira que o veículo possa ser dirigido o tão rápido quanto possível após o ligamento da janela de reposição ao veículo. A vantagem de um adesivo bicomponente é que a reação de cura prossegue a uma velocidade de reação muito mais rápida que um sistema adesivo de cura por umidade monocomponente. Exemplos de composições bicomponente contendo compostos ou prepolímeros com funcionalidade isocianato em uma parte e compostos e/ou prepolímeros tendo componentes reativos com isocianato na outra parte são divulgados em EP
| 1.524.282, | patente U.S. n° 5.852.103, | patente | U.S. | n° |
| 6.709.539, | patente U.S. n° 7.101.950 e | patente | U.S. | n° |
| 7.361.292, | cujas partes relevantes são aqui | incorporadas | por |
referência.
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3/45 [004] Adesivos são utilizados para ligar grandes janelas em grandes veículos de transporte, tais como vagões ferroviários e locomotivas, ônibus e grandes caminhões. A massa dessas janelas cria uma necessidade de adesivos que tenham propriedades de deformação permanente únicas. Em particular, adesivos que tenham uma boa resistência verde curto prazo após a aplicação são necessários; adesivos monocomponentes típicos não possuem tais propriedades de resistência verde. Ademais, os sistemas adesivos necessitam ter um maior tempo aberto, o tempo da aplicação do adesivo a um substrato até que o adesivo não consiga mais se ligar ao substrato, do que um típico adesivo bicomponente permite. É desejado um tempo aberto de entre 15 minutos e 30 minutos. Portanto, é necessário um sistema adesivo bicomponente que exiba uma boa resistência verde, que tenha a capabilidade de reter uma grande massa de vidro em posição quando da aplicação e um tempo aberto mais longo de maneira a permitir uma aplicação de selante e processo de montagem mais lentos e um possível ajuste da janela após contatar o vidro com a molduras do vidro.
Sumário da invenção [005] A invenção é uma composição bicomponente compreendendo A) em uma parte (i) um ou mais prepolímeros com funcionalidade isocianato; e B) em uma segunda parte (ii) um ou mais compostos tendo grupos reativos com isocianato; (iii) uma ou mais cargas selecionadas de maneira tal que a composição seja não condutora; (iv) um ou mais catalisadores para a reação dos grupos isocianato com compostos contendo hidrogênio ativo: sendo que ambos dentre os um ou mais prepolímeros com funcionalidade isocianato e os um ou mais
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4/45 compostos tendo grupos reativos com isocianato têm grupos orgânicos sólidos enxertados os mesmos de maneira tal a composição tenha de cerca de 6 a cerca de 13 por cento em peso da composição total de partículas orgânicas sólidas. Em uma concretização preferida, a segunda parte compreende de cerca de 35 a cerca de 65 por cento em peso de um ou mais compostos tendo grupos reativos com isocianato que tenham partículas orgânicas sólidas ligadas à cadeia principal. Em uma outra concretização preferida, o um ou mais prepolímeros com funcionalidade isocianato compreendem cerca de 14 a cerca de 20 por cento em peso de partículas sólidas enxertadas na cadeia principal dos prepolímeros. Em uma outra concretização preferida, as partículas sólidas compreendem um polímero termoplástico ou polímero termoplástico modificado com borracha.
[006] Em uma outra concretização, a invenção é um método para ligar dois ou mais substratos entre si compreendendo contatar os dois componentes de uma composição de acordo com esta invenção e contatar as partes contatadas da composição com dois ou mais substratos de maneira a ligar os substratos entre si. Em uma concretização preferida, um substrato é vidro, preferivelmente uma janela, e o outro substrato compreende uma estrutura ao qual o vidro seja ligado, preferivelmente um edifício ou um veículo de transporte.
[007] A composição da invenção é útil como um adesivo para ligar substratos entre si. Uma variedade de substratos poderá ser ligada entre si usando a composição, por exemplo, plásticos, vidro, madeira, cerâmica, metal, substratos revestidos, e assemelhados. As composições da invenção poderão ser usadas ligar entre sistema substratos semelhantes
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5/45 e dessemelhantes. As composições são especialmente úteis para ligar vidro a outros substratos, tais como veículos ou edifícios. As composições da invenção também são úteis para ligar partes de componentes modulares entre si, tais como componentes modulares de veículos. 0 vidro poderá ser ligado a porções revestidas ou não revestidas de veículos. As composições da invenção provêem resistência verde adequada de maneira a permitir que um artigo de grande massa, tal como uma janela, seja retida em posição pouco tempo após o ligamento tal como um artigo de grande massa a um outro substrato. Ademais, as composições da invenção provêem um tempo aberto suficientemente longo para permitir um contato adequado do artigo de grande massa com o outro substrato e ajuste dos artigos com relação um ao outro.
Descrição detalhada da invenção [008]
Para alcançar segunda parte, partículas que as desejadas propriedades das composições da presente invenção ou o prepolímero com funcionalidade isocianato da primeira parte, parte A, ou o composto tendo grupos reativos com isocianato na segunda parte, parte B, ou ambas têm enxertadas na sua cadeia principal partículas orgânicas sólidas. Partículas orgânicas sólidas que poderão ser enxertadas nas cadeias principais do prepolímero reativo com isocianato na primeira parte, parte A, ou o composto contendo grupos reativos com isocianato na parte B, ou ambos, incluem quaisquer melhorem a natureza elastomérica e a resistência verde da composição da invenção quando as duas partes forem combinadas. Partículas orgânicas sólidas preferíveis compreendem partículas de polímeros termoplásticos ou partículas de polímeros termoplásticos
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6/45 modificados com borracha. Polímeros termoplásticos preferíveis são aqueles baseados em monômeros aromáticos de monovinilideno e copolímeros de monômeros aromáticos de monovinilideno com dienos conjuqados, acrilatos, metacrilatos, nitrilas insaturadas ou misturas destes. Os copolímeros poderão ser copolímeros em bloco ou aleatórios. Mais preferivelmente, as partículas orqânicas compreendem um ou mais copolímeros de nitrilas insaturadas, dienos conjuqados e monômeros aromáticos de monovinilideno e/ou um ou mais copolímeros de nitrilas insaturadas e monômeros aromáticos de monovinilideno. Ainda mais preferivelmente, as partículas compreendem copolímeros de estireno-acrilonitrila. As partículas de polímero orqânico preferivelmente têm um tamanho de partícula que seja suficientemente qrande para melhorar as propriedades elastoméricas e a resistência verde do adesivo após a cura. Preferivelmente, o tamanho de partícula é de cerca de 10 micra ou maior e mais preferivelmente o tamanho de partícula é de cerca de 20 micra ou maior. Preferivelmente o tamanho de partícula é de cerca de 50 micra ou menor, a mais preferivelmente o tamanho de partícula é de 40 micra ou menor. As composições contêm uma quantidade suficiente de partículas de polímero orqânico de maneira tal que o adesivo quando do contato das partes tenha suficiente resistência verde para manter o artiqo de qrande massa posicionado antes da cura completa, exiba um tempo aberto suficientemente lonqo para permitir o contato de um artiqo de qrande massa com a estrutura à qual deva ser liqado, o ajuste do posicionamento do artiqo de qrande massa e não tão lonqo que o adesivo curado tenha elasticidade demais conforme definido pelo alonqamento. Preferivelmente,
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Ί/45 as composições de acordo com a invenção quando da cura têm resistência suficiente para o uso desejado. Preferivelmente, a composição contém cerca de 6 por cento em peso ou mais de partículas de polímero orgânico com base no peso total da composição, mais preferivelmente 7 por cento em peso ou mais e o mais preferivelmente cerca de 8 por cento em peso ou mais. Preferivelmente a composição contém cerca de 13 por cento em peso ou menos de partículas de polímero orgânico com base no peso total da composição, mais preferivelmente cerca de 12 por cento em peso ou menos e o mais preferivelmente cerca de 10 por cento em peso ou menos.
[009] Na concretização onde as partículas orgânicas estão situadas na parte com o prepolímero com funcionalidade isocianato, tal parte preferivelmente conterá a quantidade de partículas orgânicas para alcançar as propriedades descritas antes acima. Preferivelmente, o prepolímero com funcionalidade isocianato tem enxertado em si mais que 0 por cento em peso de partículas de polímero orgânico com base no peso da primeira parte, parte A, preferivelmente cerca de 4 por cento em peso ou mais e o mais preferivelmente cerca de 6 por cento em peso ou mais. Preferivelmente, o prepolímero com funcionalidade isocianato tem enxertado em si menos que 26 por cento em peso de partículas de polímero orgânico co base no peso da primeira parte, parte A, preferivelmente cerca de 20 por cento em peso ou menos e o mais preferivelmente cerca de 14 por cento em peso ou menos. Na concretização onde as partículas orgânicas estiverem situadas na parte com o composto reativo com isocianato, tal parte preferivelmente conterá a quantidade de partículas orgânicas para alcançar as propriedades descritas antes acima. Preferivelmente, o
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8/45 composto reativo com isocianato tem enxertado em si cerca de 12 por cento em peso ou mais de partículas de polímero orgânico com base no peso da segunda parte, parte B, e o mais preferivelmente cerca de 14 por cento em peso ou mais. Preferivelmente, o composto reativo com isocianato terá enxertado em si cerca de 2 6 por cento em peso ou menos de partículas de polímero orgânico com base no peso da segunda parte, parte B, preferivelmente cerca de 20 por cento em peso ou menos e o mais preferivelmente cerca de 14 por cento em peso ou menos.
[010] A composição da invenção compreende duas partes, uma primeira parte, parte A, que compreende um ou mais prepolímeros com funcionalidade isocianato e uma segunda parte, parte B, que compreende um ou mais compostos contendo um ou mais compostos reativos com isocianato. Os compostos reativos com isocianato reagem com os prepolímeros com funcionalidade isocianato para formar uma composição curada que exiba boas propriedades adesivas com muitos substratos. Quando contatando as duas partes, a composição e os grupos reativos com isocianato começam a reagir com os grupos isocianato. A cura final das composições combinadas leva algum tempo para se completar. Isto provê a composição com um tempo aberto desejável. Tempo aberto é entendido como significando o tempo após contatar as duas partes até que a mistura comece a se tornar uma pasta altamente viscosa e não esteja sujeita a deformação durante a montagem para se conformar ao formato do segundo substrato e para aderir a este. Preferivelmente, o tempo aberto é de cerca de 8 minutos ou mais, preferivelmente de cerca de 15 minutos ou mais. Preferivelmente o tempo aberto é de cerca de 30 minutos ou
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9/45 menos, mais preferivelmente cerca de 25 minutos ou menos, e o mais preferivelmente de cerca de 20 minutos ou menos. A composição combinada exibe a desejada resistência verde conforme discutido acima. Preferivelmente, o adesivo exibe uma resistência de cisalhamento em sobreposição de 0,6 MPa ou maior após 60 minutos, mais preferivelmente de cerca de 0,8 MPa ou maior e o mais preferivelmente de 1,0 MPa ou maior conforme determinada de acordo com DIN 53283. A composição, uma vez combinada, exibe propriedades consistentes ao longo de uma ampla faixa de temperaturas de aplicação. Preferivelmente, há pouca variabilidade ao longo da faixa de temperatura entre 0°C e cerca de 45°C.
[011] Um ou mais conforme usado aqui significa que pelo menos um, ou mais que um, dos componentes citados poderá (ão) ser usado(s) conforme divulgado. Nominal conforme usado aqui com relação à funcionalidade significa a funcionalidade teórica, isto geralmente podendo ser calculado a partir da estequiometria dos ingredientes usados. Geralmente, a funcionalidade efetiva é diferente devido a imperfeições na matéria-prima, conversão incompleta dos reagentes e formação de sub-produtos.
[012] A primeira parte compreende um ou mais prepolímeros com funcionalidade isocianato. O(s) um ou mais prepolímero(s) com funcionalidade isocianato poderá(ão) ser preparado(s) por qualquer método adequado, tal como reagindo compostos tendo mais que um grupo reativo com isocianato, tal como poliaminas e polióis, (dióis, trióis, e trióis de dispersão tais como um poliol copolimérico ou triol enxertado), como um excesso além da estequiometria de um ou mais poliisocianatos sob condições de reação suficientes para formar um prepolímero tendo
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10/45 funcionalidade isocianato e teor de isocianato livre que atenda aos critérios discutidos aqui. Em um método preferível usado para preparar o prepolímero, os poliisocianatos são reagidos com um ou mais dióis, um ou mais trióis, e um ou mais trióis de dispersão, e opcionalmente um ou mais poliéteres terminados por amina. Os compostos tendo mais que um grupo reativo com isocianato estarão presentes em uma quantidade suficiente para reagir com a maioria dos grupos isocianato deixando grupos isocianato suficientes para corresponder com o desejado teor de isocianato livre do prepolímero. O prepolímero com funcionalidade isocianato poderá ser preparado por qualquer método adequado, tal como por polimerização em massa e polimerização em solução. Componentes preferíveis para preparar os prepolímeros com funcionalidade isocianato são divulgados em Zhou et al., 7.361.292, partes relevantes da qual são aqui incorporadas por referência. Processos preferíveis para a preparação de prepolímeros são divulgados na patente U.S. n° 5.922.809, na coluna 3, linha 32 à coluna 4, linha 24, aqui incorporado por referência. Preferivelmente, o poliisocianato é um poliisocianato aromático ou cicloalifático tal como 4,4'diisocianato de difenilmetano, diisocianato de isoforona, diisocianato de tetrametilxileno, e é o mais preferivelmente 4,4—diisocianato de difenilmetano. Os dióis e trióis são genericamente referidos como polióis. Polióis úteis nesta invenção são dióis e trióis correspondentes aos polióis descritos na patente U.S. n° 5.922.809, na coluna 4, linha 60 à coluna 5, linha 50, incorporado aqui por referência. Preferivelmente os polióis são poliéter polióis, e mais preferivelmente óxido de polioxialquileno polióis. Os trióis
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11/45 mais preferidos são polióis capeados com óxido de etileno preparados reagindo um composto tendo um ou mais hidrogênios ativos, tal como glicerina, com óxido de propileno, seguido de reagir o produto com óxido de etileno.
[013] Em uma concretização conforme descrito acima, o prepolímero contém um ou mais polímeros baseados em orgânico enxertados na cadeia principal. Preferivelmente, o polímero baseado em orgânico é incluído no prepolímero por inclusão de um triol de dispersão tendo dispersado no mesmo partículas de um polímero baseado em orgânico. Os trióis de dispersão preferíveis são divulgados por Zhou, patente U.S. n° 6.709.539, na coluna 4, linha 13 à coluna 6, linha 18, incorporado aqui por referência. Dentre polióis preferíveis utilizados para preparar o prepolímero reativo com isocianato estão incluídos os polióis copoliméricos SPECFLEXMR NC 700, os polióis copoliméricos VORALUXmr HL 430, comercialmente disponíveis da The Dow Chemical Company e os polióis copoliméricos ARCOLmr 1096, comercialmente disponíveis da Bayer.
[014] Preferivelmente, os trióis de óxido de polialquileno usados terão um peso molecular de cerca de 4.000 ou maior, mais preferivelmente de cerca de 5.000 ou maior, e o mais preferivelmente de cerca de 6.000 ou maior. Preferivelmente, tal triol terá um peso molecular de cerca de 8.000 ou menor, e mais preferivelmente de cerca de 7.000 ou menor. As partículas poderão ser dispersadas no triol ou enxertadas na cadeia principal dos trióis. O triol de dispersão conterá uma quantidade suficiente de partículas de polímero orgânico tal que a composição exiba as propriedades desejadas descritas aqui. Preferivelmente, o triol de
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12/45 dispersão conterá cerca de 20 por cento em peso ou mais de copolímero em partículas de polímero orgânico com base na dispersão, preferivelmente cerca de 30 por cento em peso ou mais e mais preferivelmente cerca de 35 por cento em peso ou mais. Preferivelmente, o triol de dispersão conterá cerca de 60 por cento em peso ou menos de copolímero em partículas de polímero orgânico com base na dispersão, preferivelmente cerca de 50 por cento em peso ou menos e mais preferivelmente cerca de 45 por cento em peso ou menos. Os polióis (dióis e trióis e polímeros de dispersão) estarão presentes na composição em uma quantidade suficiente para reagir com a maioria dos grupos isocianato para corresponder ao componente A da composição.
[015] Na concretização onde o prepolímero reativo com isocianato tiver partículas orgânicas sólidas enxertadas no mesmo, a quantidade de partículas orgânicas presentes será suficiente para dar à composição combinada as propriedades desejadas conforme descritas aqui. Preferivelmente, os prepolímeros com funcionalidade isocianato conterão cerca de 2 por cento em peso ou mais de partículas orgânicas ou mais, mais preferivelmente 5 por cento em peso ou mais e o mais preferivelmente cerca de 10 por cento em peso ou mais. Preferivelmente, os prepolímeros com funcionalidade isocianato conterão cerca de 26 por cento em peso ou menos de partículas orgânicas sólidas, mais preferivelmente 22 por cento em peso ou menos e o mais preferivelmente cerca de 18 por cento em peso ou menos. O(s) um ou mais prepolímero (s) com funcionalidade isocianato presentes na primeira parte, parte A, poderá (ão) conter de 0 por cento em peso a 100 por cento em peso de prepolímeros tendo partículas orgânicas
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13/45 enxertadas nos mesmos. A característica importante é o peso total das partículas orgânicas presentes na composição combinada conforme descrito acima. Portanto, uma mistura de polímeros com funcionalidade isocianato não tendo nenhuma partícula orgânica enxertada na mesma e de prepolímeros com funcionalidade isocianato tendo partículas orgânicas enxertadas nos mesmos poderá ser utilizada, contanto que a quantidade desejada de partículas orgânicas esteja presente na composição total.
[016] O prepolímero com funcionalidade isocianato estará presente na primeira parte em uma quantidade suficiente para dar à composição propriedades adesivas e para intensificar as desejadas propriedades das composições da invenção conforme descrito aqui. Preferivelmente, o prepolímero com funcionalidade isocianato estará presente na primeira parte em uma quantidade de cerca de 10 por cento em peso ou mais da primeira parte, mais preferivelmente cerca de 20 por cento em peso ou mais e o mais preferivelmente cerca de 30 por cento em peso ou mais. Preferivelmente, o prepolímero com funcionalidade isocianato estará presente na primeira parte em uma quantidade de cerca de 90 por cento em peso ou menos da primeira parte, mais preferivelmente cerca de 70 por cento em peso ou menos e o mais preferivelmente cerca de 50 por cento em peso ou menos.
[017] A primeira parte, parte A, poderá adicionalmente compreender um ou mais isocianatos polifuncionais com a finalidade de melhorar o módulo da composição na forma curada. Polifuncional conforme usado no contexto dos isocianatos refere-se a isocianatos tendo uma funcionalidade de 2,2 ou mais. Os isocianatos polifuncionais poderão ser
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14/45 quaisquer isocianatos monoméricos, oligoméricos ou poliméricos tendo uma funcionalidade nominal de 2,2 ou maior. Mais preferivelmente, o isocianato polifuncional tem uma
| funcionalidade | nominal de | cerca | de 4 ou menos, e mais | |
| preferivelmente | de 3,2 | ou | menos. Os | isocianatos |
| polifuncionais | poderão | ser | monoméricos, | tríméricos, |
| isocianuratos | ou biuretos | de | isocianatos | monoméricos, |
oligoméricos ou poliméricos, o produto de reação de diversas unidades de um ou mais isocianatos monoméricos. Exemplos de isocianatos polifuncionais preferidos incluem trímeros de diisocianato de hexametileno, comercialmente disponíveis da Bayer sob a marca registrada e designações comerciais DESMODUR® N3300 e N-100, e isocianatos poliméricos tais como MDI (diisocianatos de metil difenila) poliméricos tais como aqueles comercializados pela The Dow Chemical Company sob a designação comercial PAPIMR incluindo o isocianato polimérico PAPImr 20. Os isocianatos polifuncionais estarão presentes em uma quantidade suficiente para impactar o módulo das composições curadas da invenção. Se demais for usado, a velocidade de cura da composição será inaceitavelmente reduzida. Caso de menos seja usado, os níveis de módulo desejados não serão alcançáveis. O isocianato polifuncional estará presente preferivelmente em uma quantidade de cerca de 0,5 por cento em peso ou maior, com base no peso da composição, lados A e B, mais preferivelmente 1,0 por cento em peso ou maior e o mais preferivelmente 1,4 por cento em peso ou maior. O isocianato polifuncional estará preferivelmente presente em uma quantidade de cerca de 8 por cento em peso ou menor, com base no peso da composição, lados A e B, mais preferivelmente 5 por cento em peso ou menor e o
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15/45 mais preferivelmente 2,0 por cento em peso ou menor.
[018] A primeira parte, parte A, poderá adicionalmente compreender um ou mais prepolímeros com funcionalidade isocianato polióis baseados em poliéster que sejam sólidos à temperatura ambiente, cerca de 23°C. Os polióis baseados em poliéster têm pontos de fusão tais que o prepolímero proveja suficiente força verde de maneira a evitar que os substratos se movam um em relação ao outro devido a forças gravitacionais e de maneira tal que o polímero seja sólido à temperatura ambiente. Em termos de instalar uma janela em um veículo ou edifício, o prepolímero baseado em poliéster evita que a janela escorregue após a instalação. Preferivelmente, os poliéster polióis tem pontos de fusão de cerca de 40°C ou maior, ainda mais preferivelmente 45°C ou maior e o mais preferivelmente 50°C ou maior. Preferivelmente, os poliéster polióis tem pontos de fusão de cerca de 85°C ou menor, ainda mais preferivelmente 60°C ou menor e o mais preferivelmente 70°C ou menor. O prepolímero de isocianato baseado em poliéster poderá ser preparado usando um ou mais poliéster polióis. A quantidade de poliéster poliol no prepolímero é uma quantidade suficiente para prover a necessária resistência verde à composição da invenção, para torná-la sólida e prover a necessária reologia da composição. Preferivelmente, o poliéster poliol estará presente no prepolímero de isocianato baseado em poliéster poliol em uma quantidade de cerca de 70 por cento em peso ou maior com base no peso do prepolímero e mais preferivelmente 80 por cento em peso ou maior. Preferivelmente, o poliéster poliol estará presente no prepolímero de isocianato baseado em poliéster poliol em uma quantidade de cerca de 95 por cento em peso ou
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16/45 menor com base no peso do prepolímero e mais preferivelmente 90 por cento em peso ou menor. Preferivelmente, o prepolímero de isocianato baseado em poliéster poliol estará presente na composição adesiva em uma quantidade de cerca de 1 por cento em peso ou maior com base no peso do prepolímero e mais preferivelmente cerca de 2 por cento em peso ou maior. Preferivelmente, o prepolímero de isocianato baseado em poliéster poliol estará presente na composição adesiva em uma quantidade de cerca de 5 por cento em peso ou menor com base no peso do prepolímero e mais preferivelmente cerca de 3 por cento em peso ou menor. O poliéster poliol poderá ser qualquer composição de poliéster que atenda aos requisitos de propriedades definidos, isto é, cristalino em temperaturas ambiente e fundindo na desejada faixa de temperatura. Poliéster polióis preferidos são preparados a partir de diácidos lineares e dióis lineares. Um diácido mais preferido é o ácido adípico. Dióis mais preferidos são os dióis C2-6z com butano dióis, pentano dióis e hexano dióis sendo os mais preferidos. Os prepolímeros de poliisocianato baseados em poliéster poderão ser preparados usando os processos e isocianatos descritos acima. Poliéster polióis preferidos estão comercialmente disponíveis da EVONIC Industries sob a marca comercial DYNACOLL e as designações 7360, 7330, com 7360 sendo o mais preferido.
[019] A segunda parte da composição da invenção compreende um ou mais compostos que contenham grupos reativos com isocianato. Preferivelmente, os grupos reativos com isocianato são grupos contendo hidrogênio ativo. Os grupos reativos com isocianato por contato com grupos de funcionalidade isocianato da primeira parte reagem com os
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17/45 grupos de funcionalidade isocianato para curar a composição. Os compostos que contêm grupos reativos com isocianato poderão ser quaisquer compostos que contenham tais grupos reativos com isocianato que reajam com isocianatos ou grupos com funcionalidade isocianato. 0 termo composto reativo com isocianato conforme usado aqui inclui qualquer composto orgânico que uma parcela hidrogênio, ou um composto com funcionalidade imino. Para os propósitos desta invenção, uma parcela contendo hidrogênio ativo refere-se a qualquer parcela contendo refere-se a uma parcela contendo um átomo de hidrogênio ativo que, devido à sua posição na molécula, exibe atividade significativa de acordo com o ensaio de Zerewitinoff descrito por Wohler no Journal of the American Chemical Society, Vol. 49, pág. 3181 (1927). Ilustrativo de tais parcelas de hidrogênio ativo são -COOH, -OH, -NH2, -NH-, CONH2, -SH, e -CONH-. Compostos contendo hidrogênio ativo preferíveis incluem polióis, poliaminas, polimercaptanas, e poliácidos. Em uma outra concretização, o composto contendo hidrogênio ativo poderá ser um prepolímero com funcionalidade hidrogênio ativo que seja o produto de reação de um ou mais poliisocianatos e um ou mais compostos contendo hidrogênio ativo sob condições onde um excesso de grupos reativos com hidrogênio ativo esteja presente em uma quantidade tal que os grupos reativos no prepolímero resultante sejam compostos contendo hidrogênio ativo reativos com grupos isocianato. Compostos com funcionalidade imino adequados são aqueles que tenham pelo menos um grupo imino terminal por molécula, tal como descrito, por exemplo, na patente U.S. n° 4.910.279, que é aqui integralmente incorporada por referência. Preferivelmente, o composto reativo com isocianato é um
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18/45 poliol ou um poliol terminado por amina, e é mais preferivelmente um poliéter poliol ou uma poliéter poliamina. Em uma concretização preferida, um grupo reativo com isocianato contendo poliol ou um prepolímero tendo grupos reativos com isocianato é utilizado em conjunto com um ou mais extensores de cadeia ou agentes reticulantes e/ou um ou mias polióis terminados por amina. Compostos contendo grupos reativos com isocianato estarão presentes na segunda parte da composição da invenção em quantidade suficiente para curar a composição reagindo com o composto com funcionalidade isocianato contatando as duas partes da composição e para conferir à composição as desejadas propriedades da composição. Preferivelmente, o(s) um ou mais composto(s) contendo grupos reativos com isocianato estará(ão) presente (s) em uma quantidade de cerca de 10 por cento em peso ou maior da segunda parte, mais preferivelmente cerca de 20 por cento em peso ou maior e o mais preferivelmente cerca de 30 por cento em peso ou maior. Preferivelmente, o(s) um ou mais composto(s) contendo grupos reativos com isocianato estará (ão) presente (s) em uma quantidade de cerca de 100 por cento em peso ou menor da segunda parte, mais preferivelmente cerca de 60 por cento em peso ou menor e o mais preferivelmente cerca de 50 por cento em peso ou menor. Em uma concretização onde a segunda parte compreender um ou mais compostos contendo grupos reativos com isocianato com partículas orgânicas enxertadas nos mesmos, a segunda parte adicionalmente compreenderá um ou mais compostos contendo grupos reativos com isocianato os quais compostos não tenham partículas orgânicas enxertadas nos mesmos, que sejam livres de sólidos, é de cerca de 5 a cerca de 30 por cento em peso
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19/45 da segunda parte.
[020] A segunda parte, parte B, da composição da invenção adicionalmente a outros compostos contendo grupos isocianato poderá adicionalmente compreender um ou mais compostos de baixo peso molecular tendo dois ou mais grupos reativos com isocianato e uma cadeia principal de hidrocarboneto sendo que a cadeia principal poderá adicionalmente compreender um ou mais heteroátomos. Tais compostos de baixo peso molecular poderão ser compostos conhecidos na técnica como extensores de cadeia tais como compostos difuncionais. Tais compostos de baixo peso molecular poderão também ser compostos conhecidos na técnica como reticulantes, tais compostos tendo, em média, mais que dois grupos hidrogênio ativo por composto. Os heteroátomos na cadeia principal poderão ser de oxigênio, enxofre, nitrogênio ou uma mistura destes, sendo que oxigênio, nitrogênio, ou uma mistura destes é mais preferida. Preferivelmente, o peso molecular do composto de baixo peso molecular é de cerca de 120 ou menor e mais preferivelmente de cerca de 100 ou menor. Preferivelmente, o composto de baixo peso molecular compreende um ou mais álcoois multifuncionais, alcanol aminas multifuncionais, um ou mais adutos de álcool multifuncional, e um óxido de alquileno, ou uma mistura destes. Compostos de baixo peso molecular preferidos são hidrocarbonetos de cadeia linear, que poderão conter um ou mais heteroátomos na cadeia principal. Dentre os álcoois multifuncionais e alcanol aminas multifuncionais preferidos estão o etano diol, propano diol, hexano diol, heptano diol, octano diol, glicerina, trimetilol propano, pentaeritritol, neopentil glicol, etanol aminas e propano aminas. Dentre os adutos contendo óxidos de alquileno
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20/45 preferidos estão adutos de álcoois tendo 3 ou mais grupos hidroxila e unidades de óxido de etileno ou óxido de propileno. Compostos de peso molecular mais baixo mais preferidos incluem etano diol, propileno diol, butano diol, hexano diol, octano diol, glicerina, trimetilol propano, dietanol amina, trietanol amina, di-isopropanol amina, triisopropanol amina, e assemelhados. Misturas de diversos compostos de baixo peso molecular poderão ser usadas. Preferivelmente, o composto de baixo peso molecular estará presente na segunda parte da composição da invenção, adicionalmente a outros compostos tendo grupos reativos com isocianato, em uma quantidade de mais 0 por cento em peso, mais preferivelmente cerca de 0,3 por cento em peso ou mais, mais preferivelmente cerca de 0,5 por cento em peso ou mais. Preferivelmente, o composto de baixo peso molecular estará presente na segunda parte da composição da invenção em uma quantidade de cerca de 10 por cento em peso ou menos, mais preferivelmente cerca de 5 por cento em peso ou menos, mais preferivelmente cerca de 3 por cento em peso ou menos.
[021] A segunda parte da composição poderá adicionalmente conter um ou mais poliéster polióis, tais como aqueles descritos acima. Os poliéster polióis poderão ser adicionados em uma quantidade suficiente para melhorar a resistência verde da composição contatada da invenção. Caso presentes, os poliéster polióis preferivelmente estarão presentes em uma quantidade de cerca de 15 por cento em peso ou menos, mais preferivelmente cerca de 8 por cento em peso ou menos e o mais preferivelmente cerca de 3 por cento em peso ou menos. [022] A segunda parte, parte B, poderá adicionalmente compreender uma polioxialquileno poliamina tendo dois ou mais
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21/45 grupos tendo dois ou mais grupos amina por poliamina. Tais compostos poderão funcionar como agentes gelificantes conforme descrito aqui. Preferivelmente, a polioxialquileno poliamina tem 2 a 4 aminas por poliamina e o mais preferivelmente 2 a 3 aminas por poliamina. Preferivelmente, a polioxialquileno poliamina tem um peso molecular médio ponderai de cerca de 200 ou maior e o mais preferivelmente cerca de 400 ou maior. Preferivelmente, a polioxialquileno poliamina tem um peso molecular médio ponderai de cerca de 5.000 ou menos, e o mais preferivelmente cerca de 3.000 ou menos. Dentre as polioxialquileno poliaminas preferidas estão a óxido de polipropileno triamina JEFFAMINEmr T-403 tendo um peso molecular de cerca de 400 e óxido de polipropileno diamina JEFFAMINEmr D-400 tendo um peso molecular de cerca de 400. As polioxialquileno poliaminas estarão presentes na composição da invenção em uma quantidade suficiente para evitar que a composição ceda após misturada e aplicada. Preferivelmente, a polioxialquileno poliamina estará presente na composição da invenção em uma quantidade de cerca de 0,2 por cento em peso ou maior, mais preferivelmente cerca de 0,3 por cento em peso ou maior, e o mais preferivelmente, cerca de 0,5 por cento em peso ou maior. Preferivelmente, a polioxialquileno poliamina estará presente na composição da invenção em uma quantidade de cerca de 6 por cento em peso ou menor, mais preferivelmente cerca de 4 por cento em peso ou menor, e o mais preferivelmente, cerca de 2 por cento em peso ou menor.
[023] Cada parte da composição preferivelmente compreende uma ou mais cargas. Cargas são adicionadas por uma variedade de razões e um ou mais tipos de cargas poderão ser usados nas
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22/45 partes da composição desta invenção. Cargas tais como argilas, alumina, calcário, talco, carbonato de cálcio, negro-de-fumo, sílicas e perlitas expandidas, poderão ser adicionadas para reforçar viscosidade e a equilíbrio entre a composição, para conferir a reologia apropriadas e para atingir um custo e as propriedades desejadas da composição e das partes da composição. Um grupo preferido de cargas úteis na invenção são cargas que confiram um equilíbrio entre custo e viscosidade de cada parte. Dentre cargas úteis para este fim estão talco, carbonatos de cálcio, e caulim. Tais cargas são preferivelmente cargas não pigmentadas e são usadas em uma quantidade suficiente para conferir um equilíbrio aceitável da viscosidade e o custo da formulação e para alcançar as propriedades desejadas da composição. Cargas não pigmentadas preferidas incluem carbonato de cálcio ou caulim. Carbonatos de cálcio úteis nesta invenção são carbonatos de cálcio padrões. Tais carbonatos de cálcio padrões são não tratados, isto é, eles não são modificados por tratamento com outros químicos tais como ácidos orgânicos ou ésteres de ácidos caulim também é conhecido como Caulinita compostos representados pela fórmula química AI2SÍ2O5 (OH)4, e frequentemente se apresenta como cristais com tamanho de argila, tipo placas, de formato hexagonal. Preferivelmente, a carga não pigmentada estará presente em uma quantidade suficiente para tornar a reologia da composição adequada para funcionar como um adesivo bombeável. Preferivelmente, a carga não pigmentada estará presente na parte 1 de cerca de 8 partes em peso ou mais, e o mais preferivelmente cerca de 15 partes em peso ou mais. Preferivelmente, a carga não orgânicos. 0 e compreende
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23/45 pigmentada estará presente na parte 1 em uma quantidade de cerca de 22 partes em peso ou menos e o mais preferivelmente cerca de 18 partes em peso ou menos.
[024] As partes da composição desta invenção poderão adicionalmente compreender uma carga de reforço que estará presente para melhorar a resistência e a reologia da composição. A classe preferida de agentes de reforço é o negro-de-fumo. A carga de reforço estará presente em uma quantidade suficiente para reforçar a composição e para melhorar a reologia da composição. Em aplicações automotivas, entende-se geralmente não condutividade como significando uma impedância da composição de pelo menos IO30 Ohm-cm. Preferivelmente, a carga de reforço estará presente em uma quantidade tal que as partes da composição sejam não condutoras. Se demais de certas cargas de reforço, tais como o negro-de-fumo, estiver presente, a composição poderá ser condutora. Quando o negro-de-fumo for usado como agente de reforço, o negro-de-fumo usado poderá ser um negro-de-fumo padrão. O negro-de-fumo padrão é um negro-de-fumo que não é especificamente tratado superficialmente ou oxidado para torná-lo não condutor. Um ou mais negros-de-fumo não condutores poderão ser usados em conjunto com o negro-de-fumo padrão, apesar de que tal inclusão poderá adicionar custos desnecessários. A quantidade de negro-de-fumo padrão na composição será a quantidade que proveja as desejadas cor, viscosidade, resistência à vergadura e resistência mecânica. Caso seja desejada a não condutividade da composição, o negro-de-fumo padrão poderá ser utilizado em um nível no qual a composição seja não condutora. A carga de reforço estará preferivelmente presente em um dos ou em ambos os
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24/45 componentes, com base no peso do componente, em uma quantidade baseada em cada componente de pelo menos cerca de 5 por cento em peso, mais preferivelmente pelo menos cerca de 10 por cento em peso, e o mais preferivelmente pelo menos cerca de 12 por cento em peso. A carga de reforço preferivelmente estará presente em um dos ou em ambos os componentes, com base no peso do componente, em uma quantidade baseada em cada componente de mais que cerca de 30 por cento em peso, mais preferivelmente mais que cerca de 25 por cento em peso, e o mais preferivelmente mais que cerca de 18 por cento em peso. Caso seja usado negro-de-fumo condutor, deve-se prestar atenção para que a concentração seja mantida abaixo de IO10 Ohm.cm. Composições abaixo desta quantidade são consideradas como sendo não condutoras. Negros-de-fumo padrões são bem conhecidos na técnica e incluem negros-defumo RAVENmr 790, RAVENmr 450, RAVENmr 500, RAVENmr 430, RAVENmr 420, e RAVENmr 410, comercialmente disponíveis da Colombian e negros-de-fumo CSXMR comercialmente disponíveis da Cabot, e negro-de-fumo PRINTEXmr 30, comercialmente disponível da Degussa. Negros-de-fumo não condutores são bem conhecidos na técnica e incluem negros-de-fumo RAVENmr 1040 e RAVENmr 1060, comercialmente disponíveis da Colombian.
[025] Uma outra classe de cargas úteis em uma ou ambas as partes da composição são argilas que são adicionadas com o propósito de melhorar a eficácia de custos, viscosidade e natureza não condutora das composições da invenção. Argilas preferidas úteis na invenção incluem caulim, caulim superficialmente tratado, caulim calcinado, silicatos de alumínio e silicatos de alumínio anidros superficialmente tratados. As argilas poderão ser usadas em qualquer forma que
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25/45 facilite a formulação de um adesivo bombeável. Preferivelmente, a argila é misturada na forma de um pó pulverizado, contas secadas por aspersão, ou partículas finamente moldas. As argilas poderão ser usadas em uma quantidade de cerca de 0 por cento em peso ou maior da composição da invenção, mais preferivelmente 10 ou maior e ainda mais preferivelmente 18 por cento em peso ou maior. Preferivelmente, as argilas são usadas em uma quantidade de cerca de 22 por cento em peso ou menor, mais preferivelmente 40 por cento em peso ou menor.
[026] A composição adesiva poderá adicionalmente compreender uma carga que funcione como um tixótropo (aditivo reológico). Tais tixótropos são bem conhecidos daqueles entendidos no assunto e incluem sílica pirogênica e assemelhados. O tixótropo poderá ser adicionado à composição, a uma ou ambas as partes, em uma quantidade suficiente para das as desejadas propriedades reológicas. Preferivelmente, o tixótropo estará presente em uma quantidade de cerca de 0 por cento em peso ou maior com base na composição da invenção, preferivelmente 1 por cento em peso ou maior. Preferivelmente, o tixótropo estará presente em uma quantidade de cerca de 10 por cento em peso ou menor com base na composição da invenção, preferivelmente 2 por cento em peso ou menor.
[027] Uma ou ambas as partes da composição da invenção poderá(ão) adicionalmente compreender um catalisador conhecido daquele entendido no assunto para a reação de parcelas isocianato com água ou compostos contendo hidrogênio ativo. Preferivelmente, o catalisador é localizado na segunda parte, parte B da composição. Catalisadores preferidos
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26/45 incluem compostos organometálicos, catalisadores baseados em amina, ou misturas destes. Preferivelmente, é utilizada uma mistura de compostos organometálicos e um catalisador baseado em amina. Dentre os catalisadores organometálicos preferidos estão alcanoatos, acetatos metálicos, acetilacetonatos metálicos, e aminas terciárias. Catalisadores de alcanoatos metálicos preferidos incluem alcanoatos de bismuto, zinco, potássio e sódio, tais como octoato de bismuto, neodecanoato de bismuto, octoato de zinco, octoato de potássio, e octoato de sódio. Acetatos metálicos incluem acetato de potássio. Acetil acetonatos de acetila metálicos incluem acetil acetonato de ferro e diacetilacetonato de dibutil estanho. Catalisadores de sais metálicos preferidos contêm bismuto ou estanho como o metal, com estanho sendo mais preferido. Catalisadores de amina preferidos incluem dimorfolinodialquil éter, di((dialquilmorfolino)alquil)éteres, bis-(2dimetilamino-etil)éter, trietileno diamina, pentametildietileno triamina, N,N-dimetilciclohexilamina, Ν,Ν-dimetil piperazina, 4-metoxietil morfolina, N-metil morfolina, N-etil morfolina, e misturas destes. Um dimorfolinodialquil éter preferido é dimorfolinodietil éter. Um di((dialquil-morfolino)alquil)éter preferido é (di-2-(3,5dimetilmorfolino)etil)éter. Aminas terciárias são empregadas em uma quantidade suficiente para catalisar a reação de grupos isocianato com compostos contendo hidrogênio ativo, preferivelmente as aminas terciárias são usadas em quantidades baseadas no peso da composição, de cerca de 0,15 parte em peso ou maior, e mais preferivelmente cerca de 0,20 parte em peso ou maior, e de cerca de 2,0 partes em peso ou menor, preferivelmente 1,75 parte em peso ou menor, ainda
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27/45 mais preferivelmente cerca de 1,0 parte em peso ou menor, e o mais preferivelmente cerca de 0,4 parte em peso ou menor. Catalisadores baseados em compostos organometálicos, quando empregados são preferivelmente empregados em uma quantidade, baseada no peso da composição adesiva, de cerca de 0 parte em peso ou maior, mais preferivelmente, cerca de 0, 1 parte em peso ou maior, ainda mais preferivelmente 0,2 parte em peso ou maior, e o mais preferivelmente maior que cerca de 0,4 parte em peso ou maior. Tais catalisadores baseados em composto organometálico são preferivelmente empregados são preferivelmente empregados em uma quantidade, baseada no peso da composição adesiva, de cerca de 5 partes em peso ou menor, mais preferivelmente, cerca de 2,0 partes em peso ou menor, ainda mais preferivelmente 1 parte em peso ou menor, e o mais preferivelmente maior que cerca de 0, 6 parte em peso ou menor.
[028] Cada uma das, ou ambas, a parte A, a parte de resina e a parte B, a parte curativa, poderá(ão) conter pigmentos, estabilizantes, estabilizantes de ultravioleta, antioxidantes e outros aditivos comumente presentes em composições formadoras de poliuretanos e adesivos. Para evitar a hidrólise prematura dos grupos sensíveis à umidade do componente reativo com isocianato, cargas e pigmentos deverão ser criteriosamente secados antes da sua mistura.
[029] A composição curável desta invenção poderá adicionalmente compreender plastificantes para modificar as propriedades reológicas até uma consistência desejada. Tais materiais deverão ser livres de água, inertes a grupos isocianato e compatíveis com o polímero presente. Plastificantes poderão estar localizados em qualquer parte.
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Plastificantes adequados são bem conhecidos na técnica e plastificantes preferidos incluem ftalatos de alquila, tais como ftalato de diisononila ou ftalato de diisodecila, terpenos parcialmente hidrogenados, fosfato de trioctila, tolueno-sulfamida, ésteres de ácidos alquil sulfônicos, ésteres de ácido adípico, óleo de mamona, tolueno e alquilnaftalenos. A quantidade de plastificante em cada parte da composição curável é aquela quantidade que dê as desejadas propriedades reológicas. As quantidades divulgadas aqui incluem aquelas adicionadas durante a preparação do prepolímero contendo isocianato e durante a formulação da composição curável. Preferivelmente, plastificantes são usados na composição da invenção em uma quantidade de cerca de 0 por cento em peso ou maior com base no peso da composição da invenção, mais preferivelmente cerca de 5 por cento em peso ou maior, e o mais preferivelmente cerca de 10 por cento em peso ou maior. O plastificante é preferivelmente usado em uma quantidade de cerca de 45 por cento em peso ou menor com base no peso da composição da invenção, e o mais preferivelmente cerca de 40 por cento em peso ou menor.
[030] A composição desta invenção poderá adicionalmente compreender estabilizantes, que funcionam para proteger a composição adesiva da umidade, assim inibindo o avanço e evitando a reticulação prematura dos isocianatos na formulação curável. Estabilizantes conhecidos daquele entendido no assunto para composições bicomponente curáveis de poliuretano poderão ser usados aqui. Incluídos dentre tais estabilizantes o malonato de dietila, alquilatos de alquilfenol, isocianatos paratolueno sulfônicos, cloreto de benzoíla e formatos de ortoalquila ou peneiras moleculares.
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Tais estabilizantes são preferivelmente usados em uma quantidade de cerca de 0,1 por cento em peso ou maior com base no peso total da composição da invenção, preferivelmente
| 0, 5 | por cento em peso | ou | maior, | e mais | preferivelmente | 0, 8 |
| por | cento em peso | ou | maior. | Tais | estabilizantes | são |
| preferivelmente usados | em | uma quantidade | de cerca de 5,0 | por |
cento em peso ou menor com base no peso total da composição da invenção, preferivelmente 2,0 por cento em peso ou menor, e mais preferivelmente 1,4 por cento em peso ou menor.
[031] A composição desta invenção poderá adicionalmente compreender um promotor de adesão, tal como aqueles divulgados em Mahdi, pedido de patente U.S. n° 2002/0100550, parágrafos 0055 a 0065 e Hsieh, patente U.S. n° 6.015.475, coluna 5, linha 27 à coluna 6, linha 41, aqui incorporados por referência. As quantidades de tais promotores de adesão úteis também são divulgadas nestas referências e incorporadas aqui por referência.
[032] As duas partes da composição da invenção são preferivelmente combinadas de maneira tal os equivalentes de grupos isocianato sejam maiores que os equivalentes dos grupos reativos com isocianato. Preferivelmente, a quantidade dos grupos isocianato providos pelo prepolímero com funcionalidade isocianato e os isocianatos polifuncionais são escolhidos de maneira a darem a desejada proporção de grupos isocianato na parte A para grupos reativos com isocianato na parte B. Preferivelmente, a razão de grupos isocianato no componente A para grupos reativos com isocianato (tal como grupos hidrogênio ativo) é de pelo menos 1,1, mais preferivelmente cerca de 1,15 ou maior, mais preferivelmente cerca de 1,2 ou maior e não maior que cerca de 1,8, mais
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30/45 preferivelmente cerca de 1,5 ou menor, mais preferivelmente
1,3 ou menor. A funcionalidade dos dois componentes é ajustada de maneira tal que a densidade reticulada resultante do adesivo curado proveja o módulo desejado.
[033] As partes da composição curável desta invenção poderão ser formuladas misturando entre si os componentes usando meios bem conhecidos na técnica. Geralmente, os componentes são misturados em um misturador adequado. Tal misturação é preferivelmente conduzida sob vácuo ou em uma atmosfera inerte, tal como de nitrogênio ou argônio, na ausência de oxigênio e umidade atmosférica de maneira a evitar reação prematura. Poderá ser vantajoso adicionar plastificantes à mistura reagente para preparar o componente contendo isocianato de maneira tal que as misturas possam ser facilmente misturadas e manuseadas. Alternativamente, os plastificantes poderão ser adicionados durante a misturação de todos os componentes. Preferivelmente, os componentes são misturados a uma temperatura de cerca de 20°C a cerca de 100°C, mais preferivelmente de cerca de 25°C a cerca de 70°C. Os ingredientes são misturados durante um tempo suficiente para preparar uma mistura bem misturada, preferivelmente de cerca de 10 a cerca de 60 minutos. Uma vez formuladas as partes da composição curável, estas são embaladas em um recipiente adequado de maneira tal a ficarem protegidas de umidade atmosférica e oxigênio. O contato com a umidade atmosférica ou o oxigênio poderia resultar na reticulação prematura do prepolímero com funcionalidade isocianato.
[034] As composições polimerizáveis da invenção são usadas como adesivos bicomponente. Os componentes das composições polimerizáveis são misturados conforme seria
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31/45 e estão comercialmente (Salem, Nova Jersey) sob a feito normalmente quando trabalhando com tais materiais. Para uma composição polimerizável bicomponente, útil como adesivo, tais como aquelas da invenção, ser usada mais facilmente em ambientes comerciais e industriais, a razão volumétrica na qual as duas partes são combinadas é preferivelmente um número inteiro conveniente. Isto facilita a aplicação da composição curável com aplicadores convencionais comercialmente disponíveis incluindo misturação estática e dinâmica. Tais aplicadores com misturação estática são mostrados nas patentes U.S. nos 4.538.920 e 5.082.147 (aqui incorporadas por referência) disponíveis da Conprotec, Inc.
designação comercial MIXPAC ou Sulzer Quadro da Sulzer, Ltd., Suiça. Tipicamente, esses aplicadores usam um par de receptáculos tubulares arranjados lado a lado com cada tubo sendo tencionado para receber uma das duas partes da composição polimerizável. Dois êmbolos, um para cada tubo, são avançados simultaneamente (p.ex., manualmente ou um mecanismo de catraca manualmente atuado) para evacuar o conteúdo dos tubos para uma câmara de misturação alongada, oca, comum, que também poderá conter um misturador estático para facilitar a ligadura das duas partes. A composição polimerizável misturada é extrudada da câmara de misturação para sobre um substrato. Quando usando equipamentos acionados eletricamente, misturação dinâmica poderá ser usada. Uma vez esvaziados os tubos, eles poderão ser substituídos por tubos frescos e o processo de aplicação continua. A razão volumétrica na qual as duas partes da composição polimerizável são combinadas é controlada pelo diâmetro dos tubos. (Cada êmbolo é dimensionado de maneira a ser recebido
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32/45 dentro de um tubo de diâmetro fixo, e os êmbolos são avançados para dentro dos tubos à mesma velocidade). Um único aplicador é frequentemente pretendido para uso com uma variedade de diferentes composições polimerizáveis bicomponente e os êmbolos são dimensionados de maneira a liberarem as duas partes da composição polimerizável com uma razão de mistura conveniente. Algumas razões de mistura comuns são 1:1, 2:1, 4:1 e 10:1. Preferivelmente, as duas partes são misturadas a uma razão de mistura de cerca de 1:1. [035] Preferivelmente, as composições bicomponente misturadas da invenção têm uma viscosidade adequada para permitir a aplicação sem gotejarem. Preferivelmente, as viscosidades dos dois componentes individuais deverão ter a mesma ordem de grandeza. Preferivelmente, composições misturadas utilizando a misturação estática dos componentes individuais antes da misturação têm cerca de 10 Pa.s (10.000 centipoises) ou mais, mais preferivelmente cerca de 20 Pa.s (20.000 centipoises) ou mais e o mais preferivelmente, de 40 Pa.s (40.000 centipoises) ou mais. Preferivelmente, as composições misturadas têm cerca de 150 Pa.s (150.000 centipoises) ou menos, mais preferivelmente cerca de 120 Pa.s (120.000 centipoises) ou menos e o mais preferivelmente, de 100 Pa.s (100.000 centipoises) ou menos. Viscosidades conforme usadas neste trecho são determinadas a uma taxa de cisalhamento de 20 alternâncias por segundo medida com um reômetro de placa-cone de 2 0 mm de diâmetro e ângulo de 4°. Viscosidades mais altas requererão mistura dinâmica. Para viscosidades mais baixas os componentes requerem um agente de gelificação conhecido na técnica para evitar que o sistema adesivo não curado ceda.
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33/45 [036] As composições polimerizáveis da invenção são usadas para ligar uma variedade de substratos entre si conforme descrito acima. As composições poderão ser usadas para ligar entre si substratos porosos e não porosos. A composição polimerizável após contatar as duas partes entre si é aplicada a um primeiro substrato e a composição polimerizável no primeiro substrato é em seguida contatada com um segundo substrato. Em concretizações preferidas as superfícies às quais a composição da invenção é aplicada são limpas e opcionalmente ativadas e/ou imprimadas antes da aplicação, mais preferivelmente uma temperatura de cerca de cerca de 18°C ou maior. Preferivelmente, a composição polimerizável da invenção é aplicada a uma temperatura de cerca de 45°C ou menos para a aplicação, mais preferivelmente uma temperatura de 35°C ou menos. A composição polimerizável começa a curar quando do contato entre As duas partes. A cura poderá ser acelerada aplicando calor aquecimento por microondas, e assemelhados.
[037] A composição contatada é preferivelmente usada para ligar vidro a outros substratos, tais como metal ou plásticos. Em uma concretização preferida, o primeiro substrato é uma janela de vidro e o segundo substrato é uma moldura de janela de um veículo, preferivelmente veículos usados para transporte de massa. Preferivelmente, a janela de vidro é limpa e poderá ter um limpa-vidros ou primer aplicado à área à qual o adesivo deva ser ligado. O flange de janela poderá ser imprimado com um primer de tinta. A composição contatada é aplicada como um filete à periferia da janela localizada de maneira tal a ser contatada com o flange de janela quando colocada no veículo. A janela com a composição
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34/45 contatada localizada sobre a mesma será colocada no veículo. A janela com a composição contatada localizada sobre a mesma é então colocada no flange com a composição contatada localizada entre a janela e o flange. 0 filete da composição contatada é um filete contínuo que funciona para selar a junção entre a janela e o flange de janela. Um filete contínuo de adesivo é um filete que é localizado de maneira tal que o filete conecte em cada extremidade para formar uma selagem contínua entre a janela e o flange quando contatados. Em seguida, a composição contatada é deixada curar. A composição da invenção após contatar com o substrato tem resistência verde suficiente para evitar o movimento da janela em menos que 90 minutos, mais preferivelmente em menos que 60 após ser montada. A composição da invenção é especialmente útil para ligar substratos com grandes massas de mais que 20 kg até cerca de 120 kg, aos substratos. Uma classe de substratos com grandes massas para a composição da invenção compreende grandes janelas tais como aquelas utilizadas em veículos de transporte de massa.
[038] Em uma concretização preferida, a composição da invenção é usada para substituir janelas em estruturas ou veículos e o mais preferivelmente em veículos. A primeira etapa é remover a janela anterior. Isto poderá ser alcançado cortando o filete do adesivo retendo a janela em posição e então removendo a janela velha. Em seguida, a janela nova é limpa e imprimada. O adesivo velho que está localizado no flange da janela poderá ser removido, apesar de não ser necessário e na maioria dos casos é deixado no lugar. O flange da janela é preferivelmente imprimado com um primer de tinta. O adesivo é aplicado como um filete na periferia da
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35/45 janela localizado de maneira tal a contatar o flange da janela quando posicionado no veículo. A janela com o adesivo posicionado sobre a mesma é então posicionado sobre o flange com o adesivo posicionado entre a janela e o flange. 0 filete de adesivo é um filete contínuo que funciona para selar a junção entre a janela e o flange da janela e para reforçar a estrutura do corpo em até cerca de 40 por cento. Um filete contínuo de adesivo é um filete que estará posicionado de maneira tal que o filete se conecte em cada extremidade para formar uma selagem contínua entre a janela e o flange quando contatados. Em seguida, o adesivo é deixado curar. O adesivo demonstra desenvolvimento rápido de resistência que facilita tempos rápidos para liberação do veículo de preferivelmente uma hora, e mais preferivelmente 30 minutos, após a aplicação do adesivo em temperaturas de cerca de -18°C (0°F) a cerca de 46°C (115°F) . Em particular, pára-brisas instalados sob tais condições atendem ao United States Federal Motor Vehicle Safety Standard (FMVSS) 212.
[039] Em uma concretização, a composição da invenção é preferivelmente usada para ligar metal. Metal revestido (com e-revestimento ou um sistema de tinta), plástico, plástico reforçado com fibras, madeira e/ou vidro entre si. Em uma outra concretização, as composições da invenção poderão ser usadas para ligar componentes modulares a uma carroceria de automóvel ou entre si. Exemplos de componentes modulares incluem módulos de um veículo, tais como uma porta, uma janela, um módulo ou corpo de teto. As composições polimerizáveis da invenção também poderão ser usadas para ligar acabamentos exteriores ou interiores a carrocerias de automóveis.
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36/45 [040] Em certas aplicações a composição polimerizável da invenção poderá ser utilizada com um primer ou uma película de ativação (activation wipe). O primer ou película de ativação é tipicamente aplicado à superfície de um ou mais substratos. Preferivelmente, o período de tempo da aplicação do primer ou da película de ativação para a aplicação da composição polimerizável ao substrato é de cerca de 0,5 minuto ou maior, mais preferivelmente cerca de 1 minuto ou maior e o mais preferivelmente 2 minutos ou maior.
[041] A composição polimerizável é capaz de se ligar a certos substratos na ausência de um primer ou qualquer outro tratamento da superfície do substrato, exceto a limpeza da superfície. Substratos com a composição polimerizável se ligam sem a necessidade de tratamento com primer ou superficial tipicamente incluem compostos de moldagem de folhas (SMC), plásticos reforçados com fibras, tais como poliéster, e metais revestidos, p.ex., alumínio e aço erevestidos e chapas metálicas pintadas.
[042] As composições polimerizáveis da invenção preferivelmente exibem resistência verde adequada para reter substratos juntos sem deslocarem-se um com relação ao outro, sem aplicar força a um dos substratos após cerca de 90 minutos, mais preferivelmente após cerca de 60 minutos e o mais preferivelmente após cerca de 30 minutos. As composições polimerizáveis da invenção preferivelmente exibem plena cura após cerca de 1 dia à temperatura ambiente. Uma cura mais rápida poderá ser obtida aquecendo a temperaturas de até cerca de 120°C. Abaixo de 23°C, a cura será mais longa. A composição polimerizável da invenção preferivelmente exibe uma carga de ruptura após a cura completa de cerca de 4 MPa
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37/45 ou maior, mais preferivelmente cerca de 5 MPa ou maior, e o mais preferivelmente cerca de 6 MPa ou maior. A composição polimerizável da invenção preferivelmente exibe uma resistência ao cisalhamento em sobreposição após 2 horas de cerca de 1 MPa ou maior, mais preferivelmente cerca de 2 MPa ou maior, e o mais preferivelmente cerca de 3 MPa ou maior, sendo que a resistência ao cisalhamento em sobreposição é determinado de acordo com DIN 53283. A composição polimerizável da invenção preferivelmente exibe um alongamento na ruptura após a cura completa de cerca de 100 por cento ou maior, mais preferivelmente cerca de 200 por cento ou maior e o mais preferivelmente cerca de 300 por cento ou maior. A composição polimerizável da invenção preferivelmente exibe um alongamento na ruptura após a cura completa de cerca de 350 por cento ou menor. O alongamento na ruptura é determinado de acordo com DIN 53504. Pesos moleculares conforme descritos aqui são pesos moleculares médios numéricos que poderão ser determinados por Cromatografia de Permeação de Gel (também conhecida como GPC) . Para prepolímeros de poliuretano, também é possível calcular o peso molecular médio numérico aproximado a partir da razão de equivalentes dos compostos de isocianato para os compostos de poliol com os quais são reagidos como é conhecido daqueles entendidos no assunto. Salvo afirmação em contrário, todas as partes e percentagens são em peso e baseadas no peso da composição da invenção.
Concretizações ilustrativas da invenção [043] Os seguintes exemplos são providos para ilustrar a invenção. Todas as partes e percentagens são em peso, salvo indicação em contrário. Os ingredientes usados nos
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38/45 prepolímeros preparados nos exemplos a seguir estão descritos na tabela 1.
Tabela 1 - Ingredientes
| Matéria-Prima | Nome | Fornecedor | Especificação |
| Polioxialquileno Diol | VORANOLmr EP 2000L | Dow | PM: 2000 g/mol; #OH: 55,0 funcionalidade: 2 |
| Polioxialquileno Triol | VORANOLmr CP 4655 | Dow | PM: 4650 g/mol; funcionalidade: 2, 6 |
| Polioxialquileno Triol enxertado com SAN | SPECFLEXmr NC 700 | Dow | PM: 6000 g/mol; #OH: 21,2 funcionalidade: 2,7 |
| Diisocianato de 4,4'- Difenilmetano | ISONATEMR M 125 | Dow | |
| Polioxialquileno Diol | PPGmr 2025 | Dow | PM: 2000 g/mol |
| Polioxialquileno Diol disperso em Poliuréia | POLY Gmr 85-36 | Olin Chemicals | PM: 4500 g/mol |
| Polialquilato Diol | PPGmr 2025 | Dow | PM: 2000 g/mol |
| Catalisador (octoato estanoso) | DABCOMR DC 21 | Air Products | Complexo DabcoEstanho |
| Bisoxazolidina | ENDURECEDORmr oz | Bayer | |
| Plastificante Fta-lato de Dialquila |
[044] Um prepolímero de poliuretano poliéter é preparado misturando 22,571 g de um polioxipropileno diol tendo um peso molecular médio de 2000 g/mol com 33, 132 g de um polioxipropileno triol tendo um peso molecular médio de 4650 g/mol. 33,779 g de agente plastificante são adicionados. Adicionalmente, 0,501 g de 4,4'-diisocianato de difenilmetano são adicionados. Em seguida, 0,001 g de ácido ortofosfórico em 0, 009 g de metil etil cetona (MEK) e 1 g de malonato de
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39/45 dietila são adicionados. Então, toda a mistura é aquecida até 50°C. 0 prepolímero resultante é referido aqui como prepolímero de NCO-1.
[045] Um prepolímero de poliuretano poliéter contendo sólidos de copolímero de SAN é preparado colocando 60,58 g de um SAN-co-polioxipropileno triol, com um teor de sólidos de SAN de 40 por cento, 31,98 g de plastif icante, 0,001 g de ácido ortofosfórico em 0, 009 g de metil etil cetona em um reator. Após a homogeneização, 7,41 g de 4,4'-diisocianato de difenilmetano são adicionados. Novamente a mistura é homogeneizada. Então, o reator é aquecido até 50°C. Em seguida, 0,02 g de octoato estanoso é adicionado e a reação é executada durante 1 hora a 50°C. O prepolímero resultante é referido aqui como prepolímero de NCO-2.
[046] Um prepolímero de poliuretano poliéter é preparado misturando 38, 699 g de um polioxipropileno diol tendo um peso molecular médio de 2000 g/mol com 18,516 g de um polioxipropileno triol tendo um peso molecular médio de 4650 g/mol. 31,854 g de agente plastificante são adicionados. Adicionalmente, 10,701 g de 4,4' -diisocianato de difenilmetano são adicionados. Em seguida, 0,001 g de ácido ortofosfórico em 0,009 g de metil etil cetona (MEK) e 0,213 g de malonato de dietila são adicionados. Então, toda a mistura é aquecida até 50°C. O prepolímero resultante é referido aqui como prepolímero de NCO-3.
[047] Este exemplo prepara um prepolímero com funcionalidade isocianato do exemplo 1 da patente U.S. n° 5.852.103. Um prepolímero de poliéter poliuretano com baixo grau de ramificação é preparado misturando 363,68 g de polioxilato diol tendo um peso molecular de 2000 com 527,04 g
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40/45 de poliuréia dispersa em um polioxialquileno triol tendo um peso molecular de 4500. A misturação é efetuada em um reator aquecendo a mistura até 55°C. 160, 65 g de 4,4' -diisocianato de difenilmetano e 0,17 g de octoato estanoso são adicionados à mistura. Toda a mistura é então reagida durante uma hora. Finalmente, 525,44 g de agente plastificante ftalato de dialila são adicionados à mistura e a misturação é continuada durante uma hora. O prepolímero resultante é referido aqui como prepolímero de NCO-4.
Tabela 2 - Composição dos Prepolímeros com Funcionalidade
Isocianato
| Ingredientes | Prepolímero NCO-1 (%) | Prepolímero NCO-2 (%) | Prepolímero NCO-3 (%) | Prepolímero NCO-4 (%) |
| Polioxialquilato diol | 22,571 | — | 38,699 | 23,0625 |
| Polioxialquilato triol | 33,132 | — | 18,516 | |
| Poliuréia dispersa em Polioxialquilato triol | 33,4219 | |||
| Polioxialquilato triol enxertado com SAN | 60, 58 | |||
| Ácido ortofosfórico | 0, 001 | 0, 001 | 0, 001 | |
| Metil etil cetona | 0, 009 | 0, 009 | 0, 009 | |
| 4,4'- diisocianato de dife-nilmetano | 9, 501 | 7,41 | 10,701 | 10,1463 |
| Plastificante | 33,779 | 31, 98 | 31,854 | 33,3204 |
| Octoato estanoso | 0, 007 | 0, 02 | 0, 007 | 0,0001 |
| Malonato de dietila | 1 | — | 0, 213 |
Preparação de Prepolímero com Capeamento Terminal de OH [048] 61,4 g do prepolímero de NCO-3 são colocados em um reator. 2,53 g de 2-mercaptoetanol para capeamento terminal são adicionados ao vaso reator. Em seguida, 0,01 g em 0,139 g de tolueno é adicionado e a mistura é aquecida até 50°C com agitação. A reação foi efetuada durante 1 hora a 50°C. O
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41/45 prepolímero resultante é referido aqui como prepolímero de OH-1. Adicionalmente, o prepolímero resultante era um material viscoso com zero funcionalidade isocianato livre. [049] Este exemplo é a preparação de uma composição de prepolímero de OH do exemplo 1 da patente U.S. n° 5.852.103. Um prepolímero de poliéter poliuretano disperso em poliuréia com funcionalidade hidroxila é sintetizado reagindo o polioxialquilato diol e um polioxialaquilato triol disperso em poliuréia. Esta mistura é agitada e aquecida até 55°C e 4,4'-diisocianato de difenilmetano e octoato estanoso são adicionados e misturados por mais 30 minutos. Um agente plastificante, plastificante de DAP, é adicionado e a mistura é agitada por mais 30 minutos. O prepolímero resultante é um material viscoso com zero funcionalidade isocianato livre. Os componentes usados para preparar cada prepolímero com funcionalidade hidroxila são compilados na tabela abaixo. Preparação da Parte A da Composição Adesiva [050] Quatro composições úteis como parte A são preparadas usando os prepolímeros com funcionalidade isocianato de 1 a 4. O prepolímero (componente 1) é colocado em um misturador planetário e desgaseifiçado durante 30 minutos. No caso das composições A-2 e A-3, o componente 2 é adicionado antes de desgaseificar. Então, os componentes 3 a 6 são adicionados nas quantidades apropriadas. Em seguida, a mistura é misturada durante 30 minutos sob vácuo. Ao fim, os componentes 7 a 10 são adicionados e novamente misturados durante 15 minutos.
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Tabelas 3 - Composições Adesivas componente A
| A-l | A-2* | A-3 | A-4* | ||
| 1 | Prepolímero de NCO-1 % | 60.8 | 50, 5 | 42 | |
| Prepolímero de NCO-2 | 17,5 | ||||
| Prepolímero de NCO-4 | 66, 3 | ||||
| 2 | 4,4'-diisocianato de difenilmetano | 2,5 | 1,5 | ||
| 3 | AEROSILraK HDK H20 | 0, 15 | |||
| 4 | Negro-de-fumo | 23, 75 | 15 | 15 | 26, 1 |
| 5 | Argila | 13, 5 | 18 | 20 | 7,4 |
| 6 | Carbonato de cálcio | 12 | |||
| 7 | Plastificante | 2 | 4 | ||
| 8 | Malonato de dietila | 0, 5 | |||
| 9 | Octoato de bismuto | 1,3 | |||
| 10 | Dimorfolinodietiléter | 0, 2 |
• Comparativo
Preparação da Parte B da Composição Adesiva [051] Composições curativas parte B são preparados usando os prepolímeros com funcionalidade hidroxila colocando os componentes 1, 5, 6, 7 e 8 no misturador planetário. Os componentes líquidos são misturados sob vácuo durante 30 minutos. Então, os componentes 2, 3 e 4 são adicionados e novamente agitados 30 min sob vácuo. Em seguida, 9 ou 10 é adicionado e misturado durante 15 minutos. Cada um dos compostos é mostrado na tabela.
Tabela 4 - Composições adesivas - componente B
| B-l | B-2* | B-3 | B-4* | ||
| 1 | Prepolímero de OH-1 % | 61, 4 | |||
| Prepolímero de OH-2 | 89, 1 | ||||
| Polioxilaquilato triol enxertado com SAN | 60, 1 | 41, 8 | |||
| Polioxilaquilato diol | 9 | ||||
| 1,4-butanodiol | 0,4 | ||||
| 2 | Negro-de-fumo | 5 | 14,8 | 10 | 15, 3 |
| 3 | Argila | 28, 6 | 21, 6 | 28, 5 | 15, 3 |
| 4 | Plastificante | 4,7 | 6 | ||
| 5 | Tolueno | 1,7 | |||
| 6 | Malonato de dietila | 0,4 | |||
| 7 | Bisoxazolidina | 0,1 | |||
| 8 | Octoato de bismuto | 0, 2 | |||
| 9 | Catalisadores de estanho (Dabco DC21) | 0, 3 | 0, 5 |
Métodos de Caracterização:
[052] As partes A e B são amostradas em cartuchos de 300
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43/45 mL e montados como um kit com um cabeçote misturador dinâmico adaptável a uma pistola misturadora elétrica de alta velocidade (BETAGUNMR) . Os materiais são extrudados em altas velocidades em uma proporção de mistura base volumétrica de 1:1. A resistência ao cisalhamento em sobreposição é medida de acordo com ASTM D-3168 após um período de cura específico de 2 horas. 0 desempenho de decking (decking) é medido conforme segue: Um filete triangular com 1 cm de altura, 7 mm de largura, e 10 cm de comprimento é colocado em uma tira de vidro não imprimado e colocado em um penetrômetro PNR6da SUR Berlin. Em seguida, um peso de 5 g do penetrômetro é posicionado livre de vazios sobre o filete. Então, o peso é solto durante 5 segundos e deixado viajar para dentro do material. A distância da viagem é reportada e é referida como decking. O decking é validado após o filete ter sido deixado em repouso aberto durante 15 minutos e durante 30 minutos. O tempo de trabalho é medido como segue: Um filete triangular, 1 cm de altura, 7 mm de largura na base é extrudado sobre uma superfície estável a 23°C e 50 por cento de umidade relativa. Após a extrusão, o tempo é monitorado e uma espátula de madeira é comprimida sobre o filete e puxada. O tempo de trabalho é determinado pelo ponto no tempo quando o adesivo não se liga mais na espátula.
Tabela 5 - Tempos de Trabalho e Resistência ao Cisalhamento em Sobreposição
| Adesivo | Al-Bl | A2-B2* | A3-B3 | A4-B4* |
| Propriedades | ||||
| Tempo de trabalho (Min) | 30 | 20 | 30 | 12 |
| Resistência ao cisalhamento em sobreposição após 2 horas (MPa) | 3,7 | 1,4 | 2 | 2, 6 |
Comparativo
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44/45 [053] A tabela 5 descreve os diversos tempos de trabalho dos diferentes adesivos. As composições da invenção demonstram nas amostras de Adesivos Al-Bl e Adesivos A3B3 um longo tempo de trabalho combinado com um alto cisalhamento em sobreposição. As amostras comparativas de Adesivos A2-B2 e Adesivos A4-B4 feitos de tecnologia conhecida ou têm um tempo de trabalho longo e um baixo valor de cisalhamento em sobreposição tal como o Adesivo A2-B2 ou um alto cisalhamento em sobreposição, mas um curto tempo de trabalho, no caso do Adesivo A4-B4.
Tabela 6 Decking
| Al-Bl | A2-B2* | A3-B3 | |
| Deck após 15 min de Tempo de Trabalho | mm | mm | mm |
| 5°C | 2,2 | 4,0 | 2,4 |
| 23°C | 2,2 | 3, 2 | 2,1 |
| 40°C | 1,8 | 1,7 | 1,5 |
| Decking após 15 min de Tempo de Trabalho | |||
| 5°C | 1,1 | 3, 2 | 3,7 |
| 23°C | 1,5 | 3,1 | 1,9 |
| 40°C | 0,9 | 0, 2 | 1,0 |
[054] A tabela 6 mostra o desempenho de decking de diversos tipos de adesivos. Adesivo Al-Ble Adesivo A3-B3 representam composições da invenção enquanto que Adesivo A2B2 representa a tecnologia padrão, que é utilizada para aplicações onde for requerido um longo tempo de trabalho combinado com alta resistência de manuseio. O desempenho de decking é validado após 5 e 30 minutos a diversas temperaturas, o que poderá ocorrer durante típica montagem de conjunto interiores e exteriores. O desempenho de decking das amostras Adesivo Al-Bl e Adesivo A3-B3 após o cabeçote ter sido deixado aberto (15 min de tempo de trabalho) mostra
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45/45 uma ligeira redução no decking ao longo da faixa de temperatura de 5 a 40°C. 0 Adesivo A2-B2, que é de tecnologia padrão, provê uma grande mudança de 4 a 1,7 mm dentro da faixa de temperatura. 0 decking após um tempo de trabalho de 30 minutos mostra que a menor mudança na amostra Adesivo Al-Bl variando de 1,1 para 0,6 ao longo da faixa de temperatura. O Adesivo A3-B3 provê uma intrusão mais alta de 3,7 mm a 5°C, mas ainda é mais mole a 40°C com 1 mm de decking. A amostra regular Adesivo A2-B2 provê uma alta intrusão de 3,2 a 5°C e enrijece a 40°C provendo uma intrusão de 0,2 mm. O desempenho de decking de um adesivo é apropriado quando a intrusão for acima de 0,9 mm. Em suma, o adesivo inventivo provê um efeito que provê suficiente resistência contra deslizamento de vidro devido ao bom desempenho de cisalhamento em sobreposição e resistência do vidro em ceder sobre o flange. A parte A e a parte B foram inseridas em uma pistola aplicadora misturadora elétrica de alta velocidade com o cabeçote misturador dinâmico apropriado. O material em ambos os tubos foi extrudado em altas velocidades a uma razão de 1:1 em uma base volumétrica usando esta pistola. O decking do novo material é mais estável ao longo de uma faixa de temperatura mais ampla que os produtos padrões. O decking é medido por meio de um penetrômetro, que mede a penetração do material de um peso definido dentro de uma janela de tempo de 5 segundos.
Claims (15)
- REIVINDICAÇÕES1/3
1. Composição bicomponente, caracterizada pelo fato de compreender: A) em uma parte (i) um ou mais prepolímeros com funcionalidade isocianato; e B) em uma segunda parte (ü) um ou mais compostos tendo grupos reativos com isocianato; (iii) uma ou mais cargas selecionadas de maneira tal que a composição seja não condutora; e (iv) um ou mais catalisadores para a reação dos grupos isocianato com compostos reativos com isocianato: sendo que ambos dentre os um ou mais prepolímeros com funcionalidade isocianato e os um ou mais compostos tendo grupos reativos com isocianato têm grupos orgânicos sólidos enxertados os mesmos de maneira tal a composição tenha de 6 a 13 por cento em peso da composição total de partículas orgânicas sólidas, onde a segunda parte compreende de 35 a 65 por cento em peso dos compostos tendo os grupos isocianato reativos e partículas orgânicas sólidas enxertadas à cadeia principal dos compostos. - 2. Composição bicomponente, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de conter de 8 a 12 por cento em peso da composição total das partículas orgânicas sólidas.
- 3. Composição bicomponente, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de o um ou mais prepolímero(s) com funcionalidade isocianato compreender(em) de 0 a 26 por cento em peso de partículas orgânicas sólidas enxertadas na cadeia principal do(s) prepolímero(s).
- 4. Composição bicomponente, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizada pelo fato de as partículas sólidas compreenderem um polímero termoplástico ouPetição 870190000507, de 03/01/2019, pág. 55/582/3 polímero termoplástico modificado com borracha.
- 5. Composição bicomponente, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizada pelo fato de as partículas sólidas compreenderem um polímero termoplástico modificado com borracha.
- 6. Composição bicomponente, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizada pelo fato de a sequnda parte compreender, adicionalmente, de 5 a 30 por cento em peso de um ou mais compostos tendo qrupos isocianato reativos que estejam livres de sólidos.
- 7. Composição bicomponente, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizada pelo fato de uma ou mais carqas compreender(em) neqro-de-fumo não condutor ou menos que 18 por cento em peso do neqro-de-fumo condutor.
- 8. Composição bicomponente, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizada pelo fato de uma ou mais carqas compreender neqro-de-fumo não piqmento presente em uma quantidade de 8 a 22 partes em peso com base no peso da composição.
- 9. Composição bicomponente, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 8, caracterizada pelo fato de o catalisador compreender um ou mais compostos organometálicos ou aminas.
- 10. Composição bicomponente, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 8, caracterizada pelo fato de o caalisador compreender um ou mais compostos organometálicos e uma ou mais aminas.
- 11. Composição bicomponente, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 10, caracterizada pelo fato de a parte B compreender, adicionalmente, um poliol baseado emPetição 870190000507, de 03/01/2019, pág. 56/583/3 poliéster.
- 12. Composição bicomponente, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 11, caracterizada pelo fato de a parte A conter um prepolímero com função isocianato tendo o resíduo de um poliéster poliol na cadeia principal.
- 13. Composição bicomponente, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 12, caracterizada pelo fato de a razão de grupos isocianato na parte A para grupos reativos com isocianato na parte B ser maior que 1,1:1,0.
- 14. Método para ligar dois ou mais substratos entre si, caracterizado pelo fato de compreender:- contatar as duas partes da composição, conforme definida em qualquer uma das reivindicações de 1 a 13; e- contatar as partes contatadas da composição com dois ou mais substratos com as partes contatadas da composição dispostas entre os substratos de maneira a ligar os substratos entre si.
- 15. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de um dos substratos ser vidro e o outro substrato compreender um prédio ou um equipamento usado para transportar mercadorias e/ou pessoas.
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