DISPERSIONES DE ADHESIVO ACUOSAS.

Uso de dispersión de polímero acuosa que contiene

a) una dispersión de poliuretano con un tamaño medio de partícula de 60 a 350 nm,

así como

b) una dispersión de dióxido de silicio acuosa con un diámetro de partícula de las partículas de SiO2 de 20 a 400 nm para la preparación de adhesivos

Dispersiones de adhesivo acuosas.

La invención se refiere a dispersiones de polímero acuosas basadas en poliuretanos, a un procedimiento para su preparación y a su uso.

Los adhesivos basados en poliuretanos son principalmente adhesivos que contienen disolventes que se aplican y se secan sobre ambos sustratos que van a unirse. Mediante la unión posterior de ambos sustratos a presión a TA o después de la termoactivación se obtiene un establecimiento de la unión con alta resistencia inicial inmediatamente después del proceso de unión.

Debido a motivos ecológicos existe una necesidad creciente de dispersiones de adhesivo acuosas adecuadas que puedan procesarse para dar las correspondientes formulaciones de adhesivo acuosas. Los sistemas de este tipo tienen la desventaja que, después de la evaporación del agua, la resistencia térmica inicial inmediatamente después del proceso de unión es claramente inferior en comparación con adhesivos que contienen disolventes, a pesar de la termoactivación previa de la película de adhesivo seca.

Por el estado de la técnica se conoce la utilización de productos de ácido silícico para diferentes aplicaciones. Mientras que los productos de SiO₂ sólidos se utilizan reiteradamente como cargas o adsorbentes para controlar las propiedades reológicas, en el caso de los soles de sílice domina la aplicación como aglutinante de diversos materiales inorgánicos, como abrasivo de semiconductores o como componente de floculación en reacciones químicas coloidales. Por ejemplo, en el documento EP-A 0 332 928 se da a conocer la utilización de látex de policloropreno en presencia de soles de sílice como capa de impregnación en la fabricación de elementos contraincendios. En los documentos FR-A 2 341 537 y FR-A 2 210 699 se describen ácidos silícicos pirógenos en combinación con látex de policloropreno para la fabricación de acabados de espuma ignífugos o para el revenido de asfalto y en el documento JP-A 06 256 738 en combinación con copolímeros de cloropreno-ácido acrílico.

La presente invención se basa en el objetivo de proporcionar composiciones de adhesivo acuosas que después de la aplicación sobre los sustratos que van a pegarse y la unión presentan una alta resistencia térmica inicial, especialmente después de una termoactivación.

Se encontró de manera sorprendente que mediante una combinación adecuada de dispersiones de poliuretano y dispersiones de dióxido de silicio acuosas pueden prepararse adhesivos que después de la unión muestran una alta resistencia térmica inicial.

El objeto de la presente invención es el uso de una dispersión de polímero acuosa que contiene

        a)        al menos una dispersión de poliuretano con un diámetro de partícula medio de 60 a 350 nm, preferiblemente 20 a 80 nm, así como

        b)        al menos una dispersión de dióxido de silicio acuosa con un diámetro de partícula de partículas de SiO₂ de 20 a 400 nm, preferiblemente 30 a 100 nm, con especial preferencia 40 a 80 nm para la preparación de adhesivos.

Las dispersiones de poliuretano (a) que van a utilizarse según la invención contienen poliuretanos (A) que son productos de reacción de los siguientes componentes:

        A1)        poliisocianatos,

        A2)        polioles y/o poliaminas poliméricos con pesos molares medios de 400 a 8000,

        A3)        opcionalmente mono o polialcoholes o mono o poliaminas o aminoalcoholes con pesos molares de hasta 400,

                así como al menos un compuesto seleccionado de

        A4)        compuestos que presentan al menos un grupo iónico o potencialmente iónico y/o

        A5)        compuestos no iónicamente hidrofilizados.

Un grupo potencialmente iónico es en el sentido de la invención un grupo que puede formar un grupo iónico.

Se prefieren los poliuretanos (A) preparados a partir del 7 al 45% en peso de A1), del 50 al 91% en peso de A2), del 0 al 15% en peso de A5), del 0 al 12% en peso de compuestos iónicos o potencialmente iónicos A4), así como opcionalmente del 0 al 30% en peso de compuestos A3), ascendiendo la suma de A4) y A5) a del 0,1 al 27% en peso y sumando la suma de los componentes el 100% en peso.

Se prefieren especialmente los poliuretanos (A) sintetizados a partir del 10 al 30% en peso de A1), del 65 al 90% en peso de A2), del 0 al 10% en peso de A5), del 3 al 9% en peso de compuestos iónicos o potencialmente iónicos A4), así como opcionalmente del 0 al 10% en peso de compuestos A3), ascendiendo la suma de A4) y A5) a del 0,1 al 19% en peso y sumando la suma de los componentes el 100% en peso.

De manera muy especialmente preferida, los poliuretanos (A) se preparan a partir del 8 al 27% en peso de A1), del 65 al 85% en peso de A2), del 0 al 8% en peso de A5), del 3 al 8% en peso de compuestos iónicos o potencialmente iónicos A4), así como opcionalmente del 0 al 8% en peso de compuestos A3), ascendiendo la suma de A4) y A5) del 0,1 al 16% en peso y sumando la suma de los componentes el 100% en peso.

Los poliisocianatos (A1) adecuados son poliisocianatos aromáticos, aralifáticos, alifáticos o cicloalifáticos. También pueden utilizarse mezclas de tales poliisocianatos. Ejemplos de poliisocianatos adecuados son butilendiisocianato, hexametilendiisocianato (HDI), isoforondiisocianato (IPDI), 2,2,4- y/o 2,4,4-trimetilhexametilendiisocianato, los bis(4,4'-isocianatociclohexil)metanos isoméricos o sus mezclas de contenido isomérico discrecional, isocianatometil-1,8-octanodiisocianato, 1,4-ciclohexilendiisocianato, 1,4-fenilendiisocianato, 2,4- y/o 2,6-toluilendiisocianato, 1,5-naftilendiisocianato, 2,4'- o 4,4'-difenilmetanodiisocianato, trifenilmetan-4,4',4''-triisocianato o sus derivados con estructura de uretano, isocianurato, alofanato, biuret, uretdiona, iminooxadiazindiona y mezclas de los mismos. Se prefieren hexametilendiisocianato, isoforondiisocianato y los bis(4,4'-isocianatociclohexil)metanos isoméricos, así como sus mezclas.

Preferiblemente se trata de poliisocianatos o mezclas de poliisocianatos del tipo mencionado con grupos isocianato únicos exclusivamente alifática y/o cicloalifáticamente. Los componentes de partida (A1) muy especialmente preferidos son poliisocianatos o mezclas de poliisocianatos basadas en HDI, IPDI y/o 4,4'-diisocianatodiciclohexilmetano.

Además, como poliisocianatos (A1) son adecuados poliisocianatos discrecionales sintetizados a partir de al menos dos diisocianatos preparados mediante modificación de diisocianatos sencillos alifáticos, cicloalifáticos, aralifáticos y/o aromáticos con estructura de uretdiona, isocianurato, uretano, alofanato, biuret, iminooxadiazindiona y/u oxadiazintriona como se describen, por ejemplo, en J. Prakt. Chem. 336 (1994), pág. 185 - 200.

Los polioles o poliaminas poliméricos (A2) adecuados disponen de una funcionalidad OH de al menos 1,5 a 4, como por ejemplo poliacrilatos, poliésteres, polilactonas, poliéteres, policarbonatos, poliéstercarbonatos, poliacetales, poliolefinas y polisiloxanos. Se prefieren polioles en un intervalo de peso molar de 600 a 2500 con una funcionalidad OH de 2 a 3.

Los policarbonatos que presentan grupos hidroxilo considerados pueden obtenerse mediante reacción de derivados de ácido carbónico, por ejemplo, difenilcarbonato, dimetilcarbonato o fosgeno con dioles. Como dioles de este tipo se consideran, por ejemplo, etilenglicol, 1,2- y 1,3-propanodiol, 1,3- y 1,4-butanodiol, 1,6-hexanodiol, 1,8-octanodiol, neopentilglicol, 1,4-bishidroximetilciclohexano, 2-metil-1,3-propanodiol, 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol, dipropilenglicol, polipropilenglicoles, dibutilenglicol, polibutilenglicoles,...

1. Uso de dispersión de polímero acuosa que contiene

        a)        una dispersión de poliuretano con un tamaño medio de partícula de 60 a 350 nm, así como

        b)        una dispersión de dióxido de silicio acuosa con un diámetro de partícula de las partículas de SiO₂ de 20 a 400 nm para la preparación de adhesivos.

2. Uso según la reivindicación 1, caracterizado porque las partículas de SiO₂ presentan un diámetro de partícula de 30 a 100 nm.

3. Uso según la reivindicación 1, caracterizado porque las partículas de SiO₂ presentan un diámetro de partícula de 40 a 80 nm.

4. Uso según las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque las partículas de SiO₂ se presentan como partículas primarias sin reticular discretas.

5. Uso según las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque las partículas de SiO₂ disponen de grupos hidroxilo en la superficie de la partícula.

6. Uso según las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la dispersión de dióxido de silicio acuosa b) es un sol acuoso de ácido silícico.

7. Sustratos pegados, pegados mediante una dispersión de polímero acuosa que contiene

        a.)        una dispersión de poliuretano con un tamaño medio de partícula de 60 a 350 nm, así como

        b.)        una dispersión de dióxido de silicio acuosa con un diámetro de partícula de las partículas de SiO₂ de 20 a 400 nm.

8. Sustratos según la reivindicación 7, caracterizados porque se trata de componentes estructurales de zapatos.