Composición adhesiva de poliuretano de dos componentes que comprende un primer y un segundo componentes,

en el que el primer componente comprende uno o más polioles, uno o más catalizadores y uno o más agentes de bloqueo, comprendiendo el catalizador o catalizadores un catalizador de estaño o de organoestaño y un catalizador amina y encontrándose presente el agente o agentes de bloqueo en proporciones de entre 0,01 y 0,5 por ciento en peso, basadas en el peso de la composición adhesiva y comprendiendo el segundo componente uno o más isocianatos, en la que dicho primer componente contiene un agente de bloqueo que presenta la estructura siguiente: en la que A, B, C, D, E y F se seleccionan independientemente de entre el grupo que consiste de hidrógeno, alquilo y halógeno

Adhesivo de poliuretano de dos componentes

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a una composición de adhesivo de poliuretano de dos componentes que presenta una alta velocidad de curado y un periodo de inducción antes del inicio del curado.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Las composiciones de adhesivo de poliuretano de dos componentes generalmente comprenden componentes que son líquidos o pastas a temperatura ambiente antes de que se mezclen entre sí. El primer componente de la composición comprende un poliol y otros ingredientes, tales como extensores de cadena, catalizadores, agentes de bloqueo y otros aditivos, según se desee. El segundo componente comprende isocianato monomérico, polimérico o prepolímero. Con el fin de formar una unión, los dos componentes del adehsivo se mezclan totalmente entre sí y seguidamente la composición se aplica en un sustrato. A continuación, la composición mezclada inicia el curado y desarrolla resistencia de unión mientras se transforma en una forma sólida. La reacción de curado tiene lugar entre los grupos isocianato libres y los hidrógenos activos del poliol En el caso de que existen grupos isocianato libres en exceso tras la reacción principal de curado, el exceso de grupos isocianato libres resulta curado por la humedad ambiental o superficial de los sustratos.

Los adhesivos de poliuretano de dos componentes ofrecen muchas ventajas respecto a las composiciones de un único componente. Una de dichas ventajas es que los adhesivos de dos componentes presentan vidas de almacenamiento extremadamente prolongadas. Además, dichos adhesivos pueden formularse con un amplio abanico de componentes diferentes. El amplio abanico de componentes proporciona a los clientes finales una gran libertad para diseñar diferentes formulaciones que satisfarán diversas necesidades de aplicación de los usuarios finales.

Durante la formulación de las composiciones adhesivas de dos partes, con frecuencia se establece un compromiso entre una tasa de curado rápido deseada y un tiempo de apertura prolongado deseado. El tiempo de apertura prolongado resulta deseable debido a que incrementa la flexibilidad del procedimiento y proporciona una buena impregnación de los sustratos que deben unirse. La adición de catalizadores generalmente incrementa la velocidad de curado aunque también reduce el tiempo de apertura. Existe una necesidad en la técnica de una composición adhesiva de dos partes que proporcione un periodo de inducción entre la mezcla de los componentes y el inicio de un curado rápido. El periodo de inducción proporcionaría un tiempo de apertura prolongado y una buena impregnación de los sustratos. El periodo de inducción también proporcionaría el máximo periodo de vida útil para el adhesivo, lo que a su vez simplificaría el diseño de los equipos de procesamiento.Tras iniciar el curado, el curado rápido proporcionaría un procedimiento de máxima rapidez para minimizar el tiempo de procesamiento.

La patente US nº 2006/069225A1 da a conocer una composición adhesiva de poliuretano reactivo que comprende un prepolímero de poliuretano terminado en isocianato al que se añade un agente de bloqueo y que se mezcla con un poliol y un catalizador organometálico. Dicha composición se hace reaccionar para formar una unión. La patente US nº A-4.322.327 da a conocer una composición de poliuretano que contiene un prepolímero de uretano al que se añade 8-hidroxiquinolina. El prepolímero de uretano bloqueado con 8-hidroxiquinolina obtenido de esta manera se hace reaccionar con una emulsión acuosa de poli (acetato de vinilo) , que puede contener grupos de alcohol vinílico.

La patente DD nº 108 103 A1 da a conocer una composición de poliuretano de dos componentes que se basa en 8hidroxiquinolina, poliéter poliol, aceite de ricino, un catalizador de amina terciaria, aditivos y MDI crudo.

La patente EP nº 1.408.062 A da a conocer una invención referida a una composición de poliuretano de un único componente que comprende por lo menos un prepolímero de poliuretano dotado de grupos isocianato terminales y que se prepara a partir de por lo menos un poliisocianato y por lo menos un poliol, y por lo menos un sistema catalítico que se obtiene a partir de por lo menos un compuesto de bismuto y por lo menos un compuesto aromático nitrogenado . La invención también se refiere a la utilización de dicha composición de poliuretano como adhesivo, sellante, recubrimiento o revestimiento. Se dan a conocer además catalizadores para composiciones de poliuretano, que representan compuestos de coordinación entre bismuto y por lo menos un compuesto aromático nitrogenado.

DESCRIPCIÓN RESUMIDA DE LA INVENCIÓN

La presente invención proporciona una composición adhesiva de poliuretano de dos componentes que comprende un primer y un segundo componentes, en el que el primer componente comprende uno o más polioles, uno o más catalizadores y uno o más agentes de bloqueo, comprendiendo el catalizador o catalizadores un catalizador de estaño o de organoestaño y un catalizador amina y encontrándose presente el agente o agentes de bloqueo en proporciones de entre 0, 01 y 0, 5 por ciento en peso, basadas en el peso de la composición adhesiva y comprendiendo el segundo componente uno o más isocianatos. La composición proporciona un tiempo de apertura prolongado, una impregnación mejorada de los sustratos que deben unirse, una velocidad de curado elevada y un excelente rendimiento final de la unión a temperatura ambiente y a temperaturas elevadas. Pueden añadirse según se desee ingredientes opcionales tales como rellenos, extensores de cadena y plastificadores.

En una realización de la invención, el catalizador es un dilaurato de dibutilestaño que opcionalmente puede combinarse con otros catalizadores, tales como aminas terciarias. El agente de bloqueo en una realización es un derivado de 8-hidroxiquinolina.

BREVE DESCRIPCIÓN DEL DIBUJO

La figura 1 es un gráfico del grado de curado (tal como indica el incremento del módulo de almacenamiento G') en función del tiempo. Se comparan los adhesivos de la presente invención con un adhesivo existente.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS REALIZACIONES PREFERENTES

La presente invención se refiere a una composición adhesiva de poliuretano de dos componentes tal como se describe en la reivindicación 1. El componente isocianato y el componente poliol se utilizan generalmente en proporciones equivalentes de aproximadamente 1:1. La presente invención da a conocer que la adición de uno o más agentes de bloqueo conjuntamente con uno o más catalizadores proporciona un periodo de inducción entre el tiempo de mezcla de los componentes del adhesivo y el inicio del curado. El periodo de inducción proporciona numerosas ventajas de procesamiento y de rendimiento.

Los adhesivos de dos componentes contienen un componente poliol y un componente isocianato. Con el fin de obtener una red totalmente curada, la proporción equivalente de isocianato a alcohol generalmente es de entre 0, 9 y 1, 25, preferentemente de entre 1 y 1, 2, y más preferentemente de entre 1, 05 y 1, 15. Un ligero exceso de isocianato garantiza la reacción completa del poliol. El exceso de isocianato habitualmente formará parte de la red final al reaccionar con la humedad atmosférica o con humedad del sustrato.

Para una mezcla efectiva y eficiente del adhesivo resulta deseable que presenten viscosidades similares y que los volúmenes de los dos componentes que deben mezclarse sean aproximadamente iguales. Debido a que las densidades de las dos partes normalmente son similares, volúmenes iguales corresponden a pesos aproximadamente iguales de las dos partes.

El componente poliol de la composición adhesiva puede comprender uno o más de entre diversos polioles. Preferentemente, los polioles que deben utilizarse presentan una funcionalidad de hidroxilos de por lo menos dos y pesos moleculares comprendidos en el intervalo de entre 500 y 5.000 y entre ellos se incluyen poliéter-polioles, polioles de poliolefina, polioles de policarbonato y mezclas de los mismos. Entre los polioles que pueden utilizarse se incluyen éteres de polihidroxi (éteres de polialquilenglicol sustituidos o no sustituidos o éteres de polihidroxipolialquileno) , poliésteres de polihidroxi, aductos de óxido de etileno o propileno de polioles y los ésteres monosustituidos de glicerol, polibutadiendiol, poliisobutilendiol, policarbonatos, así como mezclas de los mismos. Los "polímeros poliol" también resultan adecuados, es decir, polioles... [Seguir leyendo]

1. Composición adhesiva de poliuretano de dos componentes que comprende un primer y un segundo componentes, en el que el primer componente comprende uno o más polioles, uno o más catalizadores y uno o más agentes de bloqueo, comprendiendo el catalizador o catalizadores un catalizador de estaño o de organoestaño y un catalizador amina y encontrándose presente el agente o agentes de bloqueo en proporciones de entre 0, 01 y 0, 5 por ciento en peso, basadas en el peso de la composición adhesiva y comprendiendo el segundo componente uno o más isocianatos, en la que dicho primer componente contiene un agente de bloqueo que presenta la estructura siguiente:

en la que A, B, C, D, E y F se seleccionan independientemente de entre el grupo que consiste de hidrógeno, alquilo y halógeno.

2. Adhesivo según la reivindicación 1, en el que el agente de bloqueo es la 8-hidroxiquinolina.

3. Adhesivo según la reivindicación 1, en el que el catalizador amina es un catalizador de amina terciaria.

4. Adhesivo según la reivindicación 1, en el que el catalizador de estaño o de organoestaño es el dilaurato de dibutilestaño.

5. Adhesivo según la reivindicación 1, en el que el catalizador se encuentra presente en proporciones de entre 0, 001 y 1 por ciento en peso del adhesivo.

6. Adhesivo según la reivindicación 1, en el que el catalizador se encuentra presente en proporciones de entre 0, 01 y 0, 1 por ciento en peso del adhesivo.

7. Adhesivo según la reivindicación 1, en el que uno o más polioles presenta una funcionalidad hidroxilo de por lo menos dos y pesos moleculares comprendidos en el intervalo de entre 500 y 5.000.

8. Adhesivo según la reivindicación 7, en el que el poliol o polioles se seleccionan de entre el grupo que consiste de polioles de poliéter, polioles de poliéster, polioles de policarbonato, polioles de poliolefina y mezclas de los mismos.

9. Adhesivo según la reivindicación 7, en el que uno o más polioles comprenden entre 25 por ciento en peso y 75 por ciento en peso del adhesivo.

10. Adhesivo según la reivindicación 1, en el que el isocianato o isocianatos se seleccionan de entre el grupo de isocianato prepolimérico, isocianato polimérico, isocianato monomérico y mezclas de los mismos.

11. Adhesivo según la reivindicación 1, en el que dicho primer componente comprende además uno o más extensores de cadena.

12. Adhesivo según la reivindicación 11, en el que uno o más extensores de cadena se seleccionan de entre el grupo que consiste de dioles de bajo peso molecular, diaminas y alcoholes aminadas, polioles de bajo peso molecular, poliaminas y polioles aminadas, etilenglicol, propilenglicol, 1, 4-butanodiol, dietilenglicol, dipropilenglicol, hexanodiol, trimetilolpropano, glicerol, óxido de polietileno terminado en hidroxilo (polietilenglicol) , etilendiamina, polioxipropilendiamina, monoetanolamina, dietanolamina y trietanolamina, tetra (2-hidroxipropil) etilendiamina y mezclas de los mismos.

13. Adhesivo según la reivindicación 12, en el que uno o más extensores de cadena se encuentran comprendidos en el intervalo de entre aproximadamente 0 y aproximadamente 20 por ciento en peso del adhesivo.

14. Adhesivo según la reivindicación 1, en el que el adhesivo comprende además uno o más componentes

seleccionados de entre el grupo que consiste de rellenos, fibras, plastificadores, pigmentos, colorantes, retardantes de llama, adyuvantes de procesamiento, agentes tixotrópicos, lubricantes internos, rellenos orgánicos o inorgánicos, fibras orgánicas o inorgánicas, talco, carbonato cálcico, perlas de sílice, sulfato cálcico, trihidrato de aluminio, polifosfato amónico, carbonato cálcico, trihidrato de aluminio y mezclas de los mismos.

15. Adhesivo preparado a partir de una composición adhesiva de poliuretano de dos componentes mediante la mezcla de un primer componente que comprende por lo menos un poliol, por lo menos un catalizador y por lo menos un agente de bloqueo, comprendiendo el catalizador o catalizadores un catalizador de estaño o de organoestaño y un catalizador amina y en la que se encuentra presente por lo menos un agente de bloqueo en proporciones de entre 0, 01 y 0, 5 por ciento en peso, basadas en el peso de la composición adhesiva, y un segundo componente que comprende por lo menos un isocianato, en el que dicho primer componente contiene un agente de bloqueo que presenta la estructura en la que A, B, C, D, E y F se seleccionan independientemente de entre el grupo que consiste de hidrógeno, alquilo y halógeno.