Adhesivo monocomponente de laminación con reticulación de silano.

Adhesivo de laminación de 1 componente, reticulable, que contiene:

a) del 25 al 80 % en peso de prepolímeros poliéster, prepolímeros poliéter y/o prepolímeros poliuretano, que tenganpor lo menos dos grupos silano reticulables,

b) del 75 al 20 % en peso de disolventes orgánicos de un punto de ebullición de hasta 130ºC,

c) del 0 al 15 % en peso de aditivos,

dicho prepolímero tiene un peso molecular de 2000 bis 30000 g/mol, la viscosidad del adhesivo se sitúa entre 50 y20000 mPas (según norma DIN ISO 2555), medida entre 15 y 45ºC, y el adhesivo reticulado tiene una temperaturade transición vítrea de -15 a 30ºC (medida por DSC).

Adhesivo monocomponente de laminación con reticulación de silano La invención se refiere a un adhesivo basado en poliuretanos para el pegado de sustratos planos, que puede reticular por sus grupos silano hidrolizables. La invención se refiere además a la utilización de este adhesivo como adhesivo de laminación (contracolado, doblado) de láminas de varias capas.

Los adhesivos de 1 componente transparentes, que reticulan por NCO, como productos de reacción de isocianatos y polioles ya son conocidos por la patente EP 0464483. Se emplean para ello isocianatos, que llevan grupos urea. Estos grupos urea dan lugar a una unión fuerte por puentes de hidrógeno y, por lo tanto, en la mayoría de casos confieren una viscosidad elevada al polímero. Además, los isocianatos monómeros durante la producción del polímero conducen a un contenido residual de isocianatos monómeros, que son nocivos para la salud, dicho contenido residual tiene que contrarrestarse con la adopción de medidas adicionales.

Se conoce también la patente US 5990257. En ella se describe un procedimiento de obtención de poliuretanos que llevan grupos sililo, dichos isocianatos se utilizan en una cantidad inferior a la de los polioles. Entonces, los grupos OH en exceso se hacen reaccionar con los isocianatosilanos para formar los prepolímeros provistos de grupos sililo.

Los polímeros tienen un peso molecular superior a 12000 g/mol. La viscosidad es superior a 57 Pa.s. Como utilización se describe el uso como masilla de estanqueidad, que después de la reticulación tendrá una adherencia baja.

Por la patente DE 10237271 se conocen masas poliméricas que contienen polímeros terminados en grupos alcoxisilano. Estos tienen un período prolongado de formación de piel. Como ventaja se proporciona una aceleración de la reacción con cantidades considerables de catalizadores, pero la piel que se forma no puede adherirse a una superficie metálica. Como catalizador se describen compuestos de estaño, que son nocivos para la salud. En esta solicitud no se describen materiales apropiados para el uso de adhesivos de laminación.

También es conocida la patente EP 1674546. En ella se describen composiciones reticulables por la humedad, que se obtienen a partir de poliuretanos dotados de grupos NCO y que reaccionan con silanos provistos de sustituyentes nucleófilos. Se describe la reacción rápida de estos adhesivos con la humedad. Los adhesivos se emplean como adhesivos de fusión, es decir, a temperatura ambiente son sólidos y solamente pueden aplicarse con aportación de calor.

En el documento EP 1 995261 A1 se describen prepolímeros provistos de grupos alcoxisilano, basados en poliesterpolioles de baja viscosidad, un procedimiento para su obtención y su utilización como ligantes para adhesivos, imprimaciones y materiales de recubrimiento (pinturas) . En el ejemplo 1 de EP 1 995261 A1 se describe la fabricación del adhesivo: en un vaso de precipitados con tapa, agitador, termómetro y tubo para la entrada de nitrógeno, que se hace burbujear a través de la mezcla, se introducen 2197 g de poliesterdiol A (peso molecular: 1130 g/mol) , 0, 6 g de dilaurato de dibutil-estaño (Desmorapid Z, Bayer MaterialScience AG, Leverkusen, Alemania) y se calienta la mezcla a 60ºC. A continuación se añaden por goteo durante tres horas 814 g del isocianatopropiltrimetoxisilano (Genlosil GF40, Wacker AG, Burghausen) y se continúa la agitación, hasta que por valoración deja de detectarse la presencia de grupos NCO. El prepolímero de poliuretano provisto de grupos terminales alcoxisililo resultante tiene una viscosidad de 6450 mPas a 23ºC. No se emplea ningún disolvente orgánico. No se publica la temperatura de 45 transición vítrea del adhesivo reticulado.

En el documento EP 1 674 546 A1 se describen prepolímeros provistos de grupos alcoxisilano, basados en poliesterpolioles. En el ejemplo 1 de EP 1 674 546 A1 se describe la fabricación del adhesivo: en vaso de precipitados se introducen 790, 34 g del poliesterdiol A (peso molecular: 3740 g/mol) y 109, 5 g de 4, 4’-MDI. A continuación se añaden por goteo 148, 46 g del N- (3-trimetoxisililpropil) aspartato de dietilo y se continúa la agitación, hasta que por valoración deja de detectarse la presencia de grupos NCO. No se emplea ningún disolvente orgánico. No se publica la temperatura de transición vítrea del adhesivo reticulado.

En el documento DE 102 37 271 A1 se describen prepolímeros dotados de grupos alcoxisilano, basados en polioles.

En el ejemplo 3 de DE 102 37 271 A1 se describe la fabricación del prepolímero: se hace reaccionar el polipropilenglicol con un isocianatometil-trimetoxisilano. El prepolímero de poliuretano resultante, provisto de grupos terminales alcoxisililo, tiene una viscosidad de 8500 mPas sin indicar la temperatura, en la que se realiza la medición. No se emplea ningún disolvente orgánico. No se publica la temperatura de transición vítrea del adhesivo reticulado.

Las composiciones del estado de la técnica tienen diversos inconvenientes. Los adhesivos que llevan grupos isocianato suelen tener objeciones desde el punto de vista de higiene laboral. Además, el almacenaje deberá realizarse siempre en condiciones estrictamente anhidras. Otros adhesivos para laminado (doblado) suelen presentar una mala adherencia inicial sobre diversos sustratos. Otro inconveniente es la fragilidad de tales adhesivos, que los convierte en menos indicados para envases flexibles. Los adhesivos de fusión necesitan una temperatura de aplicación eleva

da, con lo cual pueden dañarse las láminas de sustrato.

El objetivo de la presente invención es, pues, desarrollar un adhesivo de baja viscosidad a temperatura ambiente, que pueda aplicarse en capas finas sobre grandes superficies del sustrato. Deberá tener una buena adherencia al sustrato y una generación rápida de la unión pegada. Después de la reticulación, la capa del adhesivo no deberá

contener sustancias fisiológicamente nocivas, por ejemplo no deberá contener aminas aromáticas primarias. Por otro lado, el adhesivo deberá ser estable, incluso en presencia de humedad.

El objeto de la invención se alcanza con un adhesivo de laminación de 1 componente, reticulable, que contiene del 25 al 80 % en peso de prepolímeros poliéster, prepolímeros poliéter y/o prepolímeros poliuretano, que tengan por lo menos dos grupos silano reticulables, del 75 al 20 % en peso de disolventes orgánicos de un punto de ebullición de hasta 130ºC, del 0 al 15 % en peso de aditivos, dicho prepolímero tiene un peso molecular de 2000 bis 30000 g/mol, la viscosidad del adhesivo se sitúa entre 50 y 20000 mPas (según norma DIN ISO 2555) , medida entre 15 y 45ºC, y el adhesivo reticulado tiene una temperatura de transición vítrea de -15 a 30ºC.

Los poliésteres idóneos para la fabricación de los prepolímeros de la invención son los ya conocidos poliesterpolioles, por ejemplo en forma de poliesterpolioles o poliuretanopolioles, que por lo menos en dos posiciones han reaccionado con compuestos silano, que contienen un grupo reactivo con la estructura del polímero y además por lo menos un grupo silano reticulable. Los poliesterpolioles deben tener en especial por lo menos dos grupos OH.

Los poliesterpolioles idóneos se pueden obtener por ejemplo por policondensación. Pueden condensarse por ejemplo los alcoholes difuncionales y/o trifuncionales de bajo peso molecular con un exceso de ácidos dicarboxílicos y/o de ácidos tricarboxílicos. En lugar de ácidos policarboxílicos libres pueden utilizarse también sus correspondientes anhídridos de ácidos policarboxílicos o sus correspondientes ésteres de ácidos policarboxílicos para la reacción con alcoholes que tienen con preferencia de 1 a 3 átomos de C. Son ácidos dicarboxílicos idóneos por ejemplo el ácido 25 succínico, el ácido adípico, el ácido subérico, el ácido azelaico, el ácido sebácico y sus homólogos superiores de hasta 16 átomos de C, también los ácidos dicarboxílicos insaturados, por ejemplo el ácido maleico o el ácido fumárico, los ácidos grasos dímeros o los ácidos grasos trímeros o los ácidos dicarboxílicos aromáticos, en especial los isómeros del ácido ftálico, por ejemplo el ácido ftálico, el ácido isoftálico o el ácido tereftálico, los anhídridos, por ejemplo el anhídrido terehidroftálico, el anhídrido hexahidroftálico, el anhídrido glutárico, el anhídrido maleico o las mezclas de dos o más de tales ácidos. Como ácidos tricarboxílicos que pueden añadirse también en parte son apropiados por ejemplo el ácido cítrico o el ácido trimelítico. Las cantidades se eligen de tal manera que se obtengan poliesterpolioles con grupos funciones OH en posición terminal. En... [Seguir leyendo]

1. Adhesivo de laminación de 1 componente, reticulable, que contiene:

a) del 25 al 80 % en peso de prepolímeros poliéster, prepolímeros poliéter y/o prepolímeros poliuretano, que tengan por lo menos dos grupos silano reticulables, b) del 75 al 20 % en peso de disolventes orgánicos de un punto de ebullición de hasta 130ºC, c) del 0 al 15 % en peso de aditivos, dicho prepolímero tiene un peso molecular de 2000 bis 30000 g/mol, la viscosidad del adhesivo se sitúa entre 50 y

20000 mPas (según norma DIN ISO 2555) , medida entre 15 y 45ºC, y el adhesivo reticulado tiene una temperatura de transición vítrea de -15 a 30ºC (medida por DSC) .

2. Adhesivo de 1 componente según la reivindicación 1, caracterizado porque se emplea por lo menos un prepolíme

ro poliéster o un prepolímero poliuretano, obtenido a partir de poliesterpolioles que contienen por lo menos dos 15 grupos OH, y tiene un peso molecular de 400 a 20000 g/mol.

3. Adhesivo de 1 componente según la reivindicación 2, caracterizado porque el prepolímero poliéster se obtiene a partir de poliesterpolioles por reacción con un exceso molar de diisocianatos para generar un prepolímero de poliés-ter-NCO, a continuación se hacen reaccionar todos los grupos NCO del prepolímero-NCO con alquil-alcoxisilanos provistos de sustituyentes nucleófilos.

4. Adhesivo de 1 componente según la reivindicación 2, caracterizado porque el prepolímero se obtiene a partir de poliesterpolioles que se hacen reaccionar con alquil-alcoxisilanos sustituidos por NCO.

5. Adhesivo de 1 componente según una de las reivindicaciones de 1 a 4, caracterizado porque se emplea un prepolímero de poliéter obtenido a partir de polieterpolioles por reacción con diisocianatos para generar un prepolímeros provisto de grupos NCO y posterior reacción parcial o exclusivamente con alquil-alcoxisilanos sustituidos por grupos nucleófilos.

6. Adhesivo de 1 componente según una de las reivindicaciones de 1 a 5, caracterizado porque el adhesivo contiene por lo menos un 50 % de prepolímeros basados en poliesterpolioles, porcentaje referido a la cantidad total de los prepolímeros.

7. Adhesivo de 1 componente según una de las reivindicaciones de 1 a 6, caracterizado porque para la obtención de 35 los prepolímeros se utilizan aminosilanos, en especial alfa-aminosilanos.

8. Adhesivo de 1 componente según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el prepolímero contiene grupos trialcoxisilano, en especial grupos trietoxisilano.

9. Adhesivo de 1 componente según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el adhesivo contiene hasta un 50 % en peso de alcoholes y/o del 0, 1 al 8 % en peso de agua, porcentajes referidos al peso del adhesivo.

10. Adhesivo de 1 componente una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los aditivos se eligen 45 entre catalizadores, estabilizadores, adherentes, pigmentos y cargas de relleno.

11. Adhesivo de 1 componente según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el adhesivo no contiene catalizadores de estaño, en especial no contiene catalizadores de metales pesados.

12. Adhesivo de 1 componente según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el adhesivo contiene aminas volátiles.

13. Uso del adhesivo de 1 componente según una de las reivindicaciones de 1 a 12 para el pegado de sustratos flexibles de tipo lámina. 55

14. Uso según la reivindicación 13, caracterizado porque como sustratos de tipo lámina se pegan láminas de polímeros, láminas de papel, láminas metálicas y láminas tratadas superficialmente, en especial para la fabricación de láminas multicapa en la industria del envase y embalaje.