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BR112013015899B1 - Sistema adesivo de poliuretano em duas partes e laminado - Google Patents

Sistema adesivo de poliuretano em duas partes e laminado Download PDF

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BR112013015899B1
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Abstract

sistema adesivo de poliuretano em duas partes e laminado um adesivo de poliuretano tendo uma produção bruta de calor baixa na combustão que é utilizada para arranjar painéis isolantes, tais como painéis de isolamento de lã mineral. o adesivo de poliuretano contém um lado de poliisocianato e um lado de poliol. o lado poliol inclui um determinado poliol de éter poliéter e um diol de poliéster aromático. a mistura destes polióis provê excelente adesão juntamente com uma viscosidade apropriada baixa, mesmo em níveis elevados do material de carga, e um adesivo curado que tem um calor bruto de combustão baixo.

Description

"SISTEMA ADESIVO DE POLIURETANO EM DUAS PARTES E LAMINADO" [0001] Esta invenção refere-se a um adesivo de poliuretano que tem calor bruto de combustão baixo, e a laminados, tais como painéis isolantes que são montados com os referidos adesivos.
[0002] Os painéis isolantes são amplamente utilizados para prover o isolamento térmico em casas, prédios, instalações de armazenamento a frio, navios e outras construções. Uma classe de painéis isolantes é a de painel isolante de fibra cerâmica. Estes painéis contém uma camada de cerâmica fibrosa, tal como fibra de vidro, lã mineral, e do gênero, que é ligada à camada de cobertura em um ou ambos os lados. A camada de cerâmica fibrosa é frequentemente ligada à camada de cobertura através de um adesivo de poliuretano que contém um material de carga particulado mineral. Exemplos dos referidos adesivos de poliuretano são descritos no pedido de patente norte-americano No. 2005-0080218. Estes adesivos são geralmente sistemas adesivos em duas partes os quais incluem um componente de poliisocianato e um componente de poliol. As formulações comerciais de sucesso têm sido baseadas em óleo de rícino. Os adesivos baseados em óleo de rícino tendem a ter propriedades adesivas muito boas.
[0003] Devido a segurança contra ao fogo ser uma preocupação importante, muitas jurisdições têm padrões promulgados relacionados ao desempenho contra fogo dos painéis. Um dos referidos padrões é o padrão Euroclasse A2. Este padrão estabelece um limite sobre a produção bruta de calor da combustão para determinados materiais de construção e para seus componentes constituintes. As camadas adesivas utilizadas nestes materiais de construção e para seus componentes constituintes. As camadas adesivas utilizadas naqueles materiais de construção deve apresentar um calor de combustão (medido de acordo com EM ISSO 1716) não maior que 4.0 megajoules/m2.
[0004] Esta restrição estabelece um limite prático sobre a espessura da camada adesiva que pode ser aplicada. Os adesivos à base de óleo de rícino tendem a ter calor de combustão um tanto maior do que o desejado. Se o calor de combustão do adesivo torna-se muito alto, apenas uma camada muito fina do adesivo pode ser aplicada, o que pode ser inadequado para prover a ligação necessária. Camadas muito finas são também mais difíceis de aplicar com uma medida apurada. Portanto, a partir da perspectiva de fabricação e utilização do produto, é desejável que a camada adesiva seja espessa o suficiente para que o produto possa ser fabricado facilmente e que boa ligação seja conseguida entre a camada fibrosa e a camada de cobertura. Para se conseguir isto, o calor de combustão por unidade de peso do adesivo deve ser mais baixo possível, enquanto retém resistência de ligação adequada e processabilidade em um arranjo de fabricação.
[0005] A limitação de processamento principal é a viscosidade dos componentes reativos que formam o adesivo de poliuretano. A viscosidade do componente de poliol é usualmente mais considerada, especialmente quando, é usualmente o caso, ele contém as partículas do material de carga. Se estas viscosidades tornam-se muito altas, o bombeamento, a mistura e o equipamento de descarga utilizado, para aplicar o adesivo não podem manusear os componentes facilmente. Isto conduz a uma mistura e medida pobres ou inconsistentes, o que volta a conduzir a inconsistência do produto e altas taxas de rejeição. Portanto, as mudanças que são feitas no sistema adesivo para reduzir sua produção bruta de calor de combustão não pode conduzir a grandes aumentos na viscosidade.
[0006] Uma forma de reduzir a viscosidade é através do tamanho da partícula do material de carga. As partículas maiores do material de carga tendem a reduzir a viscosidade do adesivo. Entretanto, esta abordagem é limitada pela tendência maior das partículas do material de carga maior para ajustar o adesivo (ou seus componentes) e para entupir o equipamento de mistura de dispersão.
[0007] Uma outra abordagem para reduzir a viscosidade é incluir um diluente ou solvente na formulação adesiva. Esta abordagem não é favorecida porque estes diluentes ou solventes são frequentemente um tanto voláteis sob as condições de fabricação e, portanto, pode conduzir a problemas de odor ou exposição do trabalhador.
[0008] O que é desejado é um adesivo de poliuretano que tem uma baixa produção bruta de calor de combustão, que é preparado a partir de componentes de baixa viscosidade, e que forma uma forte ligação entre a camada cerâmica fibrosa e a camada de cobertura. O adesivo de poliuretano contém, preferivelmente, pouco ou nenhum diluente ou solvente.
[0009] Esta invenção é um sistema adesivo de poliuretano de duas partes compreendendo: (A) um componente de poliisocianato que inclui um poliisocianato aromático; e (B) um componente poliol incluindo (B-1) de 20 a 75% em peso, com base nos pesos combinados dos componentes (B-1) e (B-2), de um poliol poliéter ou misturas de poliol poliéter, dito poliéter ou misturas de poliol poliéter tendo uma média de 2 a 4 grupos hidroxila por molécula e uma viscosidade de até 500 mPa*s a 25°C, (B-2) de 25 a 80% em peso, com base nos pesos combinados dos componentes (B-1) e (B-2), de um diol de poliéster aromático, (B-3) de 0,1 a 3% em peso de água, e (B-4) de 0 a 15% em peso dos componentes isocianato reativos além dos componentes (B-1), (B-2) e (B-3), provendo ainda que (i) o componente (A), o componente (B) ou ambos contém pelo menos um catalisador para a reação de grupos isocianato com grupo hidroxila; (ii) o diol de poliéster aromático é um produto de reação de um ácido dicarboxílico aromático, haleto dicarboxílico aromático ou anidrido de ácido dicarboxílico aromático com dietileno glicol e um poli(etileno)glicol, tendo um peso equivalente de hidroxila de cerca de 150 a cerca de 250 e tem uma viscosidade não maior que 2000 mPa*s a 25°C; e (iii) o componente (A), o componente (B) ou ambos podem conter um material de carga mineral particulado, em uma quantidade de até 65% do peso combinado dos componentes (A) e (B).
[0010] Um adesivo curado feito por meio da mistura e cura dos componentes desta composição adesiva em duas partes tendo uma baixa produção bruta de calor de combustão. Um adesivo não carregado (ou seja, um adesivo que não contém material de carga mineral particulado) pode ter um a produção bruta de calor de combustão não maior que 30 megajoules (MJoules) por quilograma e mais tipicamente não maior que 28 MJoules por quilograma. Para os propósitos desta invenção, a produção bruta de calor de combustão é medida em uma bomba calorímetro de acordo com EM ISO 1716, ou método equivalente. Os adesivos preenchidos de acordo com a invenção tem uma produção bruta de calor de combustão significativamente menor. Nos níveis de material de carga até cerca de 25-40% em peso, o adesivo curado tem, frequentemente uma produção bruta de combustão de 22 MJoules por quilograma ou menos e, frequentemente mentos que 18 MJoules por quilograma ou mesmo menor que 17 MJoules por quilograma. Em níveis maiores de carga, mesmo uma menor produção bruta de calor de combustão do material de carga pode ser de 15 MJoules por quilograma ou mesmo menor.
[0011] A viscosidade Brookfield de cada componente (A) e (B) são geralmente não maiores que 40.000 mPa*s a 20°C, mesmo na ausência de um diluente ou solvente. Tipicamente, o material de carga é incorporado dentro do componente poliol (B), e como resultado, a viscosidade do componente poliol (B) são tipicamente muito maiores do que aquelas do componente poliisocianato (A). Quando o componente poliol contém na faixa de 40-55% em peso das partículas do material de carga, a viscosidade é tipicamente 20.000 mPa*s ou menos. Quando o componente poliol contém quantidades maiores das partículas do material de carga, tal como de 55-65% em peso do material de carga, a viscosidade tende a estar na faixa de 20.000 a 35.000 mPa*s.
[0012] As propriedades adesivas do curado são comparavelmente próximas as dos sistemas adesivos a base de óleo de rícino comercialmente disponível (em níveis de material de carga comparáveis) que tem produção bruta de calor de combustão significativamente maiores. O adesivo da invenção tende a estar dentro de um modo de ruptura de fibra, ao invés de via falha de coesão (ou seja, quebra dentro da camada adesiva) ou via falha adesiva (ou seja, delaminação a partir da camada de cobertura).
[0013] Em um outro aspecto, esta invenção é um laminado compreendendo uma camada cerâmica fibrosa, uma camada de cobertura, e uma camada adesiva, interposta entre a camada cerâmica fibrosa e a camada de cobertura e formando um adesivo de ligação entre as camadas cerâmicas fibrosas e de cobertura, sendo que a camada adesiva é um poliuretano curado preparado através da mistura do componente poliisocianato (A) e o componente poliol (B) do sistema adesivo em duas partes da invenção, aplicação da mistura resultante entre a camada cerâmica fibrosa e a camada de cobertura, e a cura da mistura.
[0014] Devido ao baixo calor bruto de combustão do adesivo curado, as camadas mais espessas do adesivo podem ser aplicadas enquanto permanecem dentro das estruturas padrões, tais como Euroclasse A2, que ajusta limites superiores no calor de combustão por unidade da área de superfície. A capacidade de usar camadas adesivas espessas conduz a facilidade de processamento e melhor ligação entre as camadas de painéis isolantes.
[0015] O componente poliisocianato (A) do sistema adesivo inclui pelo menos um poliisocianato aromático. Exemplos de poliisocianato aromático inclui tolueno-2,4-diisocianato, tolueno 2,6-diisocianato ou misturas dos mesmos, 2,4'-metano difenildiisocianato, 4,4'-metano difenildiisocianato, polimetileno polifenilisocianatos e do gênero. Qualquer um dos acima mencionados pode ser modificado com alofonato, carbodiimida, uretonimina, uretano, uréia ou ligações de biureto. Um poliisocianato preferido é um MDI polimérico. Por “MDI polimérico”, entende-se uma mistura de MDI com polifenilisocianatos de polimetileno que contém pelo menos três grupos fenilisocianatos. O poliisocianato aromático ou mistura do mesmo contida no componente poliisocianato (A) contém, apropriadamente de 2 a 3,5, mais preferivelmente, de 2,2 a 3,2 grupos isocianato por molécula e tem um peso equivalente por grupo isocianato de 125 a 250, preferivelmente, de 125 a 140. O poliisocianato aromático ou mistura do mesmo tem, preferivelmente, uma viscosidade de não mais que 500 mPa*s a 25°C, e mais preferivelmente, tem uma viscosidade não maior que 200 mPa*s a 25°C. Estas viscosidades, tal como todas as outras mencionadas aqui, são viscosidade Brookfield nas temperaturas declaradas.
[0016] O poliisocianato aromático pode ser o único componente do componente poliisocianato (A). Outros componentes que podem estar presentes no componente poliisocianato (A) incluem um ou mais catalisadores, material de carga particulado ou outro aditivo opcional que não são reativos com grupos isocianato, como descrito mais completamente abaixo.
[0017] O componente poliol (B) inclui um poliol poliéter ou mistura de poliol poliéter (B-1), cujo poliéter ou mistura poliol poliéter tem uma média de 2 a 4 grupos hidroxila por molécula e uma viscosidade de até 500 mPa*s a 25°C. O poliol poliéter ou mistura contém preferivelmente, um ou mais polímeros de poli(óxido de propileno) ou copolímeros de 70 a 99,5% em peso de óxido de propileno e de 0,5 a 30% de óxido de etileno. O referido copolímero pode ser um copolímero em blocos ou copolímeros aleatórios. Se um copolímero em bloco, o óxido de etileno é preferivelmente polimerizado sobre a extremidade da cadeia para introduzir grupos hidroxila primária. O poliol poliéter ou misturas preferivelmente tem um peso molecular médio de cerca de 800 a 1500 e, mais preferivelmente de 800 a 1200. Ele preferivelmente contém uma media de 2 a 3, mais preferivelmente, de 2,5 a 3 grupos hidroxilas por molécula.
[0018] O componente poliol (B) também inclui um diol poliéster aromático (B-2). Este diol poliéster é um produto de reação de um ácido dicarboxílico aromático, haleto dicarboxílico aromático ou anidreto de ácido dicarboxílico aromático com dietileno glicol e um poli(etileno glicol). A reação pode ser conduzida em etapas múltiplas e pode envolver a formação de um ou mais intermediários cíclicos. O ácido dicarboxílico aromático é preferivelmente ácido ftálico (ou haleto ou anidrido do mesmo) ou ácido tereftálico (ou haleto ou anidrido do mesmo) com dietileno glicol e um poli(etileno glicol). O conteúdo aromático deste poliol é, preferivelmente, de cerca de 10 a 25%, mais preferivelmente, de 12 a 20% e, ainda mais preferivelmente, de 14 a 18%. O conteúdo aromático é a proporção do peso do poliol poliéster aromático que é feito dos anéis aromáticos (incluindo anéis de hidrogênio). O diol poliéster aromático tem um peso equivalente de hidroxila de cerca de 150 a cerca de 250, preferivelmente, de cerca de 150 a 240 e, mais preferivelmente, de 160 a 220. Sua viscosidade é, preferivelmente, não maior que 1200 mPa*s a 25°C e mais preferivelmente, não mais do que 1000 mPa*s.
[0019] Os componentes (B-1) e (B-2) estão presentes em uma proporção em peso de 20:80 a 75:25. Uma proporção preferida do componente (B-1) para (B-2) é de 30:70 a 45:55.
[0020] O material de carga mineral particulado pode ser, por exemplo, qualquer um de vários tipos de argila, carbonato de cálcio, óxido de cálcio, talco, dióxido de titânio, óxido de ferro, hidróxido de magnésio, hidróxido de alumínio, negro de fumo, grafite e do gênero, ou um material cerâmico, tal como vidro, nitrato de boro, nitrato de silício, nitrato de alumínio, carbeto de silício, carbeto de boro, carbeto de alumínio e do gênero.
[0021] O tamanho médio da partícula (d(50%)) do material particulado mineral particulado é, preferivelmente, na faixa de 0,5 a 50 microns, mais preferivelmente, de 0,75 a 10 microns e, ainda mais preferivelmente, de 1 a 5 microns. O material particulado mineral particulado constitui, preferivelmente, de 30 a 45% em peso do adesivo total. As quantidades aumentadas de material de carga particulado mineral provê a vantagem de redução da produção bruta do calor de combustão do adesivo, mas também aumenta a viscosidade do componente poliol e pode reduzir a resistência da ligação do adesivo que forma.
[0022] A água (componente B-3) está presente no componente poliol (B) para gerar um gás durante a reação com o poliisocianato e expande a composição levemente quando ela cura. Isto capacita a cura do adesivo para melhor penetrar entre as fibras de um material cerâmico fibroso e forma uma forte ligação com o mesmo. Uma quantidade preferida de água é de 0,15 a 1,0% em peso e, uma quantidade mais preferida de 0,2 a 0,8% em peso.
[0023] O componente poliol (B) pode conter outros materiais reativos isocianato (componente B-4) em adição àqueles já descritos. Entretanto, estes materiais estão presentes, eles devem estar presentes em quantidades pequenas, tal como não maior que 15% do peso combinado dos componentes B-1, B-2, e B-4, os componentes B-4, se presentes, podem constituir até 6% ou até 3% do peso combinado dos componentes B-1, B-2, B-2 e B-4. O componente B poliol é, preferivelmente, desprovido dos materiais do componente B-4.
[0024] Um catalisador para a reação de grupos isocianatos com grupos hidroxila (incluindo água) está presente no componente poliisocianato (A), o componente poliol (B) ou ambos. O catalisador é preferivelmente incluído no componente poliol (B). Os catalisadores apropriados incluem compostos aminas terciários e compostos organometálicos, especialmente carboxiatos de estanho e compostos de estanho tetravalente. Os catalisadores de aminas terciárias representativos incluem trimetilamina, trietilamina, dimetiletanolamina, N-metilmorfolina, N-metilmorfolina, N-etilmorfolina, N,N-dimetilbenzilamina, N,N-dimetiletanolamina, N,N,N',N'-tetrametil-1,4-butanodiamina, N,N-dimetilpiperazina, 1,4-diazobiciclo-2,2,2-octano, bis(dimetilaminoetiléter, bis(2-dimetilaminoetil)éter, morfolina,4-4'-(oxidi-2,1-etanodil)bis, trietilenodiamina, pentametil dietileno triamina, dimetil ciclohexila amina, N-cetil N,N-dimetil amina, N-coco-morfolina, N,N-dimetil aminometil N-metil etanol amina, N,N,N'-trimetil-N'-hidroxietil-bis(aminoetil)éter, N,N-bis(3-dimetilaminoproil)N-isopropanolamina, (n,N-dimetil0amino-etoxi etanol, N,N,N',N'-tetrametil hexano diamina, 1,8-diazabiciclo-5,4,0-undeceno-7, N,N-dimorfolinodietil éter, N-metil imidazol, dimetil aminopropil dipropanolamina, bis(dimetilaminopropil)amino-2-propanol, tetrametilamino-bis(propilamino), (dimetil(aminoetoxietil)(dimetil-amino)etilOéter, tris(dimetilamino propil)amina, diciclohexil metil amina, bis(N,N-dimetil-3-aminopropil)amina, 1,2-etileno piperidina e metil-hidroxietil piperazina. Exemplos de catalisadores de estanho úteis incluem, octoato de estanho, diacetato de dibutil estanho, dilaurato de dibutil estanho, dimercaptídeo de dibutil estanho, ácidos de dialquilmercapto de dialquil estanho, óxido de dibutil estanho, dimercaptídeo de dimetil estanho, diisococtilmercaptoacetato de dimetil estanho, e do gênero.
[0025] O poliisocianato e/ou componente poliol da composição adesiva pode conter outros, componentes opcionais tais como surfactantes, agentes umidificantes, corantes, biocidas, conservantes e do gênero. Qualquer um de todos estes podem ser omitidos. A composição adesiva contém, preferivelmente, muito pouca quantidade (não mais que 5% em peso, preferivelmente, não mais que 2% em peso, ainda mais preferivelmente, não mais que 0,5% em peso) dos compostos orgânicos não reativos tendo um peso molecular menor que 1000. Por "não reativo” entende-se que os materiais não reagem tanto com grupo hidroxila quanto com grupo isocianato sob as condições de reação de cura.
[0026] A composição adesiva da invenção é utilizada para ligar os substratos através da mistura do poliol e dos componentes isocianato, aplicação da mistura entre os substratos, e então cura da mistura. Os métodos convencionais para mistura, aplicação e cura do adesivo de poliuretano em duas partes são completamente apropriadas par auso com esta invenção, e nenhum aparelho especial ou condições de cura são necessárias. A composição adesiva irá curar a temperatura ambiente, entretanto, temperaturas elevadas podem ser aplicadas em velocidade de cura. Os componentes poliol e isocianato devem ser misturados em taxas que provejam um índice de isocianato de 70 a 200, preferivelmente, de 90 a 130 e, mais preferivelmente, de cerca de 100 a 125. O índice isocianato é igual a 100 vezes a proporção dos grupos hidroxila no componente poliol para os grupos isocianatos no componente isocianato.
[0027] A composição adesiva da invenção é útil na fabricação de painéis isolados. Estes painéis são laminados que compreendem uma camada cerâmica fibrosa, uma camada de cobertura, e uma camada adesiva interposta entre a camada cerâmica fibrosa e a camada de cobertura e formam uma ligação adesiva entre eles. Em muitos casos, os painéis tem uma estrutura sanduíche na qual a camada cerâmica fibrosa forma um núcleo que é posicionado entre as duas camadas de cobertura, cada uma das quais é afixada para a camada cerâmica fibrosa através de uma camada adesiva. Uma composição de cura adesiva de acordo com esta invenção constitui a camada adesiva que fixa a camada de cobertura na camada cerâmica fibrosa.
[0028] A camada cerâmica fibrosa é feita de fibras de um material inorgânico. As fibras podem ser aleatórias, emaranhadas, tecidas ou de outra forma formadas dentro de uma camada ou ligada. As fibras podem ser feitas de, por exemplo, vidro, boro, carbono, asbestos, um material aluminosilicato, ou outro material inorgânico. Uma camada cerâmica fibrosa preferida é uma camada de lã ou lã de rocha ("stone wool”) mineral (algumas vezes também conhecido como lã de escória). As fibras podem ter diâmetros de cerca de 0,5 a 50 gm, mais preferivelmente, de 1 a cerca de 25 gm. Um ligante pode estar presente para reter as fibras juntas dentro de uma massa. A camada de fibra cerâmica provê isolamento térmico característico para um painel isolante em virtude de conter um volume significante nulo que é normalmente preenchido com ar, mas também pode ser preenchidos com outro gás. Uma camada cerâmica fibrosa preferida tem um volume nulo de pelo menos 50% e pelo menos 90%. A camada cerâmica fibrosa apropriada tem uma densidade de 2 a cerca de 8 libras por pés cúbicos (32 para 148 kg/m3) .
[0029] A densidade da camada cerâmica fibrosa é, tipicamente de cerca de 6 a 300 mm, mais tipicamente de 20 a cerca de 300 mm e ainda mais tipicamente de 100 a 200 mm.
[0030] Uma ampla variedade de materiais decorativos ou funcionais estruturais pode ser utilizada como a camada de cobertura para um painel isolante. Os metais tais como aço, aço galvanizado, alumínio e do gênero pode ser utilizado. Folha metálica, papel, vários materiais poliméricos, madeira e outros materiais também são úteis. As camadas de cobertura sobre os lados opostos de um painel isolante podem ser feitas de materiais diferentes.
[0031] A baixa produção bruta de calor de combustão do adesivo curado permite que uma camada de adesivo espessa a ser aplicada nestes painéis isolantes, comparado aos adesivos que tem maior calor bruto de combustão. As camadas adesivas espessas frequentemente podem ser aumentadas a partir de 10 a 20% em uso da composição adesiva desta invenção. Um painel isolante carregando até tanto como 220 a 300 preferivelmente, de 235 a 260 gramas por metro quadro de um adesivo curado, de acordo com a invenção frequentemente irão encontrar a Euroclasse A2 padrão para os materiais de construção não de pavimentos.
[0032] É claro, quantidades menores do adesivo podem ser utilizadas se a ligação adequada for obtida e, quantidades maiores do adesivo podem ser utilizadas se seu calor bruto de combustão for especialmente baixo, ou se ele não necessariamente preencher o padrão Euroclasse A2.
[0033] Os exemplos a seguir são providos para ilustrar a invenção, mas não pretendem limitar o escopo da mesma. Todas as partes e porcentagens estão em peso a menos que de outro modo indicado.
Exemplo 1 e Amostras Comparativas A-D
[0034] A amostra comparativa a é preparada de um componente poliol que contém 32% de óleo de rícino, 7% de um triol de poli (óxido de propileno) de peso molecular 450, 5% de um diol de poli(óxido propileno) de peso molecular 400, 1% de tripropileno glicol, 1,2% de uma solução de catalisador de amina terciária (Dabco KTM 60, a partir da "Air Products and Chemicals”), 53,55 partes de carbonato de cálcio tendo um tamanho de partícula médio 9d 50%) de 2,7 pm (Millicarb OG, da Omya UK, Ltd.) e 0,25% de água. O componente poliol formulado tem um número de hidroxila de 133 e uma viscosidade de 3480 mPa*s a 20°C. O componente de poliisocianato é um material MDI polimérico tendo um conteúdo isocianato de 31,1%, uma funcionalidade isocianato de 2,7 e uma viscosidade de 190 mPa*s.
[0035] As porções dos componentes de poliol e isocianato são misturadas em uma proporção de peso de 100:35 (110 -índice de isocianato) e curado. O calor bruto de combustão de uma amostra do adesivo curado é avaliado em uma bomba calorimétrica de acordo com EM ISO1716; o calor bruto de combustão para o adesivo preenchido é encontrado a ser aproximadamente 18,9 MJoules/quilograma. Isto correlaciona a um calor bruto de combustão de aproximadamente 31,1 MJoules/kg para o adesivo não preenchido.
[0036] Exemplo 1 e Amostras comparativas B, C e D são feitas e testados de maneira similar. A formulação para cada um destes é arranjado na Tabela 1 abaixo. A tabela 1 também reporta a viscosidade do componente poliol em cada caso, e o calor bruto de combustão do adesivo curado, e o calor bruto de combustão do adesivo curado não preenchido. 1Um 2,7 Funcional, poliol poliéster aromático de peso equivalente 160. Este poliol tem uma viscosidade de 16,000 mPa*s a 25°C. 2Um 2,0 funcional, poliéster aromático de peso equivalente 180. ?Este poliol é um produto de reação de ácido tereftálico, dietileno glicol e um poliol(etileno glicol) e tem uma viscosidade de 600 mPa*s a 25°C. 3Um poliéster de anidrido ftálico difuncional/dietileno glicol vendido pela "Stepan Company como OS-3152, tendo um peso equivalente de 178 e uma viscosidade de 2700 mPa*s a 25°C. 4Catalisador Dabco KTM60, obtido na "Air Products and Chemicals”. 5M partículas de carbonato de cálcio Millcarb OG, da Omya UK, Ltd. 6Peso do revestimento máximo do adesivo curado que irá produzir um calor bruto de combustão de 4,0 MJoules/m2 (Euroclass padrão A2) . Aumento na espessura do peso do revestimento máximo que irá produzir um calor bruto de combustão de 4,0 MJoules/m2, comparado a Amostra Comparativa A.
[0037] Como pode ser visto nos dados da tabela 1, a substituição de poliol poliéster e poliol poliéster para óleo de rícino resulta em uma diminuição muito significante no calor bruto de combustão do adesivo. Em adição, a viscosidade dos componentes de poliol formulados varia muito substancialmente dependendo da seleção dos constituintes do poliol. A seleção do poliol poliéster tem particularmente um grande impacto sobre a viscosidade do componente poliol. A viscosidade do componente poliol as amostras comparativas C e D é muito alta para ser facilmente processados. Com base na combinação de baixa viscosidade e baixo calor bruto de combustão, as amostras comparativas B e o Exemplo 1 são tomados para o teste de adesão, junto com a amostra comparativa A. O teste da adesão é realizado como a seguir: [0038] Os componentes de poliol e isocianato são pré-aquecidos a aproximadamente 40°C e misturados em uma proporção para prover um índice de isocianato de 110. A mistura resultante é aplicada como uma conta em uma lamina metálica com espessura de 0,7 mm (camada de cobertura) e pulverizada com uma colher dentada para prover um peso do revestimento de 250 g/m2. Um bloco de espessura de 6 cm x 6cm x 4cm de lã mineral é posicionado em cima da camada de adesivo. Uma pressão de 100 g/cm2 é aplicada a lã mineral, e a camada adesiva são curadas a 40-60°C. Quando o adesivo é curado, a camada de lã mineral é manualmente separada a partir da camada de cobertura. A forma falha do adesivo é avaliada por inspeção visual das superfícies do material delaminado. A forma de falha é caracterizada como a seguir: Falha do adesivo entre o adesivo e a camada de cobertura (Falha);
Falha do adesivo entre o adesivo e a camada de lã mineral (Falha);
Falha de coesão do adesivo (a camada adesiva separada) (Falha);
[0039] Forma de ruptura da fibra (a camada de lã mineral separada) (Passa).
Os testes acima mencionados são realizados sob várias condições de temperatura como a seguir: A. A camada de cobertura e a camada adesiva, ambas a 20°C; B. camada de cobertura a 38°C, camada adesiva a 20°C; C. camada de cobertura a 20°C, camada adesiva a 38°C; e D. camadas de cobertura e adesiva, ambas a 38°C.
[0040] Exceto em casos de falha do tipo 1 (falha adesiva entre a camada adesiva e a camada de cobertura), o adesivo liga a camada de cobertura é avaliada na tentativa de separar a camada adesiva da camada de cobertura usando uma ferramenta sem corte. Uma pobre adesão (-) é indicada por descascamento do adesivo neste teste; boa ligação (+++) é indicada quanto o adesivo não pode ser descascado desta maneira. As taxas intermediárias (+, ++) indicam que alguns descascamentos incompletos são vistos neste teste.
[0041] Os resultados são como indicados na tabela 2.
Tabela 2 ND - não determinado devido à forma de coesão ser falha.
[0042] Como pode ser visto nos dados da tabela 2, amostra comparativa B desempenha um teste de adesão pobre, apesar de ter uma baixa viscosidade e um baixo calor bruto de combustão. O exemplo 1, sobre a outra mão, realiza muito similarmente para o produto comercial (amostra comparativa A), e tem a vantagem de calor bruto de combustão inferior. Exemplo 2: [0043] Um adesivo é preparado a partir do mesmo poliisocianato como é descrito com relação ao Exemplo 1, e um componente poliol contendo: 1000 MW de poli(óxido de propileno)triol: 14 partes; Poliéster diol aromático (como no Exemplo 1): 19,7 partes;
Catalisador (como no Exemplo 1): 0,4 partes Pasta preta: 0,1 parte Partículas do material de carga (cálcio e carbonato de magnésio): 65 partes Água: 0,8 partes [0044] Este componente poliol tem uma viscosidade de 22,800 mPa*s a 25°C. Quando este componente poliol é misturado com o componente poliisocianato em um índice de 120 e curado, o adesivo curado tem um calor bruto de combustão de cerca de 14,4 MJoules/kg. O adesivo não preenchido tem um calor bruto de combustão de cerca de 26,9 MJoules/kg.
REIVINDICAÇÕES

Claims (13)

1. Sistema adesivo de poliuretano em duas partes, caracterizado pelo fato de compreender: (A) um componente de poliisocianato que inclui um poliisocianato aromático; e (B) um componente poliol incluindo (B-1) de 20 a 75% em peso, com base nos pesos combinados dos componentes (B-1) e (B-2), de um poliol poliéter ou misturas de poliol poliéter, dito poliéter ou misturas de poliol poliéter tendo uma média de 2 a 4 grupos hidroxila por molécula e uma viscosidade de até 500 mPa*s a 25°C, (B-2) de 25 a 80% em peso, com base nos pesos combinados dos componentes (B-1) e (B-2), de um diol de poliéster aromático, (B-3) de 0,1 a 3% em peso de água, e (B-4) de 0 a 15% em peso dos componentes isocianato reativos além dos componentes (B-1), (B-2) e (B-3), provendo ainda que: (i) o componente (A), o componente (B) ou ambos contém pelo menos um catalisador para a reação de grupos isocianato com grupo hidroxila; (ii) o diol de poliéster aromático é um produto de reação de um ácido dicarboxílico aromático, haleto dicarboxílico aromático ou anidrido de ácido dicarboxílico aromático com dietileno glicol e um poli(etileno)glicol, tem um peso equivalente de hidroxila de 150 a 250 e tem uma viscosidade não maior que 2000 mPa*s a 25°C; e (iii) o componente (A), o componente (B) ou ambos podem conter um material de carga mineral particulado, em uma quantidade de até 65% do peso combinado dos componentes (A) e (B).
2. Sistema adesivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o componente de poliol conter 4055% em peso do material de mineral particulado, e ter uma viscosidade de até 20.000 mPa*s.
3. Sistema adesivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o componente de poliol conter 5565% em peso do material de mineral particulado, e ter uma viscosidade de 20.000 a 35.000 mPa*s.
4. Sistema adesivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizado pelo fato de o componente poliol conter de 0,15 a 1% em peso de água.
5. Sistema adesivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizado pelo fato de conter não mais do que 3 por cento do componente (B-4, com base nos pesos combinados dos componentes (B-1), (B-2), (B-3) e (B-4).
6. Sistema adesivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizado pelo fato de o componente (B-1) incluir um ou mais polímeros de poli(óxido de propileno) ou copolímeros de 70 a 99,5% em peso de óxido de propileno e de 0,5 a 30% de óxido de etileno, e o componente (B-1) ter um peso molecular médio de 800 a 1500 e contém uma média de 2 a 3 grupos hidroxila por molécula.
7. Sistema adesivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizado pelo fato de o componente (B-2) ter um conteúdo aromático de 12 a 20% e um peso equivalente de hidroxila a partir de cerca de 160 a 240.
8. Sistema adesivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizado pelo fato de o componente A ser um MDI polimérico tendo de 2,2 a 3,2 grupos isocianato por molécula e um peso equivalente por grupo isocianato de 125 a 250.
9. Laminado, caracterizado pelo fato de compreender uma camada cerâmica fibrosa, uma camada de cobertura, e uma camada adesiva interposta entre a camada cerâmica fibrosa e a camada de cobertura, sendo que a camada adesiva é um poliuretano curado preparado através da mistura do componente de poliisocianato (A) e do componente de poliol (B) do sistema adesivo em duas partes, conforme definido em qualquer uma das reivindicações de 1 a 8, aplicar a mistura resultante entre a camada cerâmica fibrosa e a camada de cobertura, e curar a mistura.
10 . Laminado, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de a camada cerâmica fibrosa ser lã mineral.
11 . Laminado, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 ou 10, caracterizado pelo fato de a camada de cobertura ser um metal.
12 . Laminado, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 9 a 11, caracterizado pelo fato de a camada adesiva ter um peso de 220 a 260 gramas por metros quadrados e ter uma produção bruta de calor de combustão não maior do que 4,0 MJoules por metro quadrado.
13 . Laminado, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 9 a 11, caracterizado pelo fato de a camada adesiva ter um peso de 235 a 2 60 gramas por metro quadrado e ter uma produção bruta de calor de combustão não maior do que 4,0 MJoules por metro quadrado.
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