BR112020003917A2

BR112020003917A2 - ativador para desenvolvimento acelerado de adesão

Info

Publication number: BR112020003917A2
Application number: BR112020003917-9A
Authority: BR
Inventors: Claudia JUNG; Martin Demmig; Rita Cannas
Original assignee: Sika Technology Ag
Priority date: 2017-09-26
Filing date: 2018-09-18
Publication date: 2020-09-08
Also published as: EP3688052A1; CN111133018A; EP3688052B1; ES2902040T3; WO2019063353A1; US20200248041A1; PL3688052T3; CN111133018B

Abstract

A presente invenção refere-se a uma composição de ativador compreendendo a) entre 0,5% e 50% em peso de um catalisador K para reticulação de adesivos de dois componentes que é líquido a 23 °C, b) entre 40% e 99,5% em peso de um solvente orgânico L, c) entre 0% e 10% em peso de pelo menos um silano S compreendendo pelo menos um grupo silano hidrolisável e preferencialmente pelo menos um grupo funcional selecionado dentre os grupos mercapto, epóxi, amino, metacriloil, vinil e alquil, em que o catalisador K compreende um complexo de 1,3-cetoamidato de um metal e o solvente L é selecionado do grupo de acetona, metiletilcetona, metil n-propilcetona, di-isobutilcetona, metilisobutilcetona, metil n-amil-cetona, metil-isoamil-cetona, acetilacetona, óxido de mesitil, ciclohexanona, metilciclohexanona, acetato de etila, acetato de propila, acetato de isopropila, acetato de butila, propionato de n-butila, malonato de dietila, acetato de 1-metoxi-2-propila, acetato de 3-metoxi-n-butila, 3-etoxipropionato de etila, éter di-isopropílico, éter dietílico, éter dibutílico, éter dietílico de dietileno glicol, éter dietílico de etileno glicol, éter monopropílico de etileno glicol, éter mono-2-etilhexil de etileno glicol, etilbenzeno, tolueno, xileno, heptano, octano, nafta, aguarrás, éter de petróleo, benzina, cloreto de metileno, metanol, etanol, isopropanol e misturas desses solventes. A composição de ativador de acordo com a invenção é estável em armazenamento por pelo menos um mês, preferencialmente pelo menos 2 meses, em particular, pelo menos 4 meses ou mais sem mostrar precipitação do catalisador ou do silano. Além disso, a composição de ativador é ativa independentemente da quantidade aplicada e pode ser aplicada em camadas com uma espessura de modo que o adesivo possa ser aplicado após não mais de 30 segundos. A composição de ativador pode, além disso, acelerar um adesivo de poliuretano de 2 componentes em relação ao desenvolvimento da adesão no substrato, de modo que, após não mais de uma hora após a aplicação do adesivo 2017-0055WO 27/27, e a cura à temperatura ambiente, pelo menos 10% da resistência ao cisalhamento por tração adesiva alcançável após 24 h de armazenamento à temperatura ambiente já tenha sido alcançada, em que o padrão de fratura é tão coeso após 1 h quanto após 24 h.

Description

ATIVADOR PARA DESENVOLVIMENTO ACELERADO DE ADESÃO Campo Técnico

[0001] A invenção refere-se ao campo de composições de ativador à base de solvente. Estado da Técnica

[0002] Os ativadores à base de solvente, especialmente como sub- revestimentos promotores de adesão, têm sido usados há muito tempo para acelerar o acúmulo de adesão de adesivos, vedantes, coberturas e revestimentos no substrato. Tais ativadores permitem uma ligação ou revestimento mais rápido dos substratos, com acúmulo muito rápido de adesão do adesivo no substrato, permitindo que a ligação seja submetida a tensões após apenas um curto período de tempo sem falha do adesivo. Isso permite tempos de ciclo rápidos na fabricação industrial. A evaporação rápida dos solventes também auxilia no funcionamento rápido e nos tempos de ciclo.

[0003] Para a produção dos ativadores, os catalisadores que catalisam a cura do vedante ou adesivo são tipicamente dissolvidos em solventes. Na aplicação, o solvente evapora bastante e o adesivo pode ser aplicado à superfície do substrato assim pré-tratado. Como resultado da alta concentração de sítios cataliticamente ativos na superfície de ligação, isso resulta no rápido acúmulo desejado de adesão.

[0004] No entanto, uma desvantagem de muitas composições de ativador conhecidas até o momento é que a solubilidade de tais catalisadores, geralmente complexos metálicos, em muitos solventes preferenciais é baixa. Isso ocorre porque a escolha do solvente é altamente limitada em muitas aplicações, pois existem especificações rigorosas relacionadas ao processo sobre a volatilidade e preocupações relacionadas ao efeito do solvente na saúde. Isto dá origem ao efeito indesejado em que a precipitação do catalisador para fora das soluções é observada após um curto período de tempo. Uma maneira de combater essa desvantagem é o uso de emulsificantes ou outros aditivos que melhoram a solubilidade. No entanto, esses aditivos tornam a composição mais cara e podem afetar adversamente a adesão.

[0005] É igualmente desvantajoso que muitos catalisadores após a aplicação da composição de ativador formem uma interface sólida entre o substrato e o adesivo. O efeito disso é geralmente que, após um curto período de tempo, mesmo no caso de adesivos com boa adesão, ocorre falha adesiva entre o substrato e a camada formada a partir da composição de ativador.

[0006] Ambos os efeitos indesejados mencionados são adicionalmente compostos pelo fato de que, em muitos casos, uma concentração relativamente alta de catalisador deve estar presente na composição de ativador, a fim de alcançar a aceleração desejada do acúmulo de adesão.

[0007] Existe, portanto, a necessidade de uma composição de ativador que tenha boa estabilidade de armazenamento sem precipitação do catalisador e não cause problemas de adesão através da formação de depósitos de catalisador na interface do substrato e adesivo. Também é desejável que o ativador exiba uma ação satisfatória do ativador, independentemente da quantidade usada e, por exemplo, possa ser aplicado em camadas muito finas, o que implica economia de tempo com tempos de evaporação mais curtos e economia de custo com menor consumo de material, ou em taxas de aplicação muito altas com camadas espessas, o que implica uma melhor ação do ativador. Sumário da Invenção

[0008] Portanto, é um objetivo da presente invenção fornecer uma composição de ativador à base de solvente de um componente que seja estável em armazenamento por pelo menos um mês, preferencialmente pelo menos 2 meses, especialmente pelo menos 4 meses ou mais, sem mostrar precipitação do catalisador. Além disso, a composição de ativador deve ser ativa independentemente da quantidade aplicada e, portanto, possui tempos de evaporação tão curtos que o adesivo pode ser aplicado após um curto período de tempo, por exemplo, após 30 segundos. Além disso, a composição do ativador deve ser capaz de acelerar um adesivo de poliuretano de 2 componentes em relação ao acúmulo de adesão no substrato de ligação, de modo que pelo menos 15%, preferencialmente pelo menos 20% da resistência ao cisalhamento por tração da ligação que pode ser obtida após o armazenamento à temperatura ambiente por 24 h já seja atingida após não mais de uma hora após a aplicação do adesivo e a cura à temperatura ambiente, e o perfil de fratura deve ser tão coeso após 1 h quanto após 24 h.

[0009] Verificou-se agora que, surpreendentemente, uma composição de ativador, conforme definido na reivindicação 1, é capaz de alcançar esses objetos.

[0010] Outros aspectos da invenção são assunto de reivindicações independentes adicionais. Modalidades particularmente preferenciais da invenção são o assunto das reivindicações dependentes. Formas de Realização da Invenção

[0011] A presente invenção fornece uma composição de ativador que compreende a) entre 0,5% e 50% em peso de um catalisador K que é líquido a 23 °C para a reticulação de adesivos de dois componentes, b) entre 40% e 99,5% em peso de um solvente orgânico L, c) entre 0% e 10% em peso de pelo menos um silano S com pelo menos um grupo silano hidrolisável e preferencialmente pelo menos um grupo funcional selecionado dentre os grupos mercapto, epóxi, amino, metacriloil, vinil e alquil, em que o catalisador K compreende um complexo de 1,3-cetoamidato de um metal e em que o solvente L é selecionado do grupo de acetona, metiletilcetona, metil n-propilcetona, di-isobutilcetona, metilisobutilcetona, metil n-amil-cetona, metil-isoamil-cetona, acetilacetona, óxido de mesitil, ciclo-hexanona, metilciclo- hexanona, acetato de etila, acetato de propila, acetato de isopropila, acetato de butila, propionato de n-butila, malonato de dietila, 1-metoxi-2-propila, 3-metoxi acetato de n-butila, 3-etoxipropionato de etila, éter di-isopropílico, éter dietílico, éter dibutílico, éter dietílico de dietilenoglicol, éter dietílico de etileno glicol, éter monopropílico de etileno glicol, éter mono-2-etil-hexílico de etileno glicol, etilbenzeno, tolueno, xileno, heptano, octano, nafta, aguarrás, éter de petróleo, benzina, cloreto de metileno, metanol, etanol, isopropanol e misturas desses solventes.

[0012] No presente documento, os nomes de substâncias que começam com "poli", como poliol ou poli-isocianato, se referem a substâncias que contêm formalmente dois ou mais grupos funcionais de mesmo nome por molécula.

[0013] No presente documento o termo "polímero" engloba primeiramente um grupo de macromoléculas que são quimicamente uniformes mas diferem no grau de polimerização, massa molar e comprimento da cadeia, tendo o referido grupo sido produzido por uma "polirreação" (polimerização, poliadição, policondensação).O termo em segundo lugar também engloba derivados de um tal grupo de macromoléculas de polirreações, ou seja, compostos que foram obtidos por reações, por exemplo adições ou substituições, de grupos funcionais em macromoléculas definidas e que podem ser quimicamente uniformes ou quimicamente não uniformes. O termo também engloba os chamados pré- polímeros, ou seja, adutos oligoméricos iniciais reativos, cujos grupos funcionais estão envolvidos na construção de macromoléculas.

[0014] O termo "polímero de poliuretano" engloba todos os polímeros produzidos de acordo com o chamado processo de poliadição de di-isocianato. Isso também inclui polímeros que são virtualmente ou completamente livres de grupos de uretano. Exemplos de polímeros de poliuretano são poliuretanos poliéter, poliuretanos poliéster, poliureias de poliéter, poliureias, poliureias de poliésteres, poli-isocianuratos e policarbodi-imidas.

[0015] No presente documento, o termo "silano" refere-se a compostos que, por um lado, têm pelo menos um, tipicamente dois, três ou quatro grupos alcóxi ou grupos acilóxi ligados diretamente ao átomo de silício por meio de ligações Si-O.O termo "organossilano" refere-se a silanos que compreendem adicionalmente pelo menos um, e às vezes dois ou três, radicais orgânicos ligados diretamente ao átomo de silício por meio de uma ligação Si-C. Tais silanos também são conhecidos àquele versado na técnica como organo-alcoxi-silano ou organo- acilo-silano. Por conseguinte, "tetra-alcoxissilanos" não são organossilanos de acordo com esta definição, mas pertencem aos silanos.

[0016] Correspondentemente, o termo "grupo silano" refere-se ao grupo contendo silício ligado ao radical orgânico do silano através da ligação Si-C. Os silanos, isto é, grupos alcoxi ou aciloxissilano dos mesmos, têm a propriedade de sofrer hidrólise em contato com a umidade. Isso forma organossilanois, isto é, compostos de organossilício contendo um ou mais grupos silanol (grupos Si-OH) e, por meio de reações de condensação subsequentes, organossiloxanos, ou seja, compostos de organossilício contendo um ou mais grupos siloxano (grupos Si-O-

Si).

[0017] O termo “silano-funcional” refere-se a compostos que possuem grupos silano. “Polímeros silano-funcionais" são, portanto, polímeros compreendendo pelo menos um grupo silano.

[0018] Os polímeros contendo silano são, em particular, polímeros orgânicos contendo silano, que são tipicamente, e particularmente neste documento, também descritos sinonimamente como "polímeros silano-funcionais", "polímeros modificados com silano" (SMP) ou "polímeros terminados em silano" (STP).A reticulação dos mesmos continua por meio da condensação dos grupos silanol, com formação de ligações siloxano e é convencionalmente catalisado por meio de compostos de organoestanho, tais como de carboxilatos de dialquilestanho(IV) em particular.

[0019] O termo "poliéter contendo silano" também engloba polímeros orgânicos contendo silano que, além de unidades de poliéter, também podem conter grupos uretano, grupos ureia ou grupos tiouretano. Esses poliéteres contendo silano também podem ser referidos como "poliuretanos contendo silano".

[0020] "Aminossilanos", "hidroxissilanos" e "mercaptossilanos" referem-se a organossilanos cujo radical orgânico compreende um grupo amino, grupo hidroxila e grupo mercapto, respectivamente. “Aminossilanos primários" referem-se a aminossilanos que possuem um grupo amino primário, ou seja, um grupo NH2 ligado a um radical orgânico. “Aminossilanos secundários" referem-se a aminossilanos que têm um grupo amino secundário, isto é, um grupo NH ligado a dois radicais orgânicos.

[0021] Uma substância ou composição é referida como "estável em armazenamento" ou "armazenável" quando pode ser mantida em um recipiente adequado à temperatura ambiente ao longo de um período de tempo prolongado, tipicamente pelo menos 3 meses, até 6 meses ou mais, sem qualquer mudança nas suas propriedades de aplicação ou de serviço, a um grau de relevância para sua utilização como um resultado do armazenamento. Para estimar a estabilidade do armazenamento, o armazenamento a temperaturas elevadas pode ser realizado, simulando assim um armazenamento mais longo a temperaturas mais baixas, como a temperatura ambiente.

[0022] "Temperatura ambiente" refere-se a uma temperatura de cerca de 23°C.

[0023] Todos os padrões da indústria mencionados neste documento estão relacionados à versão válida na data do primeiro depósito.

[0024] Os termos "massa" e "peso" são utilizados indiferentemente neste documento. Assim, uma "percentagem em peso" (% em peso) é uma fração de massa percentual que, salvo indicação em contrário, diz respeito à massa (o peso) da composição total ou, dependendo do contexto, da molécula inteira.

[0025] "Peso molecular" é entendido no presente documento significando a massa molar (em gramas por mol) de uma molécula ou parte de uma molécula, também referidos como um "radical". "Peso molecular médio" denota a média numérica Mn de uma mistura oligomérica ou polimérica de moléculas ou radicais que é determinada tipicamente por meio de cromatografia de permeação em gel (GPC) contra um padrão de poliestireno.

[0026] Um primeiro constituinte essencial da composição de ativador da invenção está entre 0,5% e 50% em peso, preferencialmente entre 0,75% e 25% em peso, especialmente entre 1% e 10% em peso, com base na composição geral, de um catalisador K que é líquido a 23 °C para a reticulação de adesivos de dois componentes. Este catalisador K compreende um complexo de 1,3-cetoamidato de um metal.

[0027] É essencial para a invenção que o catalisador K seja líquido a 23 °C na forma de uma substância pura ou na forma de um resíduo após a evaporação do solvente L.

[0028] A escolha do catalisador depende essencialmente do adesivo com o qual o ativador é usado. A pessoa versada na técnica no campo de adesivos de dois componentes, por exemplo, adesivos de poliuretano ou adesivos à base de polímeros terminados em silano, sabe quais catalisadores são eficazes e adequados para a cura dos mesmos.

[0029] O catalisador K compreende pelo menos um catalisador de metal com pelo menos um ligante de 1,3-cetoamidato. Os catalisadores de metal adequados que são muito bem conhecidos à pessoa versada na técnica no campo de química de poliuretano para a reação de grupos hidroxila com grupos isocianato ou no campo de química de alcoxissilano para a reação de alcoxissilanos e/ou silanóis são, por exemplo, complexos de alumínio, bismuto, ferro, zinco, zircônio ou estanho.

[0030] Os catalisadores K adequados são especialmente compostos de organoestanho(IV), compostos de ferro(III), bismuto(III) ou zircônio(IV), especialmente complexos de ferro (III). Os ligantes destes complexos são especialmente selecionados a partir de alcóxidos, carboxilatos, 1,3-dicetonatos, oxinatos, 1,3-cetoesteratos e 1,3-cetoamidatos. No entanto, pelo menos um ligante de 1,3-cetoamidato deve estar presente.

[0031] É dada preferência particular a complexos, especialmente complexos de ferro(III), da fórmula Fe(L)x(Y)3–x em que x é 1, 2 ou 3, Y é um ligante com carga negativa única e L é um ligante da fórmula (I)

O O 1 R4

R N (I) R2 R3 em que R1 e R2 são independentemente um radical hidrogênio, um radical hidrocarboneto monovalente saturado ou insaturado com 1 a 10 átomos de carbono, ou juntos são um radical alquileno divalente com 3 a 6 átomos de carbono, e R3 e R4 são independentemente um radical hidrogênio, um radical hidrocarbil monovalente saturado contendo opcionalmente heteroátomos e tendo 1 a 12 átomos de carbono, ou juntos são um radical alquileno divalente contendo opcionalmente heteroátomos e tendo 3 a 6 átomos de carbono. O preparo de tais complexos é descrito em EP2604617.

[0032] É dada preferência a complexos, especialmente complexos de ferro(III), da fórmula Fe(L)3 com três ligantes L idênticos da fórmula (I), em que R1 representa um radical alquil com 1 a 4 átomos de carbono ou um radical fenil, R2 representa um radical hidrogênio e R3 e R4 representam um radical alquil com 1-8 átomos de carbono ou um radical éter alquil com 1-4 átomos de carbono.

[0033] É dada preferência muito particular a complexos, especialmente complexos de ferro(III), da fórmula Fe(L)3 com três ligantes idênticos L da fórmula (I), em que R1 é um radical metil, R2 é um radical hidrogênio R3 e R4 são, cada um, radical etil, ou R1 é um radical metil, R2 é um radical hidrogênio e R3 e R4 são um radical éter alquil com 3 átomos de carbono ou R1 é um radical fenil, R2 é um radical hidrogênio e R3 e R4 são um radical butil, ou R1 é um radical butil, R2 é um radical hidrogênio e R3 e R4 são um radical butil.

[0034] Os ligantes particularmente preferenciais para complexos como catalisador K são 1,3-cetoamidatos, especialmente N,N-dietil-3- oxobutanamidato, N,N-dibutil-3-oxobutanamidato, N,N-bis(2-etilhexil)-3- oxobutanamidato, N,N-bis(2-metoxietil)-3-oxobutanamidato, N,N-dibutil-3- oxoheptanamidato, N,N-bis(2-metoxietil)-3-oxoheptanamidato, N,N-bis(2-etilhexil)- 2-oxociclopentanocarboxamidato, N,N-dibutil-3-oxo-3-fenilpropanamidato e N,N- bis(2-metoxietil)-3-oxo-3-fenilpropanamidato.Estes são mais preferencialmente usados como complexos de Fe(III).Os cetoamidatos de ferro(III) têm a vantagem de serem particularmente estáveis ao calor e de não serem desativados, mesmo sob condições de temperatura rígidas, por exemplo, acima de 100 °C a 150 °C.

[0035] Os compostos adequados como catalisador K, ademais ao complexo de 1,3-cetoamidato, são compostos de nitrogênio tais como, em particular, aminas, tais como N-etildi-isopropilamina, N,N,N',N'- tetrametilalquilenodiaminas, polioxialquilenoaminas, 1,4-diazabiciclo[2.2.2]octano; aminossilanos, tais como, em particular, 3-aminopropiltrimetoxisilano, 3- aminopropildimetoxilmetilsilano, N-(2-aminoetil)-3-aminopropiltrimetoxisilano, N-(2- aminoetil)-3-aminopropilmetildimetoxisilano, N-(2-aminoetil)-N'-[3- (trimetoxisilil)propil]etilenodiamina e análogos dos mesmos com grupos etóxi ou isopropóxi em vez de grupos metóxi no silício; amidinas, tais como, em particular, 1,8-diazabiciclo[5.4.0]undec-7-eno (DBU), 1,5-diazabiciclo[4.3.0]non-5-eno (DBN), 6-dibutilamino-1,8 -diazabiciclo[5.4.0]undec-7-eno; guanidinas, tais como, em particular, tetrametilguanidina, 2-guanidinobenzimidazol, acetilacetonaguanidina, 1,3-di-o-tolilguanidina, 2-terc-butil-1,1,3,3-tetrametilguanidina; e imidazóis tais como, em particular, N-(3-trimetoxisililpropil)-4,5-di-hidroimidazol e N-(3- trietoxisililpropil)-4,5-di-hidroimidazol.

[0036] Também especialmente adequadas são combinações de diferentes catalisadores, em particular, as combinações de pelo menos um catalisador de metal e, pelo menos, um composto contendo nitrogênio.

[0037] Em uma modalidade preferencial da composição de ativador, o catalisador K compreende um complexo de um metal selecionado do grupo de Fe, Bi, Al, Zn e Zr e, opcional e adicionalmente, um composto orgânico selecionado do grupo de aminas terciárias, guanidinas e amidinas.

[0038] Em uma modalidade preferencial da composição de ativador, o catalisador K compreende um complexo de 1,3-cetoamidato de um metal, especialmente um complexo de 1,3-cetoamidato de Fe(III).

[0039] Em uma modalidade preferencial da composição de ativador, a composição de ativador é isenta de compostos de estanho. Essa composição é particularmente fácil de usar e ecológica, uma vez que os compostos de estanho são preocupantes em relação à saúde e são comprovadamente tóxicos em alguns casos.

[0040] Além disso, a composição de ativador da invenção compreende entre 40% e 99,5% em peso, preferencialmente entre 65% a 99% em peso, especialmente entre 85% a 99% em peso, com base na composição geral, de um solvente orgânico L.

[0041] O solvente L é selecionado do grupo de acetona, metiletilcetona, metil n-propilcetona, di-isobutilcetona, metilisobutilcetona, metil n- amil-cetona, metil-isoamil-cetona, acetilacetona, óxido de mesitil, ciclo-hexanona, metilciclo-hexanona, acetato de etila, acetato de propila, acetato de isopropila, acetato de butila, propionato de n-butila, malonato de dietila, 1-metoxi-2-propila, 3- metoxi acetato de n-butila, 3-etoxipropionato de etila, éter di-isopropílico, éter dietílico, éter dibutílico, éter dietílico de dietilenoglicol, éter dietílico de etileno glicol, éter monopropílico de etileno glicol, éter mono-2-etil-hexílico de etileno glicol, etilbenzeno, tolueno, xileno, heptano, octano, nafta, aguarrás, éter de petróleo, benzina, especialmente da classe Solvesso™ (da Exxon), cloreto de metileno, metanol, etanol, isopropanol e misturas desses solventes.

[0042] As modalidades preferenciais da composição de ativador de acordo com a invenção compreendem um solvente L selecionado do grupo de n- heptano, etanol, isopropanol, acetato de metila, acetato de etila, acetato de butila, acetato de isopropila, acetato de 1-metoxi-2-propila, Acetato de 3-metoxi-n-butila, acetona, metiletilcetona, metilisobutilcetona, tolueno, etilbenzeno e misturas dos mesmos. Muito particularmente preferencial, o solvente L é selecionado a partir do grupo de n-heptano, etanol, isopropanol, acetato de etila, metiletilcetona e misturas dos mesmos, em que o solvente L mais preferencialmente compreende ou consiste em n-heptano e/ou etanol. Uma mistura de n-heptano e etanol é particularmente preferencial, uma vez que a composição de ativador é, portanto, particularmente estável em armazenamento e, ao mesmo tempo, evapora particularmente de modo rápido.

[0043] Além disso, a composição de ativador da invenção compreende entre 0% e 10% em peso, preferencialmente entre 0,25% e 10% em peso, especialmente entre 0,5% e 5% em peso, com base na composição geral, de pelo menos um silano S com pelo menos um grupo silano hidrolisável, especialmente dois grupos silano, e preferencialmente pelo menos um grupo funcional selecionado dentre os grupos mercapto, epóxi, amino, metacriloil, vinil e alquil.

[0044] A adição de pelo menos um silano S tem a vantagem de que uma película que adere de forma covalente ou por outras interações é formada na superfície do substrato, o que melhora a adesão do adesivo.

[0045] Os silanos S adequados são, em primeiro lugar, silanos com 4 ligações hidrolisáveis no átomo de silício, por exemplo, tetra-alcoxissilanos, por exemplo, tetrametoxissilanos, tetraetoxissilanos ou outros tetra-alcoxissilanos, e os hidrolisados, hidrolisados parciais ou condensados dos mesmos.

[0046] Também adequados e preferenciais como silanos S são os organossilanos OS que, ademais às ligações hidrolisáveis no átomo de silício, têm pelo menos uma ligação Si-C não hidrolisável através da qual um radical orgânico é ligado ao átomo de silício. O radical orgânico é especialmente um radical com um grupo hidroxila, mercapto, epóxi, amino, (met)acriloil, vinil e/ou alquil. Também no caso dos organossilanos OS, é possível usar os hidrolisados, hidrolisados parciais ou condensados dos mesmos.

[0047] Os organossilanos OS preferenciais incluem epoxissilanos, tais como, em particular, 3-glicidoxipropiltrimetoxissilano ou 3- glicidoxipropiltrietoxissilano, hidroxissilanos, (met)acrilililsilanos, anidridossilanos, carbamatossilanos, vinilsilanos, alquilsilanos ou iminossilanos, ou formas oligoméricas desses silanos.

[0048] Exemplos de organossilanos OS adequados são octiltrimetoxissilano, dodeciltrimetoxissilano, hexadeciltrimetoxissilano, metiloctildimetoxissilano; 3-glicidiloxipropiltrimetoxisilano, 3-glicidiloxipropiltrietoxisilano; 3-metacriloiloxipropiltrialcoxisilanos, 3-metacrililoxipropiltrietoxisilano, 3- metacrililoxipropiltrimetoxisilano; 3-aminopropiltrimetoxisilano, 3-aminopropiltrietoxisilano, 3- aminopropildimetoximetilsilano, 3-amino-2-metilpropiltrimetoxisilano, N-(2- aminoetil)-3-aminopropiltrimetoxisilano, N-(2-aminoetil)-3-aminopropiltrietoxisilano, N-(2-aminoetil)-3-aminopropildimetoximetilsilano, 4-aminobutiltrimetoxisilano, 4- aminobutildimetoximetilsilano, 4-amino-3-metilbutiltrimetoxisilano, 4-amino-3,3- dimetilbutiltrimetoxisilano, 4-amino-3,3-dimetilbutildimetoximetilsilano, [3-(2- aminoetilamino)propil]trimetoxissilano (= 4,7,10-triazadeciltrimetoxisilano), 2- aminoetiltrimetoxisilano, 2-aminoetildimetoximetilsilano, aminometiltrimetoxissilano, aminometildimetoximetilsilano, aminometilmetoxidimetilsilano, 7-amino-4-oxaheptildimetoximetilsilano, N-(metil)-3- aminopropiltrimetoxisilano, N-(n-butil)-3-aminopropiltrimetoxisilano, bis[3- (trimetoxisilil)propil]amina e bis[3-(trietoxisilil)propil]amina; 3-mercaptopropiltrietoxisilano, 3-mercaptopropiltrimetoxisilano, 3- mercaptopropilmetildimetoxisilano; 3-aciltiopropiltrimetoxisilano; viniltrimetoxissilano e viniltrietoxissilano; bis(3-trimetoxisililpropil)tetrassulfano, bis(3-metildimetoxisilil- propil)tetrassulfano, bis(3-trietoxisililpropil)tetrassulfano, bis(3- metildietiloxisililpropil)tetrassulfano, bis(3-trimetoxisililpropil)dissulfeto, bis(3- metildimetoxisililpropil)dissulfeto, bis(3-trietoxilsililpropil)dissulfeto e bis(3- metildietoxilsililpropil)dissulfeto; compostos de isocianuratossilano, como 1,3,5-N-tris(3- trimetoxisililpropil)isocianuratossilano, 1,3,5-N-tris(3- metildimetoxisililpropil)isocianuratossilano, 1,3,5-N-tris(3- tretoxisililpropil)isocianuratossilano, 1,3,5-N-tris(3-

metildietoxisililpropil)isocianuratossilano;

[0049] Também adequados são os compostos de organossilício recitados cujos grupos alcóxi foram substituídos por grupos acetóxi, por exemplo octiltriacetoxissilano (octil-Si(O(O=C)CH3)3). Tais compostos de organossilício eliminam o ácido acético na hidrólise.

[0050] Igualmente adequados são hidrolisados parciais, hidrolisados e condensados destes silanos recitados que também estão disponíveis comercialmente como organossiloxanos oligoméricos.

[0051] Organossilanos OS adequados incluem ainda os compostos de organossilício selecionados do grupo que compreende bis[3- (trimetoxisilil)propil]amina, bis[3-(tretoxetoxisilil)propil]amina, 4,4,15,15-tetraetoxi- 3,16-dioxa-8,9,10,11-tetratia-4,15- disilaoctadecano(bis(trietoxisililpropil)polissulfeto ou bis(trietoxissililpropil)tetrassulfano), bis(trietoxisililpropil)dissulfeto.

[0052] Organossilanos OS adequados incluem ainda os compostos de organossilício selecionados do grupo que compreende tris[3- (trimetoxisilil)propil]amina, tris[3-(trietoxisilil)propil]amina, 1,3,5-tris[3- (trimetoxisilil)propil]-1,3,5-triazina-2,4,6(1H,3H,5H)-trioneureia (=tris(3- (trimetoxisilil)propil)isocianurato) e 1,3,5-tris[3-(trietoxisilil)propil]-1,3,5-triazina- 2,4,6(1H,3H,5H)-trioneureia (=tris(3-(trietetoxisilil)propil)isocianurato).

[0053] Os organossilanos preferidos OS são os aminossilanos. É dada preferência particular a 3-aminopropiltrimetoxisilano, N-(2-aminoetil)-3- aminopropiltrimetoxisilano, bis[3-(trimetoxisilil)propil]amina, 3- aminopropiltriltrimetoxisilano, N-(2-aminoetil)-3-aminopropiltrietoxisilano e bis[3- (trietoxisilil)propil]amina e misturas dos mesmos entre si.

[0054] Igualmente preferenciais como organossilanos OS são os vinilsilanos, especialmente o vinil-trimetoxissilano e o vinil-trimetoxissilano. Estes silanos são particularmente baratos e, no entanto, mostram um bom efeito.

[0055] Igualmente preferenciais como organossilanos OS são os metacrililsilanos, especialmente o 3-metacrililoxipropiltrimetoxissilano.

[0056] Em modalidades preferenciais, a composição de ativador da invenção compreende entre 0,5% em peso e 10% em peso de silano S.

[0057] Quando silanos S são usados na composição de ativador da invenção, pode ser vantajoso usar um agente de secagem. Isto aumenta a estabilidade de armazenamento da composição ligando qualquer água presente e, assim, inibindo a hidrólise indesejada de alcoxissilanos no recipiente.

[0058] Os agentes de secagem adequados incluem, por exemplo, silanos reativos, como tetrametoxissilano, vinil-trimetoxissilano, silanos α- funcionais como N-(sililmetil)-O-metilcarbamatos, especialmente N- (metildietiloxisililmetil)-O-metilcarbamato, (metacriloximetil)silanos, etoximetilsilanos, N-fenil-, N-ciclo-hexil- e N-alquilsilanos, ésteres de ortoformiato, óxido de cálcio ou peneiras moleculares e também isocianatos.

[0059] A quantidade de agente de secagem na composição de ativador está entre 0% e 3% em peso, preferencialmente entre 0,5% e 2% em peso, com base na composição geral.

[0060] Uma modalidade particularmente preferencial da composição de ativador da invenção compreende a) entre 0,5% e 25% em peso, preferencialmente entre 0,5% e 10% em peso, do catalisador K, b) entre 65% e 99,5%, preferencialmente entre 85% e 99% em peso, do solvente orgânico L, c) entre 0% e 10% em peso, preferencialmente entre 0,5% e 5% em peso, de um silano S.

[0061] Pode ainda ser vantajoso que a composição de ativador compreenda aditivos adicionais. Por exemplo, é adicionalmente possível usar pelo menos um formador de película orgânica. Pode, por exemplo, ser uma resina epóxi ou poli(met)acrilato.

[0062] A composição pode adicionalmente também incluir outros constituintes. Mais particularmente, são corantes, pigmentos, surfactantes, emulsificantes, corantes, marcadores UV, indicadores de fluorescência, biocidas, retardadores de chama e estabilizadores e outros aditivos conhecidos à pessoa versada na técnica no campo de ativadores. Um aditivo especialmente vantajoso pode ser um marcador UV. Esta é uma substância que se torna visível sob luz UV. O uso de tal substância tem a vantagem de que, após a aplicação de composições de ativador sem cor, é possível verificar onde exatamente a composição foi aplicada e/ou onde o adesivo deve ser aplicado.

[0063] Em um aspecto adicional, a presente invenção se refere ao uso de uma composição de ativador conforme descrito acima para acelerar o acúmulo de adesão de um adesivo de dois componentes, preferencialmente um adesivo de poliuretano de dois componentes.

[0064] O adesivo de dois componentes usado pode, em princípio, ser qualquer adesivo de dois componentes que começa a curar após a mistura dos dois componentes. A seleção é orientada por fatores que incluem o tempo de exposição e as demandas mecânicas da ligação formada. Verificou-se que a composição de ativador da invenção é especialmente adequada para adesivos de poliuretano, especialmente para adesivos de poliuretano contendo pelo menos um pré-polímero de poliuretano com grupos isocianato. Esses adesivos de poliuretano de dois componentes estão amplamente disponíveis comercialmente, especialmente com o nome SikaForce® da Sika Automotive GmbH, Alemanha. A composição de ativador é igualmente particularmente adequada para adesivos de dois componentes terminados em silano (silano-funcional) e adesivos de silicone de dois componentes.

[0065] Em um aspecto adicional, a presente invenção refere-se a um kit de peças compreendendo a) uma composição de ativador conforme descrito acima, b) um adesivo de dois componentes conforme descrito acima, preferencialmente um adesivo de poliuretano de dois componentes.

[0066] Em um aspecto adicional, a presente invenção refere-se a um método para acelerar o acúmulo de adesão em um substrato S1 na ligação do substrato S1 a um segundo substrato S2, que compreende as etapas de i) aplicar uma composição de ativador conforme descrito acima a pelo menos um dos substratos S1 e S2 a serem ligados, preferencialmente a ambos os substratos S1 e S2; ii) evaporar a composição de ativador aplicada; iii) aplicar um adesivo de dois componentes ou vedante ao primeiro substrato S1;

iv) colocar o adesivo ou vedante em contato com um segundo substrato S2; ou i) aplicar uma composição de ativador, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 8, ao primeiro substrato S1 e/ou ao segundo substrato S2; ii) evaporar a composição de ativador aplicada; iii) aplicar um adesivo de dois componentes ou vedante ao segundo substrato S1; iv) colocar o adesivo presente com o segundo substrato S2 em contato com o primeiro substrato S1.

[0067] O tempo de evaporação na etapa ii) é preferencialmente não mais do que 30 segundos. A composição de ativador pode ser aplicada por meio de um tecido, por exemplo, um tecido de fibra de celulose. Isso resulta em uma camada particularmente fina da composição de ativador que evapora rapidamente. Por outro lado, também pode ser aplicado por meio de um pincel, cotonete, feltro ou esponja. O resultado disso é que uma quantidade maior é aplicada e, portanto, há uma maior concentração de partículas cataliticamente ativas no substrato após a evaporação. A composição de ativador da invenção tem a vantagem de que o efeito ativador é essencialmente alto de forma satisfatória, independentemente da quantidade aplicada.

[0068] Em uma modalidade preferencial do método descrito acima, os substratos S1 e S2 compreendem um metal, uma superfície pintada ou um plástico.

[0069] Na mesma ou em outra modalidade preferencial do método descrito, o adesivo de dois componentes é um adesivo de poliuretano ou um adesivo à base de polímeros silano-funcionais ou um adesivo de silicone.

[0070] Em um aspecto adicional, a presente invenção refere-se a um artigo, cuja produção é realizada por um método conforme já descrito.

[0071] O último artigo é especialmente um meio de transporte, especialmente um automóvel, ônibus, caminhão, veículo ferroviário, navio ou aeronave.

[0072] O substrato S1 pode ser idêntico ou diferente do substrato S2.

[0073] Os substratos adequados S1 ou S2 são, por exemplo, substratos inorgânicos, como vidro, vitrocerâmica, concreto, argamassa, tijolo,

ladrilho, gesso e rochas naturais, como granito ou mármore; metais ou ligas como alumínio, aço, metais não ferrosos, metais galvanizados; substratos orgânicos como madeira, plásticos como PVC, policarbonatos, PMMA, poliésteres, resinas epóxi; substratos revestidos, como metais revestidos em pó ou ligas; e tintas e lacas. Especialmente preferenciais como substratos S1 ou S2 são o vidro, cerâmica de vidro, alumínio, superfícies revestidas com eletrorrevestimento (revestidas por imersão) e materiais compósitos tais como plástico reforçado com fibra de carbono (CFP), plástico reforçado com fibra de vidro (GFP) e compostos de moldagem de chapas (SMCs).

[0074] Os substratos podem ser pré-tratados, se necessário, antes da aplicação do adesivo. Esses pré-tratamentos incluem, especialmente, processos de limpeza física e/ou química, por exemplo, lixamento, jateamento, escovação ou similares, ou tratamento com detergentes ou solventes. Exemplos

[0075] As composições de ativador que se seguem de acordo com a tabela 1 foram produzidas adicionando o catalisador K ao solvente L e agitando bem sob nitrogênio. Em todos os casos, n-heptano foi usado como solvente e foi adicionado 1% em peso de catalisador K, com base na composição geral resultante. Ativador Catalisador K Nome comercial Comentários (fabricante) do catalisador K A-1 (Ref.) Acetilacetonato-Fe(III) Fe(acac)3 Solúvel e estável (Sigma Aldrich) em armazenamento A-2 (Ref.) Carboxilato de Bi(III) K-Kat XK-651 Solúvel e estável (King Industries) em armazenamento A-3 (Ref.) Dilaurato de Addocat 201 Solúvel e estável dibutilestanho (Lanxess) em armazenamento A-4 Tris(N,N-diethyl-3- (pelo método em Solúvel e estável oxobutanamidate) de EP2604617) em Fe(III) armazenamento A-5 Tris(N,N-dibutil-3- (pelo método em Solúvel e estável oxoheptanamidato) de EP2604617) em Fe(III) armazenamento A-6 Tris(N,N-dibutil-3- (pelo método em Solúvel e estável oxohexanamidato) de EP2604617) em Fe(III) armazenamento A-7 (Ref.) Dilaurato de TIB KAT 216 Solúvel e estável dioctilestanho (TIB Chemicals) em armazenamento A-8 (Ref.) Tioglicolato de Fomrez UL-29 Ligeira dioctilestanho (Momentive) precipitação após alguns dias A-9 (Ref.) Tioglicolato de Fomrez UL- Ligeira dimetilestanho 54(Momentive) precipitação após alguns dias A-10 (Ref.) 1,3,5-tris(3- Jeffcat TR-90 Solúvel e estável (dimetilamino)propil)- (Huntsman) em hexa-hidro-s-triazina armazenamento Tabela 1: Composições de ativador preparadas.

[0076] As composições de ativador na tabela 1 foram colocadas em garrafas de vidro hermeticamente vedáveis e o armazenamento a temperatura ambiente por 1 dia, usadas para os testes de adesão. O substrato usado foram placas revestidas por revestimento por imersão (de Rocholl, Alemanha). Teste de adesão de composições promotoras de adesão

[0077] As composições foram aplicadas ao substrato por meio de um tecido de celulose umedecido com as mesmas (Tela®, Tela-Kimberly Switzerland GmbH) ou por meio de um cotonete. Na aplicação por cotonete, foi aplicado distintamente mais do ativador na superfície de ligação, de modo que a realização da solução de ativador fosse visível. Todos os substratos foram limpos imediatamente antes da aplicação das composições promotoras de adesão por limpeza usando um pano de celulose (Tela®) que foi embebido com isopropanol e evaporou por pelo menos 2 minutos antes da aplicação da composição promotora de adesão.

[0078] 30 segundos após a aplicação da composição promotora de adesão, SikaForce®-7666 L10 BT, um adesivo de poliuretano de dois componentes, foi aplicado por meio de cartucho de expressão e bocal, de modo que resulte em uma área de ligação de 15 x 45 mm e uma camada espessura de 1,6 mm. O SikaForce®-7666 L10 BT é um adesivo de poliuretano de alto módulo e dois componentes, disponível comercialmente na Sika Automotive GmbH, Alemanha.

[0079] Após um tempo de cura de 1 hora, o adesivo foi testado após armazenamento em uma sala climatizada ('1 h') (23 °C, 50% de umidade relativa do ar) e após armazenamento em uma sala climatizada por 24 horas ('24 h').

[0080] A ligação do adesivo foi testada por meio de um teste de resistência ao cisalhamento por tração e análise do perfil de fratura. A resistência ao cisalhamento por tração foi testada aqui de acordo com ISO 4587/DIN EN 1465 em um testador de tração Zwick/Roell Z010 nos substratos eletrorrevestidos catodicamente com ligação mútua descritos acima (área de ligação:15 x 45 mm; espessura da camada:1,6 mm; velocidade de medição:10 mm/min; temperatura:23 °C). Todos os ativadores da invenção deram perfis de fratura totalmente coesos.

[0081] A adesão foi avaliada através do perfil de fratura dos substratos pré-tratados com ativador. O que se deseja é um comportamento puramente coeso.

[0082] Todas as composições inventivas produzidas apresentaram excepcional estabilidade de armazenamento. Mesmo depois de vários meses, não foi observada precipitação ou nebulosidade. Aplicação Tecido de celulose Cotonete Tempo de cura 1 h RT 24 h RT 1 h RT 24 h RT Ativador Resistência ao cisalhamento por tração [MPa] Nenhuma (Ref.) 1,63* 7,80 1,63* 7,80 A-1 (Ref.) 2,20 5,49 1,41* 7,76 A-2 (Ref.) 1,24* 6,56 0,59* 4,31* A-3 (Ref.) 0,45* 5,00* 1,63 4,77*

A-4 1,37 8,44 1,71 7,89 A-5 2,07 9,15 2,41 7,96 A-6 2,34 8,77 2,42 8,32 A-7 (Ref.) 0,26* 1,89* 0,57* 2,99* A-8 (Ref.) 0,65* 7,63 0,75* 5,45* A-9 (Ref.) 1,80 7,45 0,46* 6,17 A-10 (Ref.) 1,61 4,07* 0,62* 6,76 Tabela 2: Resistência ao cisalhamento por tração das ligações de teste.* falha adesiva parcial ou completa da ligação.

[0083] Além disso, foram realizados testes com cura por infravermelho (IR). Isso envolve o revestimento de uma chapa de teste com a composição de ativador conforme descrito acima para as ligações, prendendo a mesma em um dispositivo IR e pré-aquecendo por baixo. Durante esse período, o adesivo foi aplicado no lado oposto. Após uma fase de aquecimento definida, uma segunda chapa de teste revestida foi presa e, portanto, unida. O adesivo e a camada de ativador tinham uma temperatura de 105 °C. Depois disso, a ligação foi armazenada em condições climáticas padrão por 24 h. De todos os ativadores A-1 a A-10, apenas A-4, A-5 e A-6 mostraram um perfil de fratura completamente coeso e as resistências esperadas, independentemente da quantidade de ativador aplicada.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Composição de ativador caracterizada pelo fato de que compreende a) entre 0,5% e 50% em peso de um catalisador K que é líquido a 23 °C para a reticulação de adesivos de dois componentes, b) entre 40% e 99,5% em peso de um solvente orgânico L, c) entre 0% e 10% em peso de pelo menos um silano S com pelo menos um grupo silano hidrolisável e preferencialmente pelo menos um grupo funcional selecionado dentre os grupos mercapto, epóxi, amino, metacriloil, vinil e alquil, caracterizada pelo fato de que o catalisador K compreende um complexo de 1,3-cetoamidato de um metal e em que o solvente L é selecionado do grupo de acetona, metiletilcetona, metil n-propilcetona, di-isobutilcetona, metilisobutilcetona, metil n-amil-cetona, metil-isoamil-cetona, acetilacetona, óxido de mesitil, ciclo- hexanona, metilciclo-hexanona, acetato de etila, acetato de propila, acetato de isopropila, acetato de butila, propionato de n-butila, malonato de dietila, 1-metoxi- 2-propila, 3-metoxi acetato de n-butila, 3-etoxipropionato de etila, éter di- isopropílico, éter dietílico, éter dibutílico, éter dietílico de dietilenoglicol, éter dietílico de etileno glicol, éter monopropílico de etileno glicol, éter mono-2-etil-hexílico de etileno glicol, etilbenzeno, tolueno, xileno, heptano, octano, nafta, aguarrás, éter de petróleo, benzina, cloreto de metileno, metanol, etanol, isopropanol e misturas desses solventes.

2. Composição de ativador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o solvente L é selecionado do grupo de n-heptano, etanol, isopropanol, acetato de metila, acetato de etila, acetato de butila, acetato de isopropila, acetato de 1-metoxi-2-propila, Acetato de 3-metoxi-n-butila, acetona, metiletilcetona, metilisobutilcetona, tolueno, etilbenzeno e misturas dos mesmos.

3. Composição de ativador, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que o solvente L é selecionado a partir do grupo de n-heptano, etanol, isopropanol, acetato de etila, metiletilcetona e misturas dos mesmos, em que o solvente L preferencialmente compreende ou consiste em n-heptano e/ou etanol.

4. Composição de ativador, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que o catalisador K compreende um complexo de um metal selecionado do grupo de Fe, Bi, Al, Zn e Zr.

5. Composição de ativador, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que o catalisador K compreende um composto orgânico selecionado do grupo de aminas terciárias, guanidinas e amidinas.

6. Composição de ativador, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a composição de ativador é isenta de compostos de estanho.

7. Composição de ativador, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a composição de ativador compreende entre 0,5% e 10% em peso de silano S.

8. Composição de ativador, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que compreende a) entre 0,5% e 25% em peso, preferencialmente entre 0,5% e 10% em peso, do catalisador K, b) entre 65% e 99,5%, preferencialmente entre 85% e 99% em peso, do solvente orgânico L, c) entre 0% e 10% em peso, preferencialmente entre 0,5% e 5% em peso, de um silano S.

9. Uso de uma composição de ativador, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que é para acelerar o acúmulo de adesão em um adesivo de dois componentes, preferencialmente um adesivo de poliuretano de dois componentes.

10. Kit de peças caracterizado pelo fato de que compreende c) uma composição de ativador, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 8, d) um adesivo de dois componentes, preferencialmente um adesivo de poliuretano de dois componentes.

11. Método para acelerar o acúmulo de adesão em um substrato S1 na ligação do substrato S1 a um segundo substrato S2, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de i) aplicar uma composição de ativador, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 8, a pelo menos um dos dois substratos; ii) evaporar a composição de ativador aplicada;

iii) aplicar um adesivo de dois componentes ou vedante ao primeiro substrato S1; iv) colocar o adesivo ou vedante em contato com um segundo substrato S2; ou i) aplicar uma composição de ativador, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 8, a pelo menos um dos dois substratos; ii) evaporar a composição de ativador aplicada; iii) aplicar um adesivo de dois componentes ou vedante ao segundo substrato S1; iv) colocar o adesivo presente com o segundo substrato S2 em contato com o primeiro substrato S1.

12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos substratos S1 e S2 compreende um metal, uma superfície pintada ou um plástico.

13. Método, de acordo com a reivindicação 11 ou 12, caracterizado pelo fato de que o adesivo de dois componentes ou vedante é um adesivo de poliuretano ou um adesivo à base de polímeros silano-funcionais.

14. Artigo caracterizado pelo fato de que é produzido por um método de acordo com qualquer uma das reivindicações de 11 a 13.

15. Artigo, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o artigo é um meio de transporte, especialmente um automóvel, ônibus, caminhão, veículo ferroviário, navio ou aeronave.