Composiciones de cianoacrilato que contienen dispersiones de partículas núcleo-cubierta de goma en (met)acrilatos.

Una composición de cianoacrilato que comprende:

Un componente de cianoacrilato,

y

Un componente de núcleo-cubierta de goma dispersado en una matriz curable de (met)acrilato, en el que elcomponente de núcleo-cubierta de goma tiene un tamaño de partícula en el intervalo de 3 nm a 100 nm.

Composiciones de cianoacrilato que contienen dispersiones de partículas núcleo-cubierta de goma en (met) acrilatos Antecedentes de la invención Campo de la invención La presente invención proporciona una composición de cianoacrilato que comprende un componente de cianoacrilato, y un componente de partículas núcleo-cubierta de goma que tiene un tamaño de partícula en el rango de 3 nm a 1000 nm disperso en una matriz curable de (met) acrilato.

Breve descripción de la tecnología relacionada Las composiciones de cianoacrilato son bien conocidas como uno de los componentes adhesivos reactivos, que son de unión rápida y adecuada para aplicaciones en varios sustratos. Véase H.V. Coover, D.W. Dreifus y J.T. O'Connor, "Cyanoacr y late Adhesives" en Handbook of Adhesives, 27, 463-77, I. Skeist, ed., Van Nostrand Reinhold, New York, 3 ª ed. (1990) . Ver también G. H. Millet, "Cyanoacr y late Adhesives" en Structural Adhesives: Chemistr y and Technology, SR Hartshorn, ed., Plenun Press, New York, p. 249-307 (1986) .

Las partículas núcleo-cubierta de goma se conocen, y están disponibles para la venta comercialmente por varios proveedores, incluyendo Kaneka Corporation, Hanse Chemie y Wacker Chemie GmbH. Algunas de estas partículas núcleo-cubierta de goma están disponibles comercialmente como dispersiones en una resina epoxi.

La patente US. Nº 5.994.464 (Ohsawa) describe y reivindica una composición de adhesivo de cianoacrilato que comprende (a) un monómero de cianoacrilato, (b) un elastómero que tiene una Tg por debajo de -10 °C, miscible o compatible con el monómero de cianoacrilato, y (c) una partícula núcleo-cubierta de goma que tiene un núcleo de un acrilato de alquilo polimerizado, en el que el grupo alquilo tiene de 2 a 8 átomos de carbono, y, opcionalmente, un monómero copolimerizable y una cubierta de un polímero de metacrilato de metilo y un monómero copolimerizable con el mismo. El elastómero se selecciona a partir de un copolímero de acrilonitrilo - butadieno y un copolímero de monómero de éster (met) acrílico de alqueno inferior. La partícula núcleo-cubierta de goma es compatible, pero no miscible con el monómero de cianoacrilato y se prepara mediante la congelación de un látex, la descongelación del látex congelado, y luego la liofilización del látex descongelado.

A pesar del estado de la técnica, sería deseable proporcionar composiciones de cianoacrilato que contienen partículas núcleo-cubierta de goma en una dispersión premezclada para proporcionar al usuario final con opciones de producto de cianoacrilato adicionales, particularmente con opciones de producto de cianoacrilato que tienen una dureza mejorada.

Resumen de la invención La presente invención proporciona una composición de cianoacrilato que comprende un componente de cianoacrilato, y un componente de núcleo-cubierta de goma que tiene un tamaño de partícula en el intervalo de 3 nm a 1000 nm disperso en una matriz curable de (met) acrilato.

Más específicamente, el componente de núcleo-cubierta de goma debe tener un contenido de partículas en la que al menos el 90 % de las partículas tienen una distribución de tamaño de partícula en el intervalo de 3 nm a 500 nm.

Además, para formar la premezcla del componente de núcleo-cubierta de goma debe dispersarse en matrices curables de (met) acrilato en una cantidad en el intervalo de 5 % en peso a aproximadamente 75 % en peso, tal como en el intervalo de 15 % en peso a aproximadamente 65 % en peso, deseablemente en una cantidad en el intervalo de 25 % en peso a aproximadamente 50 % en peso.

El componente de núcleo-cubierta de goma / dispersión de premezcla en matriz curable de (met) acrilato debe estar presente con el componente de cianoacrilato en una cantidad en el intervalo de 5 % en peso a aproximadamente 65 % en peso, tal como en una cantidad en el intervalo de 10 % en peso a aproximadamente 50 % en peso, deseablemente en una cantidad en el intervalo de 15 % en peso a aproximadamente 35 % en peso y más deseablemente en una cantidad en el intervalo de 20 % en peso a aproximadamente 25 % en peso %.

Descripción detallada de la invención La presente invención proporciona una composición de cianoacrilato que comprende un componente de cianoacrilato, y un componente de núcleo-cubierta de goma que tiene un tamaño de partícula en el intervalo de 3 nm a 1000 nm disperso en una matriz curable de (met) acrilato.

Más específicamente, el componente de núcleo-cubierta de goma debe tener una partícula en la que al menos el 90 % de las partículas tienen una distribución de tamaño de partícula en el intervalo de 3 nm a 500 nm.

La nanopartícula de núcleo-cubierta de goma debe tener un núcleo de un polímero de goma y una cubierta de un polímero cristalino y ser compatible, pero no miscible con el monómero de cianoacrilato.

Tales nanopartículas de núcleo-cubierta de goma generalmente tienen un núcleo compuesto de un material polimérico que tiene propiedades elastoméricas o de goma (es decir, una temperatura de transición vítrea inferior a alrededor de 0 °C, por ejemplo, inferior a alrededor de - 30 ºC) rodeado por una cubierta compuesta de un material polimérico no elastomérico (es decir, un polímero termoplástico o termoestable / entrecruzado que tiene una temperatura de transición vítrea superior a la temperatura ambiente, por ejemplo, mayor que aproximadamente 50 °C) . Por ejemplo, el núcleo puede estar compuesto de un homopolímero o copolímero de dieno (por ejemplo, un homopolímero de butadieno o isopreno, un copolímero de butadieno o isopreno con uno o más monómeros etilénicamente insaturados, tales como monómeros aromáticos de vinilo, (met) acrilonitrilo, (met) acrilatos, o similares) mientras que la cubierta puede estar compuesta de un polímero o copolímero de uno o más monómeros tales como (met) acrilatos (por ejemplo, metacrilato de metilo) , monómeros aromáticos de vinilo (por ejemplo, estireno) , cianuros de vinilo (por ejemplo, , acrilonitrilo) , ácidos y anhídridos insaturados (por ejemplo, ácido acrílico) , (met) acrilamidas, y similares, que tienen una temperatura de transición vítrea adecuadamente alta. Otros polímeros de goma también pueden utilizarse convenientemente para el núcleo, incluyendo polibutilacrilato o elastómero de polisiloxano (por ejemplo, polidimetilsiloxano, polidimetilsiloxano particularmente entrecruzado) . La partícula de goma puede estar compuesta por más de dos capas (por ejemplo, un núcleo central de un material gomoso puede estar rodeado de un segundo núcleo de un material de goma diferente o el núcleo de goma puede estar rodeado por dos cubiertas de diferente composición o la partícula de goma puede tener la estructura de núcleo blando, cubierta dura, cubierta blanda, cubierta dura) . En una forma de realización de la invención, las partículas de goma utilizadas se componen de un núcleo y al menos dos capas concéntricas que tienen composiciones y / o propiedades químicas diferentes. O bien el núcleo o la cubierta o ambos se pueden entrecruzar (por ejemplo, iónicamente o covalentemente) . La cubierta puede estar injertada sobre el núcleo. El polímero que comprende la cubierta puede llevar uno o más tipos diferentes de grupos funcionales (por ejemplo, grupos epoxi) que son capaces de interactuar con otros componentes de las composiciones de la presente invención.

Normalmente, el núcleo comprenderá desde aproximadamente 50 a aproximadamente el 95 por ciento en peso de las partículas de goma mientras que la cubierta comprenderá desde aproximadamente 5 a aproximadamente el 50 por ciento en peso de las partículas de goma.

Las partículas de goma núcleo-cubierta son del tamaño de escala nano. Es decir, las partículas de goma tienen un diámetro medio de menos de aproximadamente 500 nm, tal como menos de aproximadamente 200 nm, deseablemente en el intervalo de 25 a 100 nm.

Los métodos de preparación de partículas de goma que tienen una estructura de núcleo-cubierta son bien conocidos en la materia y se describen, por ejemplo, en las patentes US N º 4.419.496, 9.778.851, 5.981.659, 6.111.015,

6.197.142 y 6.180.693, cada uno de los cuales se incorporan en este documento en su totalidad por referencia.

Las partículas de goma que tienen una estructura de núcleo-cubierta se pueden preparar como una mezcla madre, donde las partículas de goma están dispersas en una matriz. En el contexto de la presente invención, la matriz es una matriz de (met) acrilato. Por ejemplo, las partículas de goma normalmente se preparan como dispersiones o emulsiones acuosas. Tales dispersiones o emulsiones se pueden combinar con la resina epoxi deseada o mezcla de resinas epoxi y el agua y otras sustancias... [Seguir leyendo]

1. Una composición de cianoacrilato que comprende:

Un componente de cianoacrilato, y Un componente de núcleo-cubierta de goma dispersado en una matriz curable de (met) acrilato, en el que el componente de núcleo-cubierta de goma tiene un tamaño de partícula en el intervalo de 3 nm a 100 nm.

2. La composición de cianoacrilato de la reivindicación 1, en el que el componente de núcleo-cubierta de goma se 10 dispersa en la matriz curable de (met) acrilato en una cantidad en el intervalo de 1 % en peso a 95 % en peso.

3. La composición de cianoacrilato de la reivindicación 1, en el que el componente de núcleo-cubierta de goma se dispersa en la matriz curable de (met) acrilato en una cantidad en el intervalo de 15 % en peso a 75 % en peso.

4. La composición de cianoacrilato de la reivindicación 1, en el que el componente de núcleo-cubierta de goma se dispersa en la matriz curable de (met) acrilato en una cantidad en el intervalo de 20 % en peso a 60 % en peso.

5. La composición de cianoacrilato de la reivindicación 1, en el que el componente de núcleo-cubierta de goma /

dispersión de matriz curable de (met) acrilato está presente con el componente de cianoacrilato en una cantidad en el 20 intervalo de 1 % en peso a 18 % en peso.

6. La composición de cianoacrilato de la reivindicación 1, en el que el componente de núcleo-cubierta de goma / dispersión de matriz curable de (met) acrilato está presente con el componente de cianoacrilato en una cantidad en el intervalo de 2 % en peso a 15 % en peso.

7. La composición de cianoacrilato de la reivindicación 1, en el que el componente de núcleo-cubierta de goma / dispersión de matriz curable de (met) acrilato está presente con el componente de cianoacrilato en una cantidad en el intervalo de 4 % en peso a 12 % en peso.

8. La composición de cianoacrilato de la reivindicación 1, en el que el componente de cianoacrilato comprende uno o más miembros seleccionados del grupo que consiste de al menos un monómero de a-cianoacrilato de la fórmula:

en el que R1 representa un grupo alquilo de cadena lineal o de cadena ramificada que tiene de 1 a 12 átomos de carbono (que puede estar sustituido con un sustituyente tal como un átomo de halógeno o un grupo alcoxi) , un grupo alquenilo de cadena lineal o de cadena ramificada que tiene de 2 a 12 átomos de carbono, un grupo alquinilo de cadena lineal o de cadena ramificada que tiene de 2 a 12 átomos de carbono, un grupo cicloalquilo, un grupo aralquilo o cualquier grupo arilo.

9. La composición de cianoacrilato de la reivindicación 1, en el que la composición de cianoacrilato además comprende un agente de coendurecimiento seleccionado de entre el grupo que consiste de

- polímeros elastoméricos de un monómero de alqueno inferior y (i) ésteres de ácido acrílico, (ii) ésteres de ácido 45 metacrílico o (iii) acetato de vinilo,

- productos de reacción de la combinación de etileno, acrilato de metilo y monómeros que tienen sitios de curado de ácido carboxílico, que una vez formados están entonces sustancialmente libres de auxiliares de procesamiento y antioxidantes,

- productos de reacción de la combinación de etileno, acrilato de metilo y monómeros que tienen sitios de curado de 50 ácido carboxílico, dipolímeros de etileno y acrilato de metilo, y

- componente de polímero, construido a partir de metacrilato de polimetilo y segmentos de acrilato de polibutilo y combinaciones de los mismos.

10. La composición de cianoacrilato de la reivindicación 1, en el que la composición de cianoacrilato además 55 comprende un acelerador seleccionado del grupo que consiste en éteres corona, ciclodextrinas, silacoronas, calixarenos, y éteres corona.