Adhesivos de solidificación con reticulación de silano.

Adhesivo de un solo componente que endurece con humedad, que presenta a 23 ºC en estado no reticulado una viscosidad mayor de 300 Pas

, determinada según Physika, cabezal de medición placa/placa, D ≥ 10 s-1, que contiene

a) al menos un prepolímero de polioxialquileno o poliacrilato que puede fluir con al menos un grupo silano que puede hidrolizarse,

b) al menos un agente de adición inerte sólido a temperatura ambiente con un punto de reblandecimiento de 40 ºC a 150 ºC, medido según la norma DIN ISO 4625, seleccionado de resinas de hidrocarburo, poliésteres o poliamidas, así como

c) coadyuvantes y aditivos.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/051096.

Solicitante: HENKEL AG & CO. KGAA.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: HENKELSTRASSE 67 40589 DUSSELDORF ALEMANIA.

Inventor/es: PROBSTER, MANFRED, KOHL,MATTHIAS, FONCILLAS,SANDRA.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Copolímeros de compuestos que tienen uno o más... > C08F230/08 (que contienen silicio)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > ADHESIVOS; ASPECTOS NO MECANICOS DE LOS PROCEDIMIENTOS... > Adhesivos a base de poliéteres obtenidos por reacciones... > C09J171/02 (Oxidos de polialquileno)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Compuestos macromoleculares obtenidos por reacciones... > C08G65/336 (que contiene silicio)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > ADHESIVOS; ASPECTOS NO MECANICOS DE LOS PROCEDIMIENTOS... > Adhesivos a base de homopolímeros o copolímeros... > C09J143/04 (Homopolímeros o copolímeros de monómeros que contienen silicio)

PDF original: ES-2511048_T3.pdf

 

google+ twitter facebook

Fragmento de la descripción:

Adhesivos de solidificación con reticulación de silano

La invención se refiere a adhesivos de un solo componente aplicables de manera que puedan fluir con calentamiento, sólidos a temperatura ambiente a base de prepolímeros con funcionalidad silano junto con aglutinantes termoplásticos, que son adecuados como adhesivo y sellante que reticulan con humedad para la adhesión de piezas de construcción.

Los adhesivos y sellantes elásticos que endurecen con humedad se usan en la industria en amplios sectores. A este respecto se desea que estas adhesiones puedan realizarse sobre distintos sustratos, sin que deba realizarse un tratamiento previo mediante una imprimación o mediante procedimientos físicos, tales como tratamiento corona o tratamiento con plasma. Se conocen tales adhesivos y sellantes a base de prepolímeros de poliuretano reactivos. Éstos contienen con frecuencia de manera condicionada por la fabricación aún bajas proporciones de isocianatos monoméricos. Sin embargo, esto es preocupante desde el punto de vista de la salud, en particular en el procesamiento. Además ha resultado que adhesivos a base de PU no cumplen los requerimientos de estabilidad frente a UV o estabilidad frente a la Intemperie durante la exposición a la luz y tiempo habitual.

Además se conocen composiciones de sellantes que presentan una estructura principal polimérica a base de polímeros de distinta composición, que contienen adicionalmente grupos silano que pueden reticularse con humedad. Por ejemplo, el documento US 4.222.925 A describe una masa de obturación que contiene una mezcla compuesta de un prepolímero de poliuretano, que contiene en la cadena grupos alcoxisilano, así como bajas proporciones de Y-am¡noprop¡l-tr¡metox¡s¡lano. Además pueden estar contenidos cargas y otros aditivos.

El documento DE 1237271 describe masas poliméricas que contienen polímeros con alcoxisilano terminal. Además como catalizadores pueden estar contenidos ácidos, bases, compuestos organometálicos o compuestos de amino orgánicos. Además pueden estar contenidos en la masa polimérica plastificantes o cargas.

En el documento EP 133569 se describen polímeros que llevan en una estructura principal polimérica al menos dos grupos Si(OR). Los aglutinantes pueden usarse en adhesivos, lacas o precursores de espuma. No se Indica una descripción más detallada de los adhesivos.

Además se conoce el documento DE 12659473. Éste describe masas de adhesivo o sellante de un solo componente, que está compuesta de un prepolímero de polloxlalqulleno con funcionalidad silano y una poliolefina con funcionalidad silano. A esta masa se añaden distintos aditivos, por ejemplo plastificantes apolares, así como las resinas que se vuelven pegajosas conocidas.

En el documento DE 1 28 3 743 se describen mezclas de polímeros que contienen grupos silano que pueden reticularse. Se describen aditivos distintos. Las preparaciones deben presentar sin embargo una viscosidad inferior a 8 mPas.

Los adhesivos de acuerdo con el estado de la técnica conocido tienen el Inconveniente de que con frecuencia no son suficientes las propiedades mecánicas. Con frecuencia no se proporciona una buena elasticidad, en particular cuando se obtiene una alta densidad de reticulación de este sellante. SI la densidad de reticulación es más baja se obtiene con frecuencia un material demasiado blando o que puede deslizarse con calentamiento. Además, tales sellantes tienen la propiedad de que si bien pueden aplicarse bien a temperatura ambiente, sin embargo deben colocarse dispositivos de sujeción adicionales para una unión estable de los sustratos antes de la reticulación química. No se indica una estabilidad mecánica para el procesamiento posterior como resistencia inicial.

El objetivo de la presente Invención es, por tanto, poner a disposición un adhesivo que pueda aplicarse bien a temperaturas ligeramente elevadas, que tras enfriamiento hasta temperatura ambiente de como resultado una unión mecánicamente estable de manera temporal de los dos sustratos. Después de esto, éstos pueden procesarse posteriormente o transportarse, sin que tenga lugar un desplazamiento o una separación de los sustratos. Además, estos adhesivos deben dar como resultado tras la reticulación una unión muy adherente y elástica de los sustratos. Otro objetivo de la presente Invención es que estos adhesivos y sellantes puedan aplicarse sin imprimación sobre los distintos sustratos y den como resultado una buena adherencia. Debe evitarse una exudación de las partes constituyentes y un debilitamiento de la unión sustrato/adhesivo.

El objetivo se soluciona mediante la facilitación de un adhesivo de un solo componente que endurece con humedad, que presenta a 23 °C en estado no reticulado una viscosidad mayor de 3 Pas, determinada según Physika, cabezal de medición placa/placa, D = 1 s"1, que contiene

a) al menos un prepolímero de polloxialquileno o poliacrilato que puede fluir con al menos un grupo silano que puede hldrollzarse,

b) al menos un agente de adición inerte sólido a temperatura ambiente con un punto de reblandecimiento de 4 °C a 15 °C, medido según la norma DIN ISO 4625, seleccionado de resinas de hidrocarburo, poliésteres o poliamidas, así como

c) coadyuvantes y aditivos.

Como prepolímeros de polioxialquileno con al menos un grupo silano que puede hidrolizarse en el sentido de esta invención se designan a este respecto aquellos prepolímeros a base de poliéteres, que presentan grupos silano que pueden hidrolizarse. Estos prepolímeros que contienen silano a base de poliéteres pueden prepararse en principio de distinta manera.

La estructura principal polimérica está estructurada a base de cadenas de polioxialquileno. Las cadenas pueden llevar en los extremos de cadena grupos funcionales, que se convierten entonces en reacción posterior en grupos silano. Por ejemplo son adecuados poliéterpolioles como grupos de partida.

Como polioles para las composiciones de acuerdo con la invención se usan polioxialquilenpolioles. A este respecto puede tratarse de los conocidos poliéterpolioles a base de poli(óxido de etileno), poli(óxido de propileno) o poli-THF, pudiéndose usar también mezclas con distintos módulos. En particular son adecuados los poliéterpolioles di o trifuncionales a base de polipropilenglicol. Tales polioles se conocen por el experto.

De acuerdo con la invención pueden usarse igualmente mezclas de varios poliéterpolioles con distintos pesos moleculares. Tales polioles pueden funcionalizarse a continuación con grupos silano.

Por ejemplo se hacen reaccionar poliéteres con funcionalidad hidroxilo con compuestos de cloro insaturados, por ejemplo cloruro de alilo, en una síntesis de éteres para dar poliéteres con dobles enlaces olefínicos terminales, que por su partes se hacen reaccionar con compuestos de hidrosilano, que tienen grupos que pueden hidrolizarse, tales como por ejemplo HSi(OCH3)3 en una reacción de hidrosililación bajo la influencia catalítica de por ejemplo compuestos de metales de transición del 8o grupo para dar poliéteres con silano terminal.

En otro procedimiento se hacen reaccionar poliéteres que contienen grupos olefínicamente insaturados con un mercaptosilano tal como por ejemplo 3-mercaptopropiltrialcoxisilano.

Con otro procedimiento se hacen reaccionar adicionalmente poliéteres que contienen OH con di- o poliisocianatos en exceso, que después se hacen reaccionar a continuación con silanos con funcionalidad amino, con funcionalidad hidroxilo o con funcionalidad mercapto para dar prepolímeros con silano terminal. Como isocianatos son adecuados en particular los diisocianatos alifáticos o aromáticos conocidos, tales como 1,6-hexametilendiisocianato (HDI), 1- isocianato-3,3,5-trimetil-5-isocianatometilciclohexano... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Adhesivo de un solo componente que endurece con humedad, que presenta a 23 °C en estado no reticulado una viscosidad mayor de 3 Pas, determinada según Physika, cabezal de medición placa/placa, D = 1 s'1, que contiene

a) al menos un prepolímero de polioxialquileno o poliacrilato que puede fluir con al menos un grupo sllano que puede hidrolizarse,

b) al menos un agente de adición inerte sólido a temperatura ambiente con un punto de reblandecimiento de 4 °C a 15 °C, medido según la norma DIN ISO 4625, seleccionado de resinas de hidrocarburo, poliésteres o poliamidas, así como

c) coadyuvantes y aditivos.

2. Adhesivo según la reivindicación 1, caracterizado por que el adhesivo presenta a de 5 °C a 1°C una viscosidad de 5 Pas a 2 Pas.

3. Adhesivo según una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que el prepolímero presenta al menos dos grupos silano que pueden hidrolizarse.

4. Adhesivo según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que como grupos sllano que pueden hidrolizarse están contenidos grupos trialcoxisilano o grupos alquildialcoxisilano.

5. Adhesivo según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que el agente de adición sólido está contenido en del ,1 al 2 % en peso.

6. Adhesivo según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que el agente de adición sólido presenta un intervalo de reblandecimiento de +/-15 °C.

7. Adhesivo según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que el agente de adición sólido está contenido en forma finamente distribuida.

8. Adhesivo según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que el agente de adición sólido no contiene ningún grupo reactivo con grupos silano.

9. Adhesivo según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que como coadyuvante y aditivo están contenidos catalizadores, agentes adhesivos, pigmentos, estabilizadores y/o plastificantes.

1. Adhesivo según la reivindicación 9, caracterizado por que o bien no está contenido ningún plastificante o está contenido al menos un plastificante que presenta grupos polares, tales como grupos áster, amida, OH o -(C2H4-)n.

11. Adhesivo según una de las reivindicaciones 1 a 1, caracterizado por que están contenidos

- del 5 al 5 % en peso, preferentemente del 1 al 4 % en peso de uno o varios prepolímeros con al menos un grupo silano, en particular de 2 a 4 grupos silano,

- del ,1 al 2 % en peso, en particular del ,5 al 1 % en peso de al menos un agente de adición sólido a temperatura ambiente,

- del 5 al 65 % en peso, preferentemente del 2 al 6 % en peso de pigmentos y cargas, así como

- del ,1 al 25 % en peso de coadyuvantes y aditivos, en particular catalizadores, agentes adhesivos y/o plastificantes, debiendo ascender la suma al 1 %.

12. Uso de un adhesivo según una de las reivindicaciones 1 a 11 para la adhesión de sustratos de vidrio, metal, cerámica, madera y/o plástico.

13. Uso según la reivindicación 12 como adhesivo y sellante para la adhesión de sustratos rígidos o flexibles.