Uso de dispersiones acuosas como imprimaciones.

Procedimiento de unión de artículos que comprende compuestos seleccionados entre el grupo que consiste en copolímeros de etileno y acetato de vinilo

, caucho, poliolefinas y mezclas de los mismos, que comprende al menos las siguientes etapas

I) revestir un artículo con una dispersión acuosa que comprende

a) al menos un polímero seleccionado entre el grupo que consiste en poliuretanos, poliureas y poliuretanopoliureas,

b) al menos un compuesto etilénicamente insaturado y

c) al menos un fotoiniciador

como imprimación;

II) retirar el agua;

III) irradiar con radiación actínica;

IV) revestir el artículo con un adhesivo;

V) retirar el agua;

VI) poner en contacto el artículo consigo mismo o con un artículo adicional que ha sido tratado opcionalmente de acuerdo con las etapas del procedimiento I) a V) o IV) a V).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/070557.

Solicitante: Bayer Intellectual Property GmbH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: Alfred-Nobel-Str. 10 40789 Monheim am Rhein ALEMANIA.

Inventor/es: WEIKARD, JAN DR., LUHMANN, ERHARD, SOMMER, STEFAN, ARNDT,WOLFGANG, BAI,LUCY, SUM,JANE, ZHAO,HENRY.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Productos poliméricos de isocianatos o isotiocianatos > C08G18/08 (Procesos de preparación)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > PRODUCCION; PROCESOS GENERALES PARA FORMAR MEZCLAS;... > Fabricación de artículos o modelado de materiales... > C08J5/12 (Unión de un material macromolecular preformado a uno igual a él o a otro material sólido tal como metal, vidrio, cuero, p. ej. utilizando adhesivos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Productos poliméricos de isocianatos o isotiocianatos > C08G18/67 (Compuestos insaturados que tienen hidrógeno activo)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Productos poliméricos de isocianatos o isotiocianatos > C08G18/75 (cicloalifáticos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > ADHESIVOS; ASPECTOS NO MECANICOS DE LOS PROCEDIMIENTOS... > Adhesivos a base de poliureas o poliuretanos; Adhesivos... > C09J175/16 (con enlaces insaturados carbono-carbono terminales)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Productos poliméricos de isocianatos o isotiocianatos > C08G18/12 (Procesos de prepolimerización)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Productos poliméricos de isocianatos o isotiocianatos > C08G18/72 (Polisocianatos o polisotiocianatos)
  • SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA > CALZADOS > ELEMENTOS CARACTERISTICOS DEL CALZADO; PARTES CONSTITUTIVAS... > Suelas (plantillas A43B 17/00 ); Suela y tacón de... > A43B13/32 (por encolado)

PDF original: ES-2522268_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Uso de dispersiones acuosas como imprimaciones La presente invención se refiere un procedimiento de unión de artículos usando imprimaciones acuosas reactivas con UV para el revestimiento de sustratos basados en copolímeros de etileno y acetato de vinilo (copolímeros de EVA) o caucho.

Los adhesivos activables por calor basados en dispersiones acuosas de polímeros se están extendiendo incesantemente debido a que se pueden usar para producir sencilla y rápidamente capas adhesivas delgadas sin que se liberen en el procedimiento cantidades considerables de compuestos orgánicos volátiles tales como disolventes. En particular, las dispersiones de poliuretano cumplen las demandas más altas con respecto a la capacidad de carga de las uniones adhesivas que se producen. La activación por calor conduce a la fusión de los polímeros de poliuretano cristalinos o semicristalinos, que se vuelven pegajosos y cristalizan de nuevo después de la unión y por lo tanto contribuyen a la resistencia de la unión.

Sin embargo, las dispersiones acuosas de poliuretano tienen la desventaja de que no se adhieren o solo se adhieren insatisfactoriamente a diversos materiales que se usan frecuentemente, por ejemplo, en la fabricación de calzado como suelas o entresuelas. Para mejorar la adhesión, se pretratan los materiales que se van a revestir, por ejemplo mediante tratamiento con cloro u ozono, irradiación de plasma o tratamiento con imprimaciones agresivas que contienen disolventes orgánicos en combinación con irradiación UV [J. Adhesion Sci. Technol., Vol. 19, No. 1, pp. 19-40, 2005]. El documento de Patente EP 2 105 452 describe una composición acuosa de poliuretano que contiene una resina acuosa de uretano, un monómero etilénicamente insaturado y un fotoiniciador para su uso como revestimiento, adhesivo, imprimación o tinta. El documento de Patente WO 97/19121 se refiere a una composición acuosa que comprende una resina de uretano, un monómero etilénicamente insaturado y un iniciador activado por calor. La composición se puede usar como revestimiento, imprimación o adhesivo en particular en el campo del calzado deportivo.

Todos estos procedimientos requieren el uso de etapas de procedimiento o dispositivos complejos y/o productos químicos tóxicos o perjudiciales. Se conocen lacas acuosas que se basan en dispersiones de poliuretano y se curan mediante secado térmico y luz UV, por ejemplo, en el documento DE-A 100 38 958. Sin embargo, estos productos se usan preferentemente sobre sustratos porosos y absorbentes tales como madera. No se describe una adhesión inusualmente buena a materiales plásticos -en particular a copolímeros de EVA que tienen un contenido bajo de acetato de vinilo o a caucho -para las lacas acuosas que se curan por medio de luz UV.

Por lo tanto, un objeto de la presente invención fue proporcionar un procedimiento para la unión de artículos que permitiera que se usaran como imprimaciones dispersiones acuosas que contuvieran al menos un polímero seleccionado entre el grupo que consiste en poliuretanos, poliureas y poliuretanos-poliureas, sin la necesidad de usar sustancias tóxicas o perjudiciales.

Sorprendentemente, se ha comprobado que mediante la combinación de monómeros etilénicamente insaturados que se pueden polimerizar usando luz UV con dispersiones de poliuretano que pueden portar asimismo grupos polimerizables con UV, es posible preparar imprimaciones que, después del secado y de la irradiación UV, se adhieren bien a sustratos tales como, por ejemplo, copolímeros de EVA y caucho sin el uso de disolventes orgánicos.

Por lo tanto, la presente invención implica un procedimiento de unión de artículos que comprende compuestos seleccionados entre el grupo que consiste en copolímeros de etileno acetato de vinilo, caucho, poliolefinas y las mezclas de los mismos, que comprende al menos las siguientes etapas I) revestir un artículo con una dispersión acusa que comprende a) al menos un polímero seleccionado entre el grupo que consiste en poliuretanos, poliureas y poliuretanospoliureas, b) al menos un compuesto etilénicamente insaturado y c) al menos un fotoiniciador como imprimación;

II) retirar el agua;

III) irradiar con radiación actínica;

IV) revestir el artículo con un adhesivo;

V) retirar el agua;

VI) poner en contacto el artículo consigo mismo o con un artículo adicional que se ha tratado opcionalmente de acuerdo con las etapas del procedimiento I) a V) o IV) a V) .

En principio, la imprimación de acuerdo con la invención es adecuada para cualquier sustrato que se vaya a unir. Se usa en particular con sustratos a los que los adhesivos acuosos convencionales activables por calor se adhieren solo insatisfactoriamente y cuyas propiedades superficiales se modifican por la imprimación de modo que los

adhesivos mencionados se adhieren bien. Son ejemplos copolímero de etileno y acetato de vinilo (EVA) , por ejemplo Phylon®, EVA moldeado por compresión, y EVA troquelado, pero también caucho tal como SBR (caucho de estireno butadieno) , NBR (caucho de nitrilo butadieno) , TR (caucho termoplástico) , caucho natural, EPDM (caucho de etilenopropileno-dieno) , poliolefinas y otros materiales termoplásticos, y mezclas de los mismos.

Preferentemente, el sustrato es un sustrato seleccionado entre el grupo que consiste en copolímeros de etileno y acetato de vinilo y caucho. De forma particularmente preferente, el sustrato es un copolímero de etileno y acetato de vinilo. Se da la preferencia más particular a un sustrato que contiene EVA, teniendo el EVA un contenido de acetato de vinilo preferentemente en el intervalo de un 8 a un 28% en peso, de forma particularmente preferente de un 14 a un 22% en peso de acetato de vinilo.

La imprimación acuosa contiene al menos un polímero seleccionado entre el grupo de poliuretanos, poliureas o poliuretano-poliureas. Los polímeros correspondientes se conocen en forma de dispersiones acuosas y están disponibles a escala industrial. Generalmente se denominan dispersiones de poliuretano (PUD) .

Los polímeros de poliuretano, poliurea y poliuretano-poliurea contienen como componentes de extensión de cadena:

(A) al menos un componente de diol y/o poliol

(B) al menos un componente de di y/o poliisocianato

(C) al menos un componente que contiene al menos un grupo hidrofilizante

(D) opcionalmente compuestos con funcionalidad mono, di y/o triamino y/o con funcionalidad hidroxiamino y

(E) opcionalmente otros compuestos reactivos con isocianato.

Los componentes de diol y/o poliol A) adecuados son compuestos que tienen al menos dos átomos de hidrógeno reactivo frente a isocianatos y un peso molecular promedio preferentemente de 62 a 18.000 g/mol, de forma particularmente preferente de 62 a 4.000 g/mol. Son ejemplos de componentes de extensión de cadena adecuados poliéteres, poliésteres, policarbonatos, polilactonas y poliamidas. Los polioles A) preferentes contienen preferentemente de 2 a 4, de forma particularmente preferente de 2 a 3 grupos hidroxilo, de la forma más particularmente preferente 2 grupos hidroxilo. También son adecuadas las mezclas de diversos compuestos de ese tipo.

Se tienen en cuenta como poliolésteres, en particular polidiolésteres lineales o también poliolésteres débilmente ramificados, como los que se pueden preparar de forma conocida a partir de ácidos di o policarboxílicos alifáticos, cicloalifáticos o aromáticos tales como, por ejemplo, ácido succínico, metilsuccínico, glutárico, adípico, pimélico, subérico, azeláico, sebácico, nonanodicarboxílico, decanodicarboxílico, tereftálico, isoftálico, o-ftálico, tetrahidroftálico, hexahidroftálico, ciclohexanodicarboxílico, maleico, fumárico, malónico o trimelítico, y anhídridos... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento de unión de artículos que comprende compuestos seleccionados entre el grupo que consiste en copolímeros de etileno y acetato de vinilo, caucho, poliolefinas y mezclas de los mismos, que comprende al menos las siguientes etapas I) revestir un artículo con una dispersión acuosa que comprende a) al menos un polímero seleccionado entre el grupo que consiste en poliuretanos, poliureas y poliuretanopoliureas, b) al menos un compuesto etilénicamente insaturado y c) al menos un fotoiniciador como imprimación;

II) retirar el agua; III) irradiar con radiación actínica; IV) revestir el artículo con un adhesivo; V) retirar el agua; VI) poner en contacto el artículo consigo mismo o con un artículo adicional que ha sido tratado opcionalmente de acuerdo con las etapas del procedimiento I) a V) o IV) a V) .

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el polímero de la etapa I) es cristalino o semicristalino.

3. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 y 2, en el que en la medición de DSC de acuerdo con DIN 65467 con una velocidad de calentamiento de 20 K/min, el polímero de la etapa I) tiene un pico de fusión que corresponde a una entalpía de fusión > 3 J/g.

4. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 3, en el que el polímero de la etapa I) contiene dobles enlaces etilénicamente insaturados.

5. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 4, en el que el compuesto etilénicamente insaturado está seleccionado entre el grupo que consiste en ésteres del ácido acrílico, ésteres del ácido metacrílico, ésteres del ácido crotónico, éteres de vinilo, ésteres de vinilo y compuestos vinil aromáticos.

6. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 5, en el que los compuestos etilénicamente insaturados contienen grupos aromáticos o cicloalifáticos.

7. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 6, en el que el adhesivo es un adhesivo activable por calor que contiene al menos una dispersión acuosa que contiene al menos un polímero seleccionado entre el grupo que consiste en poliuretanos, poliureas y poliuretano-poliureas.

8. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 7, en el que el procedimiento comprende adicionalmente una etapa Va) en la que es suministrado calor al sustrato.

9. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 7, en el que el artículo es un material seleccionado entre el grupo que consiste en copolímeros de etileno y acetato de vinilo, caucho tal como SBR (caucho de estireno butadieno) , NBR (caucho de nitrilo butadieno) , TR (caucho termoplástico) , caucho natural, EPDM (caucho de etilenopropileno-dieno) , poliolefinas y otros materiales termoplásticos, y mezclas de los mismos.

10. Artículos producidos mediante un procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 9.