Una composición acuosa útil como adhesivo que comprende al menos un polímero olefínico halogenado y al menos una resina epoxi con un peso equivalente por grupo epoxi de 50 a 1000,

en la que dicho polímero olefínico halogenado se selecciona del grupo constituido por polímeros olefínicos halogenados tipo no butadieno y polímeros olefínicos halogenados tipo butadieno producidos por procedimientos diferentes de la polimerización en emulsión, y sus mezclas, y

comprendiendo dicha composición además al menos una resina modificada con diácido, siendo dicha resina modificada con diácido un oligómero, resina, polímero, aceite natural, aceite natural procesado o sus mezclas, con un grupo lateral con la fórmula

Composiciones acuosas de adhesivo para la unión de elastómeros.

Antecedentes

La presente invención se refiere a composiciones acuosas útiles para adherir elastómeros a otros sustratos.

A menudo es conveniente unir elastómeros a otros materiales mediante el uso de composiciones adhesivas. Las sustancias que se unen entre sí con una o más composiciones adhesivas se denominan en la presente "sustratos". Los materiales elastoméricos se pueden unir de forma conveniente a una variedad de materiales diferentes (denominados en la presente "segundo sustrato"), que incluye por ejemplo otros elastómeros, telas, plásticos, plásticos de ingeniería y metales.

Una composición acuosa que ha sido usada para adherir elastómeros al metal incluye el uso de un polímero poliolefínico halogenado, compuesto nitroso aromático y resol fenólico, como se describe en Mowrey, WO 9902583. También Kelley et al. en la Patente US 6.287.411 desvela la posibilidad de añadir poliolefina halogenada, compuesto nitroso y otros aditivos a un adhesivo acuoso que contiene látex polimérico de butadieno estabilizado con alcohol polivinílico formado por polimerización en emulsión y que contiene un llamado "compuesto dador de metileno".

El documento US 5 385 979 desvela composiciones adhesivas basadas en poliolefinas cloradas que tienen contenidos de cloro mayores de aproximadamente 60% y pesos moleculares mayores de aproximadamente 500.

El documento US 5 565 507 desvela una composición acuosa de adhesivo para adherir telas reforzadas a productos de caucho, que tienen una resina epoxi con funcionalidad de tres o mayor y un látex de caucho funcionalizado con grupos laterales seleccionados de grupos carboxilo, amida y piridilo.

Muchas composiciones que son útiles para adherir o unir elastómeros están disponibles disueltas en disolventes orgánicos. Sin embargo, es conveniente proporcionar dichas composiciones en forma acuosa, para evitar los riesgos y efectos ambientales de los disolventes orgánicos así como para mejorar los procesos de fabricación y aplicación. En general, los polímeros que son útiles como parte de las composiciones útiles para adherir elastómeros se proporcionan en forma acuosa en algún tipo de suspensión o emulsión que requiere la presencia de tensioactivo para proveer estabilidad. Se considera que el tensioactivo permanece en la composición después del secado. En consecuencia, cuando se emplea la unión adhesiva, la afinidad de los tensioactivos por el agua hace que la composición adhesiva tienda a absorber agua de su ambiente y en consecuencia pierda algo de su efectividad como adhesivo.

El problema tratado por esta invención es la provisión de composiciones acuosas que unen elastómeros de modo tal que las uniones formadas tengan buena resistencia cuando se exponen al agua.

Declaración de la invención

La presente invención, es una composición acuosa útil como adhesivo que comprende al menos un polímero olefínico halogenado y al menos una resina epoxi con peso equivalente por grupo epoxi de 50 a 1000, en la que dicho polímero olefínico halogenado se selecciona del grupo constituido por polímeros olefínicos halogenados tipo no butadieno y polímeros olefínicos halogenados tipo butadieno producidos por procedimientos diferentes de la polimerización de emulsión, y sus mezclas, y comprendiendo dicha composición adicionalmente al menos una resina modificada con diácido, siendo dicha resina modificada con diácido un oligómero, resina, polímero, aceite natural, aceite natural procesado o sus mezclas, con un grupo lateral con la fórmula

en la que R¹ es un átomo de hidrógeno, un átomo de halógeno o un resto orgánico que contiene 1 a 3 átomos de carbono; en la que R³ es un átomo de hidrógeno o un resto orgánico que contiene 1 a 20 átomos de carbono y en la que R⁴ es un átomo de hidrógeno o un resto orgánico que contiene 1 a 20 átomos de carbono.

Descripción detallada de la invención

Es conocido el uso de materiales adhesivos para adherir o unir sustratos elastoméricos a otros sustratos. Sin embargo, si bien varias de estas composiciones adhesivas son conocidas, ninguna formulación única abarca todas las características que serían convenientes. Una de estas características deseables, por ejemplo, es la capacidad de mantener propiedades adhesivas o de unión en desafíos ambientales exigentes, tales como la exposición al agua caliente. Otra característica deseable es la eliminación de disolventes orgánicos. Muchas composiciones adhesivas se suministran como soluciones en disolventes orgánicos, pero es conveniente aumentar la seguridad para los usuarios que las manipulan y reducir el efecto negativo sobre el ambiente mediante el suministro de los adhesivos en forma de sistemas acuosos.

Por "acuoso", nosotros consideramos que la composición está vehiculada en agua, es decir, sus ingredientes se pueden disolver, emulsionar, suspender o portar de otro modo por agua. En una composición acuosa, los ingredientes pueden estar presentes en varias formas vehiculadas en agua, tales como por ejemplo soluciones, suspensiones, micelas, látex, coloides, emulsiones u otras formas transportadas por agua. En una composición acuosa sola, pueden estar presentes ingredientes diferentes en formas diferentes: por ejemplo, una composición acuosa puede contener sustancias disueltas, sustancias emulsionadas y un látex. Además, en una composición acuosa, un solo ingrediente puede estar presente en formas múltiples: por ejemplo, un tensioactivo, si está presente, puede existir en la composición acuosa como moléculas disueltas, como micelas y en la superficie de las partículas de látex. Una composición acuosa puede contener cantidades relativamente pequeñas de moléculas orgánicas tales como por ejemplo codisolventes.

El sustrato elastomérico usado en la práctica de la presente invención puede ser cualquiera de una amplia variedad de materiales elásticos. Los elastómeros son bien conocidos en la técnica. Una descripción se puede hallar en Textbook of Polimer Science, segunda edición, de F. W. Billmeyer Jr., Wiley-Interscience, 1971. Como se describe en Billmeyer, los elastómeros son materiales que se extienden bajo tensión a una nueva longitud que es generalmente de al menos 1,1 veces su longitud original y puede ser muchas veces su longitud original; estos exhiben resistencia y rigidez relativamente altas cuando se estiran; después de la deformación, tienden a recuperar sus formas originales relativamente rápido, con relativamente poca deformación permanente residual. Para los fines de la presente invención, los materiales que exhiben la mayor parte o el total de estas características se consideran "elastómeros". Las composiciones adhesivas de la presente invención se pueden usar para unir los elastómeros a cualquiera de una amplia variedad de materiales útiles, que incluyen por ejemplo otros elastómeros; materiales no elastoméricos pero no flexibles tales como por ejemplo telas o películas; y materiales rígidos tales como plásticos, plásticos de ingeniería, madera y metal. Se sabe que las composiciones de la presente invención actúan particularmente bien en la adherencia de elastómeros al metal.

Los polímeros olefínicos halogenados adecuados para la práctica de la presente invención se pueden dividir en dos clases de acuerdo con su composición: aquellos cuyas composiciones de monómeros contienen cantidades sustanciales de butadieno y/o derivados de butadieno (en la presente llamados "tipo butadieno") y los que no lo contienen (en la presente llamados "tipo no butadieno"). Los preferidos son los polímeros olefínicos halogenados tipo no butadieno. Los más preferidos son polietileno halogenado, polipropileno halogenado, copolímeros de etileno y propileno halogenados, polietileno halosulfonado, polipropileno halosulfonado, copolímeros de etileno y propileno halosulfonados y sus mezclas. Aún más preferidos son los polietilenos clorados, algunas veces llamados CPE, polietileno clorosulfonado, algunas veces llamado CSPE y sus mezclas. Los de máxima preferencia son las mezclas de CPE y CSPE.

En la práctica de la presente invención, el polímero olefínico halogenado se puede preparar por cualquiera de una variedad de los procedimientos conocidos en la técnica. El procedimiento de preparación no es crítico para la presente invención. El polímero olefínico halogenado se puede preparar en una forma acuosa o...

1. Una composición acuosa útil como adhesivo que comprende al menos un polímero olefínico halogenado y al menos una resina epoxi con un peso equivalente por grupo epoxi de 50 a 1000,

en la que dicho polímero olefínico halogenado se selecciona del grupo constituido por polímeros olefínicos halogenados tipo no butadieno y polímeros olefínicos halogenados tipo butadieno producidos por procedimientos diferentes de la polimerización en emulsión, y sus mezclas, y

comprendiendo dicha composición además al menos una resina modificada con diácido, siendo dicha resina modificada con diácido un oligómero, resina, polímero, aceite natural, aceite natural procesado o sus mezclas, con un grupo lateral con la fórmula

en la que R₁ es un átomo de hidrógeno, un átomo de halógeno o un resto orgánico que contiene 1 a 3 átomos de carbono; en la que R₃ es un átomo de hidrógeno o un resto orgánico que contiene 1 a 20 átomos de carbono; y en la que R₄ es un átomo de hidrógeno o un resto orgánico que contiene 1 a 20 átomos de carbono.

2. La composición de acuerdo con la reivindicación 1 en la que dicho polímero olefínico halogenado comprende al menos un polímero seleccionado del grupo constituido por polietileno clorado, polietileno clorosulfonado y sus mezclas.

3. La composición de acuerdo con la reivindicación 1 comprendiendo dicha composición además al menos un resto seleccionado del grupo constituido por selenio, teluro, compuestos de selenio y azufre, compuestos de teluro y azufre y sus mezclas.

4. La composición de acuerdo con la reivindicación 1 comprendiendo dicha composición además al menos un compuesto dinitroso seleccionado del grupo constituido por dinitrosobencenos, dinitrosobenceno sustituido, dinitrosonaftalenos, dinitrosonaftalenos sustituidos, formas poliméricas de los mismos, y sus mezclas.

5. La composición de acuerdo con la reivindicación 1, en la que dicha resina epoxi de alta funcionalidad comprende al menos una resina que es un condensado glicidilado de o-cresol y formaldehído, con una relación formaldehído a o-cresol menor que la unidad.