COMPOSICIÓN DE ADHESIVO TERMOFUSIBLE REACTIVO CON RESISTENCIA INICAL MEJORADA.

Una composición de polímero de fundido en caliente reactivo con la humedad formada mediante la mezcla de componentes que comprenden al menos un poliol,

al menos un poliisocianato, y al menos un polímero acrílico que tiene funcionalidad alquil amida terciaria

ANTECEDENTES

La presente invención se refiere a composiciones de polímeros de uretano, particularmente a composiciones de polímeros de uretano de fundido en caliente reactivas con la humedad útiles como adhesivos, a un procedimiento para la obtención de dichas composiciones, y a un procedimiento para el pegado de substratos con dichas 5 composiciones.

Algunas composiciones de polímeros de fundido en caliente reactivas con la humedad son útiles como adhesivos de fundido en caliente reactivos. Algunas propiedades deseables de dichos adhesivos son alta resistencia en verde, alta resistencia final, y largo tiempo abierto. La resistencia en verde es la resistencia de pegado antes de completarse la reacción con la humedad; la resistencia final es la resistencia adhesiva después de que se ha 10 completado de manera esencial la reacción con la humedad; y el tiempo abierto es el período de tiempo después que el adhesivo de fundido en caliente se aplica a uno o más substratos, durante el cual substratos posteriores pueden estar en contacto con el adhesivo, sin pérdida de resistencia final.

La Patente de EE.UU. 5.021.507, divulga la modificación de fundidos en caliente reactivos de poliuretano con copolímeros acrílicos de peso molecular específico, en los cuales, el polímero no contiene monómero con hidrógeno 15 activo. La Patente de EE.UU. 5.827.926 divulga el uso de polímeros acrílicos cristalinos que no contienen hidrógenos activos.

Los intentos adoptados en el pasado que han logrado buena resistencia en verde han tenido igualmente tiempo abiertos indeseablemente cortos. El problema al que se ha enfrentado el autor de la presente invención es el requisito de que una composición adhesiva de fundido en caliente logre un tiempo abierto deseablemente largo mientras se 20 mantienen altas resistencias en verde útiles. De manera sorprendente, el autor de la presente invención ha encontrado que la incorporación de ciertos polímeros acrílicos que tienen funcionalidad alquil amida terciaria proporciona el equilibrio deseado de propiedades.

FUNDAMENTOS DE LA INVENCION

En un primer aspecto de la presente invención, se proporciona una composición de polímero de fundido en 25 caliente reactivo con la humedad formada mediante la mezcla de componentes que comprenden al menos un poliol, al menos un poliisocianato, y al menos un polímero acrílico que tiene funcionalidad alquil amida terciaria.

En un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona un procedimiento para la obtención de una composición de fundido en caliente reactiva con la humedad que comprende la mezcla de componentes que comprenden al menos un poliol, al menos un poliisocianato, y al menos un polímero acrílico que tiene funcionalidad 30 alquil amida terciaria.

En un tercer aspecto de la presente invención, se proporciona un procedimiento para el pegado de substratos que comprende:

(a) obtención de una composición de fundido en caliente reactiva con la humedad que comprende la mezcla de componentes que comprenden al menos un poliol, al menos un poliisocianato, y al menos un polímero acrílico que tiene 35 funcionalidad alquil amida terciaria;

(b) calentamiento de dicha composición de fundido en caliente;

(c) aplicación de dicha composición de fundido en caliente calentada a un primer substrato;

(d) puesta en contacto de dicha composición de fundido en caliente calentada aplicada con un segundo substrato; y 40

(e) enfriamiento, o dejar enfriar, dicha composición de fundido en caliente.

DESCRIPCION DETALLADA

La composición de la presente invención es una composición de fundido en caliente reactiva con la humedad útil como un adhesivo. Por “reactiva con la humedad” se entiende en la presente invención que la composición contiene grupos isocianato que son capaces de reaccionar con agua de manera deseable para efectuar un incremento en el peso 45 molecular de la composición y/o efectuar la reticulación de la composición con el fin de incrementar las propiedades de resistencia de la composición después de haber entrado en contacto con agua. Por “fundido en caliente” se entiende en la presente invención que la composición, que puede ser un sólido, semi-sólido o masa viscosa, puede calentarse de manera ventajosa para proporcionar una adhesivo fluido de una viscosidad adecuada para aplicación y adhesión a substratos. 50

La composición de fundido en caliente reactiva con la humedad de la presente invención se forma mediante la mezcla de componentes que incluyen al menos un poliisocianato, es decir, un isocianato que porta al menos dos grupos

isocianato. Los poliisocianatos que pueden usarse incluyen, por ejemplo, poliisocianatos aromáticos, poliisocianatos alifáticos, poliisocianatos cicloalifáticos, y combinaciones de los mismos. Los poliisocianatos adecuados incluyen, por ejemplo, diisocianato de m-fenileno, diisocianato de 2,4-tolueno, diisocianato de 2,6-tolueno, diisocianato de hexametileno, diisocianato de tetrametileno, diisocianato de 1,4-ciclohexano, diisocianato de hexahidrotolueno, diisocianato de 1,5-naftaleno, diisocianato de 1-metoxi-2,4-fenileno, diisocianato de 4,4'-difenilmetano, diisocianato de 5 2,4'-difenilmetano, diisocianato de 4,4'-bifenileno, diisocianato de 3,3'-dimetoxi-4,4'-bifenilo, diisocianato de 3,3'-dimetil-4,4'-bifenilo, diisocianato de 3,3'-dimetil-4,4'-difenilmetano, diisocianato de isoforona, triisocianato de 4,4',4''-trifenilmetano, poliisocianato de polimetileno polifenileno, triisocianato de 2,4,6-tolueno, tetraisocianato de 4,4'-dimetil-difenilmetano, prepolímeros que tienen un Mn menor de 2000 y que portan al menos dos grupos isocianato, y mezclas de los mismos. Los preferidos son diisocianato de 4,4'-difenilmetano (también denominado 4,4'-MDI), diisocianato de 10 2,4'-difenilmetano (también denominado 2,4'-MDI), y mezclas de los mismos, siendo el más preferido 4,4'-MDI.

La composición de fundido en caliente reactiva con la humedad de la presente invención se forma mediante la mezcla de componentes que incluyen al menos un poliol. Un poliol es un compuesto con dos o más grupos funcionales hidroxilo. Los polioles adecuados incluyen una amplia variedad de compuestos, algunos de los cuales están descritos en el Polyurethane Handbook, 2nd edition, editado por G. Oertel, Hanser Publishers, (1994). Además de las funciones 15 hidroxilo, los polioles adecuados pueden contener otra funcionalidad, tal como, por ejemplo, carbonilo, carboxilo, anhídrido, insaturación, u otros grupos funcionales. Los polioles adecuados incluyen, por ejemplo, poliéter polioles, poliéster polioles, poliéteréster polioles (a veces denominados poliéter éster polioles y/o poliéster éter polioles), polioles grasos, y mezclas de los mismos. El poliol(es) adecuado puede seleccionarse independientemente entre polioles cristalinos, semi-cristalinos, o amorfos. 20

Los poliéster polioles adecuados para uso en la presente invención incluyen los formados a partir de diácidos, o de sus contrapartes monoéster, diéster, o anhídrido, y dioles. Los diácidos pueden ser ácidos alifáticos de C4-C12 saturados, incluyendo materiales ramificados, no ramificados, o cíclicos, y/o ácidos aromáticos de C8-C15. Los ejemplos de ácidos alifáticos adecuados incluyen, por ejemplo, ácido succínico, glutárico, adípico, pimélico, subérico, azeláico, sebácido, 1,12-dodecanodioico, 1,4-ciclohexanodicarboxílico, y 2-metilpentanodioico. Los ejemplos de ácidos 25 aromáticos adecuados incluyen, por ejemplo, ácido tereftálico, isoftálico, ftálico, 4,4'-bencenofenona dicarboxílico, 4,4'-difenilamida dicarboxílico, y mezclas de los mismos. Los dioles pueden ser dioles alifáticos ramificados, no ramificados, o cíclicos de C2-C12. Los ejemplos de dioles adecuados incluyen, por ejemplo, etileno glicol, 1,3-propileno glicol, 1,2-propileno glicol, 1,4-butanodiol, neopentil glicol, 1,3-butanodiol, hexanodioles, 2-metil-2,4-pentanodiol, ciclohexano-1,4-dimetanol, 1,12-dodecanodiol, dietileno glicol, y mezclas de los mismos. Las mezclas de los diversos poliéster polioles 30 adecuados son igualmente adecuadas para uso en la presente invención. Los poliéster polioles preferidos son adipato de 1,6-hexanodiol; adipato de 1,6-hexanodiol neopentil glicol; adipato de neopentil glicol, y mezclas de los mismos. Preferiblemente, el poliéster poliol(es) tiene un peso molecular promedio en peso (“Mw” medido mediante cromatografía de permeabilidad de gel) de desde 250 hasta 8.000, más... [Seguir leyendo]

REINVINDICACIONES

1. Una composición de polímero de fundido en caliente reactivo con la humedad formada mediante la mezcla de componentes que comprenden al menos un poliol, al menos un poliisocianato, y al menos un polímero acrílico que tiene funcionalidad alquil amida terciaria.

2. La composición de la reivindicación 1, en la que dicho polímero acrílico es 1 a 90 por ciento en peso de dicha 5 composición, en base al peso total de la composición.

3. La composición de la reivindicación 1, en la que dicho polímero acrílico incluye al menos un monómero funcional alquil amida terciaria seleccionado entre el grupo constituido por N-terc-butilacrilamida, N-terc-butilmetilacrilamida, ácido 2-acrilamido-2-metilpropano sulfónico, diacetona acrilamida, diacetona metacrilamida, N-terc-octil acrilamida, N-terc-octil metacrilamida, y mezclas de las mismas. 10

4. La composición de la reivindicación 1, en la que dicho poliol comprende al menos un poliéster poliol y al menos un poliéter poliol.

5. La composición de la reivindicación 1, en la que dicho polímero acrílico es 1 a 90 por ciento en peso de dicha composición, en base al peso total de la composición; en la que dicho polímero acrílico incluye al menos un monómero funcional alquil amida terciaria seleccionado entre el grupo constituido por N-terc-butilacrilamida, N-terc-15 butilmetilacrilamida, ácido 2-acrilamido-2-metilpropano sulfónico, diacetona acrilamida, diacetona metacrilamida, N-terc-octil acrilamida, N-terc-octil metacrilamida, y mezclas de las mismas; y en la que dicho poliol comprende al menos un poliéster poliol y al menos un poliéter poliol.

6. Un procedimiento de obtención de una composición de polímero de fundido en caliente reactivo con la humedad que comprende la mezcla de componentes que comprenden al menos un poliol, al menos un poliisocianato, y 20 al menos un polímero acrílico que tiene funcionalidad alquil amida terciaria.

7. El procedimiento de la reivindicación 6, en el que dicho polímero acrílico es 1 a 90 por ciento en peso de dicha composición, en base al peso total de la composición; en el que dicho polímero acrílico incluye al menos un monómero funcional alquil amida terciaria seleccionado entre el grupo constituido por N-terc-butilacrilamida, N-terc-butilmetilacrilamida, ácido 2-acrilamido-2-metilpropano sulfónico, diacetona acrilamida, diacetona metacrilamida, N-terc-25 octil acrilamida, N-terc-octil metacrilamida, y mezclas de las mismas; y en el que dicho poliol comprende al menos un poliéster poliol y al menos un poliéter poliol.

8. Un procedimiento para el pegado de substratos que comprende:

(a) obtención de una composición de fundido en caliente reactiva con la humedad que comprende la mezcla de componentes que comprenden al menos un poliol, al menos un poliisocianato, y al menos un polímero acrílico que tiene 30 funcionalidad alquil amida terciaria;

(b) calentamiento de dicha composición de fundido en caliente;

(c) aplicación de dicha composición de fundido en caliente calentada a un primer substrato;

(d) puesta en contacto de dicha composición de fundido en caliente calentada aplicada con un segundo substrato; y 35

(e) enfriamiento, o dejar enfriar, dicha composición de fundido en caliente.

9. El procedimiento de la reivindicación 8, en el que dicho polímero acrílico es 1 a 90 por ciento en peso de dicha composición, en base al peso total de la composición; en el que dicho polímero acrílico incluye al menos un monómero funcional alquil amida terciaria seleccionado entre el grupo constituido por N-terc-butilacrilamida, N-terc-butilmetilacrilamida, ácido 2-acrilamido-2-metilpropano sulfónico, diacetona acrilamida, diacetona metacrilamida, N-terc-40 octil acrilamida, N-terc-octil metacrilamida, y mezclas de las mismas; y en el que dicho poliol comprende al menos un poliéster poliol y al menos un poliéter poliol.