COMPOSICIONES DE CIANOACRILATO QUE INCORPORAN PLAQUITAS DE GRAFITO.

Un método para mejorar la tenacidad de una composición de cianoacrilato que consiste en incorporar un material de plaquitas de grafito a una composición de cianoacrilato antes de realizar la reticulación de la composición de cianoacrilato,

dicha composición de cianoacrilato incluye uno o más refuerzos de caucho y el material de plaquitas de grafito está presente en la composición en una cantidad comprendida entre el 0,1 % en peso y el 2,0 % en peso, porcentaje referido al peso total de la composición de cianoacrilato

Antecedentes de la invención

Ámbito de la invención

La presente invención se refiere a un método para mejorar la tenacidad de una composición de cianoacrilato.

Breve descripción de la tecnología afín

En la técnica se conocen las composiciones de cianoacrilato desde mucho atrás como excelentes adhesivos. Sin embargo, uno de sus inconvenientes primarios es su fragilidad después de la reticulación.

Se han incorporado a las composiciones de adhesivos de cianoacrilato una gran variedad de cargas de relleno para lograr ciertos cambios de propiedades. En la patente US-2,794,788 se describe el espesamiento de adhesivos de cianoacrilato por disolución en los mismos de ciertas cantidades de cianoacrilatos de alquilo poliméricos, así como otros compuestos, incluidos los poliacrilatos, metacrilatos y ésteres de celulosa, por ejemplo acetato, propionato y butirato de celulosa.

En la patente US-3,836,377 se indica entre los espesantes adicionales conocidos los polivinil-éteres, por ejemplo los polivinilmetil-éteres. En la patente US-3,692,752 se describen soluciones de cianoacrilato espesadas que contienen ciertos poliéter-acrilatos/metacrilatos, ésteres de ácidos acrílico/metacrílico de derivados de ácidos bis(hidroxialquil)fosfónicos y ésteres de ácidos acrílico/metacrílico de derivados de ácidos tris(hidroxialquil)cianúricos.

En la patente US-4,105,715 se describe una composición de adhesivos de cianoacrilato que incorporan cargas de relleno orgánicas pulverizadas, por ejemplo policarbonatos, poli(fluoruro de vinilideno), polietileno y resinas de copolímeros de bloques acrílicos, que contienen segmentos de elastómero saturado.

En la patente US-4,440,910 se describe una composición de adhesivo cianoacrilato que contiene polímeros elastómeros, por ejemplo cauchos acrílicos, como cargas de relleno que presentan una resistencia mecánica y una tenacidad sustancialmente mejoradas.

En la patente US-4,560,723 se describe una composición de adhesivo cianoacrilato que contiene un refuerzo, por ejemplo un copolímero núcleo-corteza de termoplástico-caucho, que se trata para eliminar las impurezas que provocan la polimerización prematura de los cianoacrilatos y un compuesto orgánico compatible que tiene uno o más grupos arilo que proporcionan una mejor retención de la resistencia al pelado y tenacidad.

En la patente US-5,340,873 se describe una composición de cianoacrilato a la que se añade un polímero de tipo poliéster de peso molecular elevado, para proporcionar una mejor resistencia al impacto y tenacidad junto con buena flexibilidad.

En la patente US-6,822,052 se describe una composición de adhesivo cianoacrilato, en la que se añade un copolímero elastómero al monómero de cianoacrilato para aumentar la tenacidad del adhesivo después de la reticulación.

En la patente US-46,833,196 se describe una composición de adhesivo cianoacrilato en la que se emplea un agente de refuerzo de tipo monómero acrílico, que reduce la generación de ácido, aumenta la tenacidad y acelera las velocidades de fijación.

A pesar del estado de la técnica, sigue habiendo demanda de composiciones de adhesivos de cianoacrilato que presenten una mejor resistencia al pelado y al cizallamiento.

Resumen de la invención

La presente invención se refiere a un método para mejorar la tenacidad de una composición de cianoacrilato que consiste en incorporar un material de plaquitas de grafito a la composición de cianoacrilato antes de realizar la reticulación de la composición de cianoacrilato, dicha composición de cianoacrilato incluye uno o más refuerzos de caucho y un material de plaquitas de grafito está presente en la composición en una cantidad comprendida entre el 0,1 % en peso y el 2,0 % en peso, porcentaje referido al peso total de la composición de cianoacrilato.

En otro aspecto, la presente invención se refiere a un método para fijar dos o más sustratos, que consiste en los pasos de proporcionar por lo menos dos sustratos; aplicar sobre por lo menos una porción de la superficie de uno de los dos sustratos o bien de ambos sustratos una composición de cianoacrilato que incorpore un componente grafito; poner en contacto las superficie de los por lo menos dos sustratos que tienen la composición de cianoacrilato entre

5 ambos; y reticular la composición de cianoacrilato.

La adición del componente grafito aporta una composición de adhesivo de cianoacrilato de propiedades físicas mejoradas, incluidas una mayor resistencia al cizallamiento y una mayor resistencia al pelado, mayor tenacidad a la fractura y mayor resistencia a los factores medioambientales.

El componente grafito puede elegirse entre un gran número de materiales de grafito, a ser posible el grafito que tiene un nivel de pureza de por lo menos un 95 % de carbono, incluido el grafito de pureza estándar que tiene un nivel de carbono del 97 %, el grafito de alta pureza que tiene un nivel de carbono en torno al 99 % o combinaciones de los mismos. Las plaquitas de grafito se emplean para generar composiciones que tengan una mayor resistencia a la degradación térmica y una mayor permeabilidad al agua que las composiciones que contiene partículas de grafito; estas observaciones se cree que se derivan del mayor tamaño de las plaquitas, si se comparan con las partículas. Descripción detallada de la invención

La presente invención se refiere a una composición de cianoacrilato reforzada que, aparte del componente cianoacrilato, incluye un componente grafito. En función de la naturaleza del componente grafito se imparte tenacidad a la composición.

Las composiciones de cianoacrilato de la presente invención incluyen un componente cianoacrilato que se basa por lo menos en un monómero cianoacrilato. El cianoacrilato es a ser posible un éster de α-cianoacrilato, por ejemplo los representados por la estructura siguiente:

**(Ver fórmula)**

en la que R1 significa un resto alquilo de cadena lineal o de cadena ramificada, que tiene de 1 a 12 átomos de carbono (que puede estar sustituido por un sustituyente del tipo átomo de halógeno o resto alcoxi), un resto alquenilo 25 de cadena lineal o de cadena ramificada, que tiene de 2 a 12 átomos de carbono, un resto alquinilo de cadena lineal

o de cadena ramificada, que tiene de 2 a 12 átomos de carbono, un resto cicloalquilo, un resto aralquilo o cualquier resto arilo. Los ejemplos específicos de R1 son un resto metilo, un resto etilo, un resto n-propilo, un resto isopropilo, un resto n-butilo, un resto isobutilo, un resto pentilo, un resto hexilo, un resto alilo, un resto metalilo, un resto crotilo, un resto propargilo, un resto ciclohexilo, un resto bencilo, un resto fenilo, un resto cresilo, un resto 2-cloroetilo, un resto 3-cloropropilo, un resto 2-clorobutilo, un resto trifluoretilo, un resto 2-metoxietilo, un resto 3-metoxibutilo y un resto 2-etoxietilo. El cianoacrilato de etilo es una opción especialmente deseable para utilizar en las composiciones de la invención.

Puede utilizarse un monómero α-cianoacrilato individual o una mezcla de dos o más de estos monómeros de αcianoacrilato. En general, el anterior monómero α-cianoacrilato se emplea solo como adhesivo y uno o más componentes, como los indicados a continuación se emplean para formular una composición comercial. Los componentes adicionales incluyen, pero no se limitan a: acelerantes; inhibidores aniónicos de polimerización; inhibidores de la polimerización por radicales; aditivos, por ejemplo plastificantes, estabilizantes térmicos y agentes de refuerzo; cargas de relleno; y/o perfumes, colorantes y pigmentos. Los expertos conocen bien el uso de estos aditivos.

Una cantidad apropiada de monómero cianoacrilato presente en las composiciones de la invención está comprendi

40 da entre el 50 y el 99 % en peso, por ejemplo entre el 60 y el 90 % en peso, a ser posible entre el 85 % en peso y el 98 % en peso, porcentaje referido al peso total de la composición.

Las composiciones de la presente invención presentan una mayor tenacidad debido a la inclusión del componente grafito, que proporciona mejores propiedades de tenacidad si se comparan con las composiciones correspondientes que no incluyen el componente grafito.

45 El componente grafito empleado con arreglo a esta invención presenta una estructura de plaquitas de grafito.... [Seguir leyendo]

1. Un método para mejorar la tenacidad de una composición de cianoacrilato que consiste en incorporar un material de plaquitas de grafito a una composición de cianoacrilato antes de realizar la reticulación de la composición de cianoacrilato, dicha composición de cianoacrilato incluye uno o más refuerzos de caucho y el material de plaquitas de grafito está presente en la composición en una cantidad comprendida entre el 0,1 % en peso y el 2,0 % en peso, porcentaje referido al peso total de la composición de cianoacrilato.

2. El método de la reivindicación 1, en el que el refuerzo de caucho se elige entre el grupo formado por (a) copolímeros de monómeros de alqueno inferior y (i) ésteres de ácido acrílico, (ii) ésteres de ácido metacrílico y (iii) acetato de vinilo;(b) copolímeros de acrilato de metilo y etileno; (c) productos de reacción de la combinación de etileno, acrilato de metilo y monómeros que tengan grupos ácido carboxílico reticulables, que después de formados estén sustancialmente libres de auxiliares de fabricación; y combinaciones de los mismos.

3. El método de la reivindicación 1 y/o 2, en el que el material de plaquitas de grafito presente una morfología de plaquita que tiene dimensiones de longitud y de anchura de 1 micra a 100 micras y tiene un grosor promedio inferior a 1 micra.

4. El método de una cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 3, en el que el componente cianoacrilato contiene un compuesto representado en la fórmula:

**(Ver fórmula)**

en la que R1 significa un resto alquilo de cadena lineal o de cadena ramificada, que tiene de 1 a 12 átomos de carbono, un resto alquenilo de cadena lineal o de cadena ramificada, que tiene de 2 a 12 átomos de carbono, un resto alquinilo de cadena lineal o de cadena ramificada, que tiene de 2 a 12 átomos de carbono, un resto cicloalquilo sustituido o sin sustituir, un resto aralquilo sustituido o sin sustituir o cualquier resto arilo sustituido o sin sustituir.

5. El método según una cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 4, en el que R1 se elige entre el grupo formado por un resto metilo, un resto etilo, un resto n-propilo, un resto isopropilo, un resto n-butilo, un resto isobutilo, un resto pentilo, un resto hexilo, un resto alilo, un resto metalilo, un resto crotilo, un resto propargilo, un resto ciclohexilo, un resto bencilo, un resto fenilo, un resto cresilo, un resto 2-cloroetilo, un resto 3-cloropropilo, un resto 2clorobutilo, un resto trifluoretilo, un resto 2-metoxietilo, un resto 3-metoxibutilo, un resto 2-etoxietilo y combinaciones de los mismos.

6. Un método para unir dos o más sustratos, que consiste en los pasos siguientes: proporcionar por lo menos dos sustratos; dispensar sobre una superficie de uno o de los dos sustratos, que serán por lo menos dos, una composición adhesiva de cianoacrilato, formada por:

(a) por lo menos un componente cianoacrilato; 35 (b) del 0,1 % al 2,0 % en peso de un material de grafito y

(c) uno o más refuerzos de tipo caucho, elegidos entre el grupo formado por (a) copolímeros de monómeros de alqueno inferior y (i) ésteres de ácido acrílico, (ii) ésteres de ácido metacrílico y (iii) acetato de vinilo;(b) copolímeros de acrilato de metilo y etileno; (c) productos de reacción de la combinación de etileno, acrilato de metilo y monómeros que tengan grupos ácido carboxílico reticulables, que

40 después de formados estén sustancialmente libres de auxiliares de fabricación; y combinaciones de los mismos; poner en contacto las superficies de por lo menos dos sustratos que tengan sobre ellas la composición adhesiva de cianoacrilato; y

45 exponer la composición de cianoacrilato a condiciones de reticulación (curado), en las que el cianoacrilato reticulado presenta una o más de las características siguientes: mejor resistencia al pelado, mejor resistencia al cizallamiento de bloques, mejor tenacidad de fractura y mejor resistencia a los factores medioambientales, si se compara con una composición adhesiva similar de cianoacrilato sin el material de plaquitas de grafito.

7. El método de la reivindicación 6, en el que la composición incluye aprox. el 0,1 % en peso de material de plaqui

tas de grafito y en el que la composición reticulada posee más del 50 % de aumento en resistencia al pelado, si 5 se compara con una composición similar de cianoacrilato que no incluya ningún material de plaquitas de grafito.

8. El método de la reivindicación 6, en el que la composición incluye aprox. un 1,0 % en peso de material de plaquitas de grafito y en el que la composición reticulada posee más del 40 % de aumento en resistencia al cizallamiento de bloques, si se compara con una composición similar de cianoacrilato que no incluya ningún material de plaquitas de grafito.

9. El método de la reivindicación 6, en el que la composición incluye aprox. un 1,0 % en peso de material de plaquitas de grafito y en el que la composición reticulada posee más del 100 % de aumento en tenacidad a la fractura, si se compara con una composición similar de cianoacrilato que no incluya ningún material de plaquitas de grafito.

10. El método de las reivindicaciones 6, 8 y/o 9, en el que la composición incluye aprox. un 1,0 % en peso de material de plaquitas de grafito y en el que la composición reticulada posee más del 20 % de aumento en resistencia al cizallamiento solapado después de exponerse a condiciones de envejecimiento medioambiental, si se compara con una composición similar de cianoacrilato que no incluya ningún material de plaquitas de grafito.