Composiciones elásticas de metacrilato.

Una composición de adhesivo, de dos partes, que comprende un componente A y un componente B,

capaz demezclarse en un factor de relación de mezcla de 1 : 1, para formar adhesivos elásticos y dúctiles, en donde,el componente A: comprende uno o más monómeros de ésteres de acrilato o de metacrilato, y un compuesto quecontiene azufre, y

el componente B: comprende uno o más monómeros de ésteres de acrilato o metacrilato, y un promotor o activadorde amina,

en donde, bien ya sea el componente A, ó bien ya sea el componente B, o ambos, comprenden adicionalmente uncomponente termoplástico de copolímero de bloque, seleccionado de entre el grupo consistente en:

a. un copolímero de bloque, lineal, de estireno-butadieno-estireno,

b. un copolímero de bloque, radial, de estireno-butadieno-estireno, con un plastificante,

c. un copolímero de bloque, lineal o radial, de estireno-isopreno-estireno, y

d. un copolímero de bloque, lineal o radial, de estireno-isopreno-estireno,

y un polímero promotor de adherencia.

Composiciones elásticas de metacrilato

SECTOR DE LA INVENCIÓN

La presente invención, se refiere a composiciones líquidas y en forma de pastas, que comprenden una mezcla de polímeros y monómeros acrílicos o metacrílicos, los cuales se endurecen mediante polimerización por radicales libres, para formar materiales flexibilizados de alta resistencia. Las composiciones endurecidas, son generalmente de utilidad como adhesivos, cargas de relleno, y materiales de reparación, recubrimientos y por el estilo.

ANTECEDENTES Y TRASFONDO DE LA INVENCIÓN

Las composiciones de adhesivos comerciales y pertenecientes al arte anterior de la técnica especializada, capaces de poderse mezclar en un valor de relación de 1 : 1 y que tienen también un tiempo de vida de almacenamiento práctico, o un tiempo de vida de conservación, práctico, hasta ahora, no han sido tan elásticos o dúctiles como los adhesivos que tienen una relación de mezcla usual, pero menos práctica, correspondiente a un valor de 10 : 1. Esto es especialmente evidente, después del envejecimiento del adhesivo, con el transcurso del tiempo, o mediante suexposición a elevadas temperaturas. Éstas últimas composiciones, emplean, de una forma general, peróxido de benzoílo, como especie de iniciador primario. La combinación de catalizadores más antigua y que es la más extensamente utilizada, comprende peróxido de benzoílo y una amina terciaria, aromática. La amina, se incorpora, generalmente, en el polímero y la mezcla de monómeros, y el peróxido de benzoílo, se suministra separadamente, y se añade a la composición de monómeros, en el momento del uso. El factor de relación de mezcla, de la composición de monómero, con respecto al peróxido, de una forma típica, es el correspondiente a un valor de 100 : 1, en el caso en el que se utilice BPO puro, y de valor de 10 : 1 ó menos, si éste se encuentra diluido con un plastificante, para un mezclado más conveniente. El factor de relación práctico, mínimo, de la composición de monómeros con respecto al componente peróxido, es el correspondiente a un valor de 4 : 1, debido al hecho de que, el plastificante inerte y otros ingredientes, en el componente de peróxido, tienen un efecto negativo sobre las propiedades de la composición curada. El peróxido de benzoílo, no es estable, cuando se encuentra mezclado con monómeros de metacrilato. La estabilidad de las especies de catalizadores de peróxido, en mezcla con mezclas de metacrilato, es necesaria, con objeto de obtener un almacenaje seguro y práctico, previamente a su uso, en formulaciones típicas con un factor de relación de mezcla, correspondiente a un valor de 1 : 1. Por estas razones, el peróxido de benzoílo, no es un componente del catalizador, en las formas preferidas de presentación de las composiciones inventivas.

Los adhesivos de metacrilato comerciales y correspondientes al arte anterior de la técnica especializada, con un factor de relación de mezcla de 1 : 1, emplean, de una forma típica, un sistema de iniciador, que comprende una especie de iniciador de cloruro de sulfonilo, un hidroperóxido, u otras especies de co-iniciadores, estables, no-BPO, y un activador de amina-aldehído. Las especies iniciadoras, se incluyen en la porción o componente adhesivo A, del adhesivo, y el activador de aldehído – amina, se incluye en la porción del activador del componente A del adhesivo. Una fuente usual de cloruro de sulfonilo, es el polietileno clorosulfonado, el cual se encuentra comercialmente disponible en el mercado, comercializándose con el nombre de Hypalon, de la firma duPont. Una activador preferido de aldhehído-amina, es el Reillcat ASY-2; un producto de reacción de butiraldehído y anilina, el cual se encuentra enriquecido en el contenido del componente activo de dihidropiridina, al cual se le hace referencia, de una forma genérica, como DHP.

Mientras que, el sistema de curado de hidroperóxido / cloruro de sulfonilo / DHO, ha proporcionado un medio para producir adhesivos con un factor de relación de mezcla, conveniente y no crítico, correspondiente a un valor de 1 : 1, la formulaciones resultantes, no se han preferido, para las aplicaciones de adhesivos estructurales mayormente solicitadas. Este se debe al hecho de que, estas formulaciones, son típicamente más rígidas y pueden convertirse en frágiles, con el envejecimiento relativo a las composiciones curadas con BOP y aminas terciarias. Así, por lo tanto, existe una necesidad reconocida, en cuanto al hecho de poder disponer de adhesivos con un conveniente factor de relación de mezcla, correspondiente a un valor de 1 : 1, y un alto grado de flexibilidad y de retención de la flexibilidad, después del envejecimiento. Se ha descubierto, ahora, el hecho de que, pueden utilizarse copolímeros de bloque, específicos, de estireno, butadieno e isopreno, para formular composiciones de adhesivos, con estas deseadas características, mediante la utilización de componentes que proporcionan un factor de relación de mezcla, conveniente, correspondiente a un valor de 1 : 1. Adicionalmente, además, en formas preferidas de presentación, estas composiciones, pueden formularse sin el uso de peróxido de benzoílo.

El documento de patente estadounidense US 4.574.142., cuya patente se concedió a Charnock, da a conocer monómeros acrílicos de dos partes, fortalecidos, a base de composiciones de adhesivos que emplean cauchos de copolímeros de bloque de estireno – butadieno (SBS) . Solamente se dan a conocer copolímeros de bloque de estireno y butadieno, y no se da a conocer, tampoco, ninguna preferencia para los factores de relación relativos del butadieno o el estireno, ni la estructura del polímero. Se utiliza un componente de aldheído-amina, como parte del sistema catalizador de curado. No obstante, se especifica el hecho de que, la composición, incluye un sistema catalizador de radicales libres, el cual se encuentra exento de cloruro de sulfonilo orgánico. Los cloruros de sulfonilo, tales como el polietileno clorosulfonado, los cuales son acelerantes preferidos para los adhesivos pertenecientes al arte anterior de la técnica especializada, se excluyen específicamente de las composiciones. Se da también a conocer el policloropreno, otro polímero clorado, utilizando en la composiciones correspondientes al arte anterior de la técnica especializada, y el cual tiene unos efectos no deseados. Así, de este modo, o bien excluye, o bien se aparta, en sus enseñanzas, de cualesquiera especies que contengan cloro, en las composiciones, especialmente, cloruros de sulfonilo.

El documento de patente estadounidense US 5.206.288, da a conocer mejoras en las propiedades de adherencia o unión, a bajas temperaturas, con composiciones que combinan elastómeros con reducidas temperaturas de transición vítrea, Tg, y modificadores de la resistencia al impacto del tipo núcleo – envoltura. En una forma de presentación, la cual emplea Kraton, en una formulación, mezclado a un factor de relación de aproximadamente 1 : 1, el sistema catalizador, comprende BPO en forma de pasta, como aditivo, en un polímero, en el componente monómero, y una amina terciaria, N, N-dimetil-p-toluidina, en el otro. El BPO, no es un componente preferido de las composiciones de las formas preferidas de presentación.

El documento de patente estadounidense US 6.989.416, da a conocer un adhesivo de metacrilato, con una flexibilidad mejorada, a base de copolímeros de bloque de estireno y butadieno. Los adhesivos, contienen peróxidos, e iniciadores de aminas terciarias, pero no contienen cloruros de sulfonilo, ni cualquier otro componente que porte azufre, o componentes de DHP. Adicionalmente, además, éstos utilizan, de una forma preferible, peróxido de benzoílo en forma de pasta, como componente catalizador, en un valor de relación de 10 : 1.

RESUMEN DE LAS FORMAS PREFERIDAS DE PRESENTACIÓN DE LA INVENCIÓN

Las formas preferidas de presentación de la presente invención, proporcionan composiciones de adhesivos estructurales, de dos partes, los cuales exhiben una elasticidad mejorada y una retención de la elasticidad. Las composiciones de adhesivos, son mezclas de monómeros y polímeros de acrilato o de metacrilato, los cuales comprenden:

Componente A: uno o más monómeros de ésteres de acrilato o de metacrilato, y un compuesto que contiene azufre, de una forma preferible, un cloruro de sulfonilo, y Componente B: uno o más monómeros de ésteres de acrilato o metacrilato, y un promotor o activador de amina, de una forma preferible, un producto de reacción de amina-aldehído, en donde, bien ya sea... [Seguir leyendo]

1. Una composición de adhesivo, de dos partes, que comprende un componente A y un componente B, capaz de mezclarse en un factor de relación de mezcla de 1 : 1, para formar adhesivos elásticos y dúctiles, en donde, el componente A: comprende uno o más monómeros de ésteres de acrilato o de metacrilato, y un compuesto que contiene azufre, y el componente B: comprende uno o más monómeros de ésteres de acrilato o metacrilato, y un promotor o activador de amina, en donde, bien ya sea el componente A, ó bien ya sea el componente B, o ambos, comprenden adicionalmente un componente termoplástico de copolímero de bloque, seleccionado de entre el grupo consistente en:

a. un copolímero de bloque, lineal, de estireno-butadieno-estireno,

b. un copolímero de bloque, radial, de estireno-butadieno-estireno, con un plastificante,

c. un copolímero de bloque, lineal o radial, de estireno-isopreno-estireno, y

d. un copolímero de bloque, lineal o radial, de estireno-isopreno-estireno,

y un polímero promotor de adherencia.

2. El adhesivo de dos componentes, de la reivindicación 1, en donde, el uno o más monómeros de éster de acrilato

o de metacrilato, se seleccionan de entre el grupo consistente en monómeros de metacrilato de metilo, y monómeros de acrilato y metacrilato de alto peso molecular, en donde, la porción alcohol del monómero, se basa en una porción hidrocarburo C6 ó mayor, y mezclas de entre éstos, y de una forma más preferible, metacrilato de laurilo; y en donde, el compuesto que contiene azufre, es un cloruro de sulfonilo o sulfimida; y en donde, el promotor de amina, es un producto de reacción de amina – aldehído o dihidropiridina.

3. El adhesivo de dos partes, de la reivindicación 1 ó 2, en donde, los componentes del polímero de bloque, termoplástico, en los grupos a) , b) ó d) , de la reivindicación 1, comprenden, adicionalmente, un polímero de promoción de adherencia.

4. El adhesivo de dos partes, según una cualquiera de las reivindicaciones 1 -3, en donde, el polímero promotor de adherencia, es un polímero clorado y, de una forma más preferible, un polímero clorado, seleccionado de entre el grupo consistente en polietileno clorosulfonado, polietileno clorado, polímeros de policloropreno, y mezclas de entre éstos.

5. El adhesivo de dos partes, de la reivindicación 1 ó 2, el cual comprende adicionalmente un modificador del impacto, de una forma preferible, un modificador del impacto, del tipo núcleo – envoltura.

6. La composición del adhesivo de dos partes, de la reivindicación 1 ó 2, la cual comprende adicionalmente un iniciador seleccionado de entre el grupo consistente en compuestos que contienen azufre, peróxidos, y mezclas de entre éstos, en donde, los peróxidos, se seleccionan, de una forma preferible, de entre el grupo consistente hidroperóxido de cumeno, peróxido de metiletilcetona, ésteres de benzoatos, incluyendo al per-benzoato de tert.butilo y mezclas de entre éstos y, de una forma más preferible, en donde, el iniciador, no incluye cloruro de benzoílo.

7. La composición del adhesivo de dos partes, de la reivindicación 1 ó 2, la cual comprende adicionalmente un activador que comprende aductos de butiraldehído y anilina.

8. Una composición de un adhesivo de dos partes, capaz de mezclarse en un factor de relación de mezcla de 1 : 1, para formar adhesivos elásticos y dúctiles, la cual comprende,

de un 20 a un 90%, en peso, de uno o más monómeros de ésteres de acrilato o metacrilato, seleccionados, de una forma preferible, de entre el grupo consistente en monómeros de metacrilato de metilo, y monómeros de acrilato y metacrilato de alto peso molecular, en donde, la porción alcohol del monómero, se basa en una porción hidrocarburo C6 ó mayor, y mezclas de entre éstos, y de una forma más preferible, metacrilato de laurilo; de un 0, 02% a un 30% de un compuesto que contiene azufre, de una forma preferible, cloruro de sulfonilo o sulfimidas; de un 0, 05 a un 10%, en peso, de un promotor de amina, de una forma preferible, un producto de reacción de amina aldehído, ó dihidropiridina; un promotor de adherencia, y de un 5 a un 50%, en peso, de un componente copolímero de bloque, termoplástico, seleccionado de entre el grupo consistente en

a. un copolímero de bloque, lineal, de estireno-butadieno-estireno,

b. un copolímero de bloque, radial, de estireno-butadieno-estireno, con un plastificante,

c. un copolímero de bloque, lineal o radial, de estireno-isopreno-estireno, y

d. un copolímero de bloque, lineal o radial, de estireno-isopreno-estireno,

y un polímero promotor de adherencia.

9. Un procedimiento para la formulación de un adhesivo, con un factor de relación de 1 : 1, el cual comprende preparar un componente A, que comprende uno o más monómeros de ésteres de acrilato o de metacrilato, y un compuesto que contiene azufre, preparar un componente B, que comprende uno o más monómeros de ésteres de acrilato o metacrilato, y un promotor o activador de amina,

en donde, bien ya sea el componente A, ó bien ya sea el componente B, o ambos, comprenden adicionalmente un componente termoplástico de copolímero de bloque, seleccionado de entre el grupo consistente en

a. un copolímero de bloque, lineal, de estireno-butadieno-estireno,

b. un copolímero de bloque, radial, de estireno-butadieno-estireno, con un plastificante, 10 c. un copolímero de bloque, lineal o radial, de estireno-isopreno-estireno,

d. un copolímero de bloque, lineal o radial, de estireno-isopreno-estireno, y mezclas de entre éstos, en donde, el factor de relación del componente A con respecto al componente B, es de 1 : 1, mezclar el componente A con el componente B, para formar una composición de adhesivo; y

en donde, de una forma preferible, el peróxido de benzoílo, no se utiliza, con el componente A ó el componente B.

10. El procedimiento de la reivindicación 9, el cual comprende adicionalmente la adición de un promotor de adherencia, al componente A ó el componente B, ó a ambos.