Dispersiones acuosas de adhesivo.

Dispersión acuosa polimérica que contiene

a) una dispersión de policloropreno con un tamaño de partícula promedio de 60 nm a 220 nm así como

b) una dispersión acuosa de dióxido de silicio con un diámetro de partícula de las partículas de SiO2 de 1 nm a 400 nm.

Dispersiones acuosas de adhesivo La invención se refiere a dispersiones acuosas poliméricas a base de policloropreno, a un procedimiento para su preparación y a su uso.

Los adhesivos de contacto a base de policloropreno son adhesivos que en su mayoria contienen disolventes que se aplican sobre los dos sustratos que van a unirse y se secan. Mediante el ensamblaje posterior de ambos sustratos con presión se obtiene una estructura de unión con alta resistencia inicial inmediatamente tras el proceso de ensamblaje. La reticulación posterior conduce al endurecimiento definitivo.

Por motivos ecológicos existe una necesidad creciente de dispersiones acuosas de adhesivo adecuadas que puedan tratarse para dar formulaciones acuosas de adhesivo correspondientes. Es inconveniente de estos sistemas que tras la evaporación del agua la resistencia inicial inmediatamente tras el proceso de ensamblaje es claramente más baja en comparación con adhesivos que contienen disolvente. Un contacto suficiente de los sustratos que van a adherirse puede conseguirse, por tanto, sólo mediante termoactivación anterior de la película de adhesivo seca. Además existe la posibilidad de conseguir una resistencia en húmedo suficiente de manera inmediata mediante una aplicación del adhesivo pro el procedimiento de "mezcla de pulverización (Spray-mix) ". En este procedimiento se transporta el adhesivo así como un agente de coagulación por separado en una pistola de pulverización, se mezcla en el chorro de pulverización y se coagula. Este proceso es caro y requiere tiempo y es insatisfactorio desde el punto de vista económico. Un resumen de estos procedimientos se proporciona por ejemplo en "Handbook of Adhesives", Irving Skeist, Chapman, Hall, Nueva York, 3ª edición 1990, parte 15, página 301, R. Musch et al, Adhesives age, Enero 2001, página 17, "Spray-Mixing Klebstoffe auf Basis Dispercoll®C für die Schaumstoff-Klebung", Información Técnica de Bayer AG, n.º KA-KR-0001d/01/05.96.

Por el estado de la técnica se conoce el uso de productos de ácido silícico para distintas aplicaciones. Mientras que los productos de SiO2 sólidos se usan en muchos casos para controlar las propiedades reológicas como cargas o agentes adsorbentes, en caso de los soles de sílice domina el uso como aglutinantes de diversos materiales inorgánicos, como materiales de pulido de semiconductores o como componentes de floculación en reacciones químicas coloidales. Por ejemplo se da a conocer en el documento EP-A 0 332 928 el uso de látex de policloropreno en presencia de soles de sílice como capa de impregnación en la fabricación de elementos de protección contra incendios. En los documentos FR-2 341 537 o FR-2 210 699 se describen ácidos silícicos pirógenos en combinación con látex de policloropreno para preparar preparaciones de espuma resistentes a la llama o para mejoras del asfalto y en el documento JP-A 06256738 en combinación con copolímeros de cloropreno-ácido acrílico.

El objetivo de la presente invención consiste en la facilitación de una composición acuosa de adhesivo que presente una alta resistencia inicial, especialmente en estado húmedo (resistencia en húmedo) tras la aplicación sobre los sustratos que van a adherirse y el ensamblaje.

Se encontró que mediante una combinación de dispersiones de policloropreno y dispersiones acuosas de dióxido de silicio pueden fabricarse adhesivos que muestran una alta resistencia inicial, resistencia en húmedo y estabilidad térmica tras la adhesión.

El objeto de la presente invención es una dispersión acuosa polimérica que contiene a) una dispersión de policloropreno con un tamaño de partícula promedio de 60 nm a 220 nm, preferentemente de 70 nm a 160 nm así como b) una dispersión acuosa de dióxido de silicio con un diámetro de partícula de las partículas de SiO2 de 1 nm a 400 nm, preferentemente de 5 nm a 100 nm, de manera especialmente preferente de 8 nm a 50 nm.

Las dispersiones de policloropreno adecuadas según la invención se preparan mediante polimerización en emulsión de cloropreno y un monómero etilénicamente insaturado que puede copolimerizarse con cloropreno en medio alcalino, tal como se da a conocer por ejemplo en los documentos WO-A 02/24825 (página 3, línea 26 - página 7, línea 4) , DE-A 30 02 734 (página 8, línea 23 - página 12, línea 9) o US-A 5.773.544 (de columna 2, línea 9 a columna 4, línea 45) . Se prefieren especialmente dispersiones de policloropreno que se preparan mediante polimerización continua tal como se describe por ejemplo en los documentos WO-A 02/24825, ejemplo 2 y DE 3 002734 ejemplo 6, pudiéndose variar el contenido regulador entre el 0, 01% y el 0, 3%.

Desde hace tiempo se conocen dispersiones acuosas de dióxido de silicio. Según en cada caso el procedimiento de producción se presentan con distinta estructura.

Las dispersiones de dióxido de silicio adecuadas según la invención pueden obtenerse a base de sol de sílice, gel de sílice, ácidos silícicos pirógenos o ácidos silícicos de precipitación o mezclas de los mencionados.

Los soles de ácido silícico son disoluciones coloidales de dióxido de silicio amorfo en agua que también se denominan soles de dióxido de silicio sin embargo de manera abreviada soles de sílice. A este respecto el dióxido de silicio se encuentra en forma de partículas esféricas y hidroxiladas en la superficie. El diámetro de partícula de las partículas coloidales asciende por regla general de 1 nm a 200 nm, encontrándose que la superficie BET específica está correlacionada con el tamaño de partícula (determinada según el procedimiento de G.N.Sears, Analytical Chemistr y vol. 28, n.º 12, 1981-1983, diciembre 1956) a 15 m2/g a 2000 m2/g. La superficie de las partículas de SiO2 presentan una carga que se compensa por un contraion correspondiente que conduce a la estabilización de la disolución coloidal. Los soles de sílice estabilizados de manera alcalina tienen un valor de pH de 7 a 11, 5 y contienen como agente de alcalinización por ejemplo cantidades bajas de Na2O, K2O, Li2O, amoníaco, bases nitrogenadas orgánicas, hidróxidos de tetraalquilamonio o aluminatos alcalinos o de amonio. Los soles de sílice pueden encontrarse de manera débilmente ácida también como disoluciones coloidales semiestables. Además es posible preparar soles de sílice ajustados de manera catiónica mediante revestimiento de la superficie con Al2 (OH) 5Cl. Las concentraciones de sólido de los soles de sílice se encuentran en del 5% al 60% en peso de SiO2.

El procedimiento de preparación de soles de sílice recorre esencialmente las etapas de producción de desalcalinizar vidrio soluble por medio de intercambio iónico, ajustar y estabilizar (la distribución de) los tamaños de partícula deseados respectivamente de las partículas de SiO2, ajustar la concentración de SiO2 deseada respectivamente y eventualmente modificar la superficie de las partículas de SiO2, tal como por ejemplo con Al2 (OH) 5Cl. En ninguna de estas etapas las partículas de SiO2 abandonan el estado disuelto de manera coloidal. Debido a ello se explica la presencia de las partículas primarias discretas con, por ejemplo, alta efectividad de aglutinante.

Por geles de sílice se entiende ácido silícico conformado o no conformado de manera coloidal de consistencia elástica a sólida con estructura de poro de holgada a apretada. El ácido silícico se encuentra en forma de poli (ácido silícico) altamente condensado. Sobre la superficie se encuentran grupos siloxano y/o silanol. La preparación de los geles de sílice se realiza a partir de vidrio soluble mediante la reacción de ácidos minerales. El tamaño de partícula primaria asciende generalmente a de 3 nm a 20 nm y la superficie específica de 250 m2/g a 1000 m2/g (según la norma DIN 66131) .

Además se distingue entre ácido silícico pirógeno y ácido silícico de precipitación. En caso del procedimiento de precipitación se dispone agua y a continuación se añaden simultáneamente vidrio soluble y ácido, tal como H2SO4. A este respecto se producen partículas primarias coloidales que se aglomeran con reacción progresiva y se unifican dando aglomerados. La superficie específica se encuentra en de 30 m2/g a 800 m2/g (norma DIN 66131) y el tamaño de partícula primaria en de 5 nm a 100 nm. Las partículas primarias de estos ácidos silícicos que se encuentran como sólido están reticulados de manera consistente para dar aglomerados secundarios.

El ácido silícico pirógeno puede prepararse mediante hidrólisis a la llama o con ayuda del procedimiento... [Seguir leyendo]

1. Dispersión acuosa polimérica que contiene a) una dispersión de policloropreno con un tamaño de partícula promedio de 60 nm a 220 nm así como b) una dispersión acuosa de dióxido de silicio con un diámetro de partícula de las partículas de SiO2 de 1

nm a 400 nm.

2. Dispersión acuosa polimérica según la reivindicación 1, caracterizada porque las partículas de SiO2 ascienden a un diámetro de partícula de 50 nm a 100 nm.

3. Dispersión acuosa polimérica según la reivindicación 1, caracterizada porque las partículas de SiO2 ascienden a un diámetro de partícula de 8 nm a 50 nm.

4. Dispersión acuosa polimérica según una o varias de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque las partículas de SiO2 se encuentran como partículas primarias no reticuladas discretas.

5. Dispersión acuosa polimérica según una o varias de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque las partículas de SiO2 disponen de grupos hidroxilo en la superficie de partícula.

6. Dispersión acuosa polimérica según una o varias de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque la 15 dispersión acuosa de dióxido de silicio b) es un sol acuoso de ácido silícico.

7. Procedimiento para preparar la dispersión polimérica según la reivindicación 1, caracterizado porque la dispersión de policloropreno (a) se mezcla con la dispersión de dióxido de silicio (b) y eventualmente se añaden los coadyuvantes y aditivos de adhesivo habituales.

8. Procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado porque como aditivo se usa óxido de zinc u óxido de 20 magnesio.

9. Uso de la dispersión polimérica según la reivindicación 1 como adhesivo.