Sellador termofusible y material para junta de estanqueidad formado por espumación in situ.

Un sellador termofusible y/o una composición para junta de estanqueidad formada por espumación in situ,

quecomprende una mezcla de los siguientes componentes:

al menos un caucho en una cantidad de aproximadamente 5% a 50% en peso, seleccionándose dicho al menosun caucho entre el grupo que consiste en un caucho de etileno-propileno (EPR), material de etileno-propilenodieno(EPDM), y sus mezclas;

al menos un polímero olefínico semicristalino en una cantidad de aproximadamente 5% a 40% en peso dondedicho al menos un polímero olefínico semicristalino se selecciona entre el grupo que consiste en polietileno,polipropileno, copolímeros de etileno-propileno aleatorio y de impacto, copolímeros de etileno-ácido acrílico,copolímeros de etileno-acrilato o metacrilato de alquilo, copolímeros de etileno-acetato de vinilo, copolímeros deetileno-alcohol vinílico y las mezclas de los polímeros olefínicos anteriores;

al menos un polímero de poli- α- olefina amorfo en una cantidad de 0% a 70% en peso donde dicho al menos unpolímero de poli- α- olefina amorfo se selecciona entre el grupo que consiste en homopolímero de propileno,copolímero de propileno-etileno, copolímero de propileno- buteno-1 y terpolímero de propileno-etileno-buteno- 1,y las mezclas de los anteriores polímeros;

un adhesivo compatible en una cantidad de 0% a 50% en peso;

un plastificante en una cantidad de al menos 32% a 70% en peso;

una cera en una cantidad de 0% a 30% en peso;

una carga en una cantidad de 0% a 60% en peso, y

un estabilizante en una cantidad de 0% a 5% en peso, sumando los anteriores componentes hasta un 100% enpeso de la composición.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2006/032046.

Solicitante: BOSTIK, INC..

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 11320 WATERTOWN PLANK ROAD WAUWATOSA, WISCONSIN 53226-3413 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: WANG, BAOYU.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C09J123/14 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C09 COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES; ADHESIVOS; COMPOSICIONES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR; APLICACIONES DE LOS MATERIALES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR.C09J ADHESIVOS; ASPECTOS NO MECANICOS DE LOS PROCEDIMIENTOS DE PEGADO EN GENERAL; PROCEDIMIENTOS DE PEGADO NO PREVISTOS EN OTRO LUGAR; EMPLEO DE MATERIALES COMO ADHESIVOS (adhesivos quirúrgicos A61L 24/00; adhesivos a base de compuestos macromoleculares orgánicos no especificados utilizados como agentes ligantes en productos estratificados B32B; etiquetado sobre tejidos o materiales y objetos comparables, de superficie deformable, utilizando adhesivos y adhesivos termoactibables respectivamente B65C 5/02, B65C 5/04;  preparación de cola o gelatina C09H; etiquetas, fichas o medios análogos de identificación o de indicación G09F 3/10). › C09J 123/00 Adhesivos a base de homopolímeros o copolímeros de hidrocarburos alifáticos insaturados que no tienen más que un enlace doble carbono-carbono; Adhesivos a base de derivados de tales polímeros. › Copolímeros de propileno (C09J 123/16 tiene prioridad).

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Fragmento de la descripción:

Sellador termofusible y material para junta de estanqueidad formado por espumación in situ

Campo de la invención La presente invención se refiere a una composición novedosa de sellador termofusible y a un material para una junta de estanqueidad de tipo caucho junto con al menos un polímero olefínico semicristalino. Más concretamente, la presente invención se refiere a composiciones de un sellador termofusible y un material para junta de estanqueidad para su uso en la fabricación de ventanas, puertas, filtros de aire, burletes para automóviles, altavoces. La composición de la presente invención es especialmente útil en aplicaciones de estanqueidad espumadas como un sustituto del burlete de espuma revestido con PSA.

Antecedente de la invención Los selladores y los materiales para junta de estanqueidad formados por espumación in situ son cualquiera de una amplia variedad de materiales que pueden formar un cierre hermético para evitar el paso de un líquido o un gas. Se han utilizado ampliamente en todos los sectores de fabricación desde la industria aeroespacial de alta tecnología a la industria de construcción convencional. Los selladores se usan generalmente como una barrera o un medio de protección para detener la infiltración del polvo, la suciedad, la humedad, el aceite. Las juntas de estanquidad, por otra parte, se utilizan normalmente entre partes correspondientes de máquinas o en torno a juntas de tuberías para contener un gas o un líquido. Selladores y juntas de estanqueidad se utilizan a menudo para proporcionar otras funciones importantes tales como una barrera contra el sonido, la vibración y el fuego, como aislante térmico y eléctrico, y como material de unión. Con más frecuencia, se utilizan para servir en múltiples papeles para llevar a cabo varias de estas funciones. Los selladores consisten usualmente en una mezcla de productos químicos y pueden encontrarse en la forma de un líquido, semilíquido o sólido. Se pueden aplicar a los sustratos de la misma manera que los adhesivos usando un equipo de aplicación o manualmente a partir de un cartucho. Las juntas de estanqueidad, por otra parte, abarcan una amplia gama de materiales que se encuentran en una variedad de conformaciones y formas. Se suministran a menudo como partes prefabricadas, ejemplos de los cuales son las arandelas de caucho y burletes para automóvil. Los materiales formados por espumación in situ son un tipo especial de material para junta de estanqueidad similar en composición y formas físicas a los selladores, y se aplican utilizando los mismos tipos de métodos de aplicación. Existe un considerable solapamiento en los requerimientos de propiedades funcionales entre materiales selladores y para junta de estanqueidad formados por espumación in situ, de esta manera, no es atípico ver un producto que se va a usar en ambos lugares. Para funcionar adecuadamente,

un sellador o una junta para estanqueidad formada por espumación in situ debe tener una buena adherencia al sustrato al que se va a unir, buena flexibilidad, encogimiento bajo, suavidad, resistencia a las fluctuaciones de temperatura, fácil aplicación y resistencia al combado o al aplastamiento Muchos tipos de selladores en húmedo en la forma de geles de petróleo están comercialmente disponibles a partir de una variedad de fuentes para aplicaciones industriales y para el consumidor. Estos selladores en húmedo incluyen siliconas, acrílicos, polisulfuros, poliuretanos y poliéteres de sililo. Son especialmente adecuados para la aplicación manual utilizando una pistola de cartuchos y son populares en los sitios de construcción de edificios residenciales, industriales y de oficinas para sellar juntas exteriores e interiores tales como huecos en las esquinas en las fachadas de las casas residenciales. Estos tipos de selladores consisten bien en un oligómero líquido 45 endurecible o bien en un polímero de disolvente y tienen mala resistencia en verde. Puede ser necesario que transcurran varios días para que se desarrolle completamente la resistencia. Sirven bien en el área de la construcción donde no se necesita elevada resistencia en verde. Debido a su mala resistencia en verde, estos productos, sin embargo, no son adecuados para las aplicaciones de ensamblaje industrial actuales, donde se requiere una elevada productividad. Los selladores termofusibles y las juntas de estanqueidad formadas por espumación in situ basadas en butilo, poliuretanos endurecibles a la humedad y copolímeros en bloque estirénicos (SBC) han superado el problema de la resistencia en verde y se usan para el ensamblaje industrial. Las sustancias termofusibles, por otra parte, tienen sus propios inconvenientes. Los productos basados en butilo y SBC no tienen una adherencia adecuada a muchos sustratos plásticos. Además, el sellador de butilo tiene normalmente una elevada viscosidad y malas características de aplicación. Es normalmente no espumable y por tanto, no se puede 55 usar como material para juntas de estanqueidad formadas por espumación in situ. Aunque los poliuretanos termofusibles endurecibles a la humedad bien formulados pueden proporcionar una buena adherencia y resistencia en verde, estos tipos de productos son notorios en sus procedimientos de manipulación y aplicación. Del producto a la aplicación, debe tenerse cuidado en cada etapa de manera que se excluya la humedad del envase a fin de evitar el endurecimiento prematuro. Los potenciales riesgos para la salud del residuo tóxico del monómero de isocianato son también un problema. Existe una necesidad, por tanto, de un sellador termofusible y un material para junta de estanqueidad formado por espumación in situ que tenga una elevada resistencia en verde, buena adherencia a diversos sustratos, baja adherencia, sin toxicidad y de fácil aplicación.

La composición de la presente invención, que se basa en el caucho junto con al menos un polímero olefínico 65 semicristalino, puede satisfacer adecuadamente estas necesidades y proporcionar buena adherencia, buena resistencia en verde, baja o ninguna adherencia, ninguna toxicidad, fácil aplicación, excelente resistencia a fluidos limpiadores, la composición tiene flexibilidad y resiliencia particularmente excelentes para adaptarse a la conformación del hueco que se va a sellar. Este carácter permite también a la composición termofusible soportar las tensiones térmicas por fluctuaciones de temperatura, ofreciendo por tanto excelente durabilidad del sellado en situaciones donde un amplio cambio de temperatura es la norma, tal como una aplicación de sellado para ventanas y puertas. Las tensiones térmicas aparecen normalmente debido a la diferencia en el coeficiente de expansión térmica de diferentes materiales en la junta. La composición puede espumarse fácilmente utilizando un gas comprimido tal como nitrógeno, dióxido de carbono y aire comprimido. Es muy adecuada para aplicaciones de selladores y de materiales para junta de estanqueidad formados por espumación in situ.

Los selladores y las composiciones para junta de estanqueidad formadas por espumación in situ basadas en caucho junto con al menos un polímero olefínico semicristalino no son conocidas en la técnica anterior aunque se han divulgado en algunas patentes adhesivos de caucho de etileno propileno (EPR) , caucho de etileno propileno dieno (EPDM) y/o polímeros olefínicos. Los adhesivos, sin embargo, se formulan para tener características diferentes a los selladores y generalmente carecen de la flexibilidad, resiliencia, resistencia a las fluctuaciones de la temperatura y

espumabilidad. La mayoría de los adhesivos de la técnica anterior están bien basados en disolventes o bien contienen agentes de endurecimiento, y por tanto, no se pueden considerar como termofusibles en un sentido convencional. Debido a la presencia de disolventes y/o agentes de endurecimiento, estos adhesivos no se pueden procesar con equipo de fundido en caliente. Tynan y col., Patente de los Estados unidos Nº 5.798.175 divulgan composiciones adhesivas basadas en una composición adhesiva sensible a la presión (PSA) basadas en un caucho natural o en un caucho sintético y en una mezcla de olefina amoría que comprende EPR, poliisopreno hidrogenado y un polipropileno atáctico (APP) . Los adhesivos se prepararon componiendo los polímeros anteriormente mencionados, un espesante y un disolvente orgánico. Estos adhesivos están de esta manera basados en disolvente, y no se debe considerar, por tanto que son termofusibles.

Davis y col., Patente de los Estados Unidos Nº 5.612.144 y Solicitud de Patente Europea EPO 714963A2 divulgan una composición de cinta adhesiva que comprende una mezcla polimérica que contiene al menos un caucho EPDM y otro polímero seleccionado entre el grupo que consiste en poliisopreno, polibutadieno, EPR... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un sellador termofusible y/o una composición para junta de estanqueidad formada por espumación in situ, que comprende una mezcla de los siguientes componentes:

al menos un caucho en una cantidad de aproximadamente 5% a 50% en peso, seleccionándose dicho al menos un caucho entre el grupo que consiste en un caucho de etileno-propileno (EPR) , material de etileno-propilenodieno (EPDM) , y sus mezclas; al menos un polímero olefínico semicristalino en una cantidad de aproximadamente 5% a 40% en peso donde dicho al menos un polímero olefínico semicristalino se selecciona entre el grupo que consiste en polietileno, polipropileno, copolímeros de etileno-propileno aleatorio y de impacto, copolímeros de etileno-ácido acrílico, copolímeros de etileno-acrilato o metacrilato de alquilo, copolímeros de etileno-acetato de vinilo, copolímeros de etileno-alcohol vinílico y las mezclas de los polímeros olefínicos anteriores; al menos un polímero de poli-α-olefina amorfo en una cantidad de 0% a 70% en peso donde dicho al menos un polímero de poli-α-olefina amorfo se selecciona entre el grupo que consiste en homopolímero de propileno, copolímero de propileno-etileno, copolímero de propileno-buteno-1 y terpolímero de propileno-etileno-buteno-1, y las mezclas de los anteriores polímeros; un adhesivo compatible en una cantidad de 0% a 50% en peso; un plastificante en una cantidad de al menos 32% a 70% en peso; una cera en una cantidad de 0% a 30% en peso; una carga en una cantidad de 0% a 60% en peso, y un estabilizante en una cantidad de 0% a 5% en peso, sumando los anteriores componentes hasta un 100% en peso de la composición.

2. La composición de la reivindicación 1 donde dicho al menos un caucho comprende 5% a 30% o 10% a 25% en peso de la composición.

3. La composición de la reivindicación 1 o 2 donde al menos un polímero olefínico semicristalino está presente en una cantidad de 5% a 30% o de 5% a 25% en peso.

4. La composición de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 donde dicho al menos un polímero olefínico semicristalino es un homopolímero o copolímero de una α-olefina que comprende 2-18 átomos de carbono.

5. La composición de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 donde dicho al menos un polímero de poli-α35 olefina amoría está presente en una cantidad de 5% a 30% en peso.

6. la composición de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 donde dicho al menos un polímero de poli-α-olefina amoría es un homopolímero de propileno o un copolímero de propileno con uno o más comonómeros de α-olefina.

7. La composición de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 donde dicho adhesivo se selecciona entre el grupo que consiste en resinas de hidrocarburos alifáticos y cicloalifáticos de petróleo, resinas de hidrocarburos alifáticos y cicloalifáticos hidrogenados de petróleo, resinas de hidrocarburos aromáticos de petróleo, resinas de hidrocarburos aromáticos hidrogenados de petróleo, resinas de hidrocarburos alifáticos/aromáticos derivados de petróleo, resinas de hidrocarburos alifáticos/aromáticos hidrogenados derivados de petróleo, resinas cicloalifáticas aromáticas

modificadas, resinas cicloalifáticas aromáticas hidrogenadas modificadas, resinas politerpénicas, copolímeros y terpolímeros de terpenos naturales, colofonia natural y modificada, ésteres de glicerol y de pentaeritritol de colofonias naturales y modificadas, y resinas terpénicas fenólicas modificadas.

8. La composición de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 donde dicho plastificante está presente en una cantidad de más del 35% en peso.

9. La composición de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 donde dicho plastificante se selecciona entre el grupo que consiste en aceite mineral, oligómeros de olefina, y polibutenos líquidos.

10. la composición de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 donde dichos componentes proporcionan a la composición una viscosidad Brookfield entre 2.000 cP y 100.000 cP (entre 2.000 y 100.000 mPa.s) ensayada de acuerdo con el método de la ASTM D-3236 a 350º F (176º C) y un punto de reblandecimiento de anillo y bola entre 2001 F y 350º F (entre 93 y 176º C) determinado de acuerdo con el método de la ASTM E-28.

11. Un método para fabricar una estructura laminada, que comprende las etapas de:

proporcionar un primer sustrato que tiene una superficie receptora del sellador; proporcionar un segundo sustrato; aplicar la composición termofusible de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 sobre dicha superficie

receptora de adhesiva del primer sustrato, y poner el primer y segundo sustratos en contacto entre sí bajo presión para unir el primer sustrato con el segundo sustrato 12. Una estructura laminada, que comprende.

un primer sustrato que tiene una superficie receptora del sellador, un segundo sustrato que tiene una superficie orientada hacia dicha superficie receptora del adhesivo, y la composición termofusible de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 dispuesta sobre dicha superficie receptora del adhesivo del primer sustrato que se une a dichos primer y segundo sustratos juntos para formar una estructura laminada.

13. Un material para junta de estanqueidad formado por espumación in situ que comprende una composición de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10.


 

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