Masa antisonora con polímero de emulsión estabilizado mediante coloide protector.

Uso de una dispersión polimérica para la producción de masas antisonoras,

en el que la dispersión polimérica puede obtenerse mediante polimerización en emulsión de monómeros que pueden polimerizarse por radicales en presencia de al menos un coloide protector que es un polímero de injerto anfífilo.

Masa antisonora con polímero de emulsión estabilizado mediante coloide protector

La invención se refiere al uso de una dispersión polimérica para la producción de masas antisonoras, en el que la dispersión polimérica puede obtenerse mediante polimerización en emulsión de monómeros que pueden polimerizarse por radicales en presencia de al menos un coloide protector que es un polímero de injerto anfífilo. La invención se refiere también a masas antisonoras correspondientes, que contienen la dispersión polimérica así como a un procedimiento para la amortiguación de vibraciones u oscilaciones de elementos constructivos de vehículos.

Mediante la vibración u oscilaciones de elementos constructivos de máquinas o vehículos se generan ruidos indeseados. Para la reducción del ruido pueden dotarse los elementos constructivos de las denominadas masas antisonoras, también llamadas masas LASD (Liquid Applied Sound Damping). Materiales de amortiguación de oscilaciones se describen por ejemplo en Journal of Materials Science 36 (21) 5733-5737, el documento US 24/33354 y el documento US 652821. El equipamiento de elementos constructivos geométricamente complejos, tridimensionales, puede realizarse mediante pulverización de una masa antisonora en forma de una dispersión acuosa. Las dispersiones de este tipo contienen por regla general un polímero dispersado, viscoelástico, y cargas inorgánicas. La composición de amortiguación de oscilaciones a base de dispersiones poliméricas a base de agua y cargas inorgánicas así como otros coadyuvantes se conoce por el documento EP 152865 y el documento WO 27/34933. La calidad de una masa antisonora puede medirse mediante medición de las oscilaciones de flexión en el procedimiento de curva de resonancia de acuerdo con la norma ISO 6721-1 y la norma ISO 6721-3. Una medida del efecto de amortiguación de oscilaciones es el factor de pérdida tan delta. En el caso del uso de masas antisonoras a base de polímeros viscoelásticos, el factor de pérdida depende de la temperatura. Se desean materiales que lleven a un factor de pérdida lo mayor posible en el intervalo de temperatura en el que habitualmente se hacen funcionar las máquinas o vehículos, por ejemplo entre y 4 °C. Era objetivo de la presente invención proporcionar otros materiales con propiedades de amortiguación de oscilaciones adecuadas o mejoradas.

Se descubrió que los emulsionantes contenidos en masas antisonoras conocidas a base de dispersiones poliméricas para la estabilización de los polímeros pueden actuar de forma desventajosa sobre las propiedades de amortiguación de oscilaciones y que puede aumentarse la eficacia de las masas antisonoras si para la estabilización de los polímeros en la dispersión acuosa se utilizan determinados coloides protectores.

Es por lo tanto objeto de la invención el uso de una dispersión polimérica para la producción de masas antisonoras en el que la dispersión polimérica puede obtenerse mediante polimerización en emulsión de monómeros que pueden polimerizarse por radicales en presencia de al menos un coloide protector que es un polímero de injerto anfífilo. Un uso preferido es el uso de la masa antisonora de acuerdo con la invención para la amortiguación de oscilaciones de piezas de carrocería de un vehículo.

Es también objeto de la invención una masa antisonora, que contiene

(a) una dispersión polimérica, que contiene al menos un polímero que puede obtenerse mediante

polimerización en emulsión de monómeros que pueden polimerizarse por radicales, dispersado en agua, y al

menos un coloide protector, que es un polímero de injerto anfífilo; y

(b) cargas inorgánicos.

Un copolímero anfífilo es un polímero que contiene tanto zonas hidrófilas como zonas hidrófobas. Las zonas hidrófilas son zonas poliméricas en las que las unidades monoméricas hidrófilas en las que se basan presentan una solubilidad en agua mayor que las unidades monoméricas hidrófobas en las que se basan las zonas hidrófobas. Un copolímero de injerto es un polímero con una cadena principal con al menos una, preferentemente varias cadenas laterales injertadas sobre el mismo. El grado de injerto promedio del copolímero de injerto es preferentemente al menos ,5, en particular al menos ,1 sitios de injerto por 5 unidades monoméricas de la cadena principal. Los coloides protectores son compuestos poliméricos que con la solvatación fijan grandes cantidades de agua y pueden estabilizar dispersiones de polímeros insolubles en agua. Los coloides protectores se usan preferentemente en una cantidad de ,5 a 6 partes en peso o de 1 a 3 partes en peso, de manera especialmente preferente del 7 al 3 % en peso (en particular cuando el contenido en sólidos total de la composición de acuerdo con la invención asciende a más del 5 % en peso), con respecto a 1 partes en peso de los monómeros que van a polimerizarse.

Los copolímeros de injerto preferidos presentan una cadena principal con unidades de poli(óxido de alquileno) solubles en agua y cadenas laterales con unidades de poli(éster vinílico). Las unidades de poli(óxido de alquileno) son por ejemplo poli(óxido de etileno), poli(óxido de propileno) o mezcla de los mismos, en particular copolímeros de bloque de óxido de etileno/óxido de propileno. Se prefiere especialmente poli(óxido de etileno). Los ásteres vinílicos son por ejemplo acetato de vinilo y propionato de vinilo. Se prefiere especialmente acetato de vinilo. Un coloide protector anfífilo preferido presenta una cadena principal con unidades de poli(óxido de etileno) y cadenas laterales con unidades de poli(acetato de vinilo). Los copolímeros de injerto adecuados a base de poli(óxidos de alquileno) y ésteres vinílicos y su producción se describen en los documentos WO 27/13853, DE 17743 y GB 922457.

El peso molecular promedio en peso Mw de los copolímeros de injerto es preferentemente de 5 a 1, en particular de 1 a 6 o de 15 a 2.

Los polímeros de injerto anfífilos preferidos tienen del 1 al 5 % en peso, preferentemente del 2 al 45 % en peso o del 3 al 4 % en peso de polijóxldos de alquileno) solubles en agua, preferentemente polijóxido de etlleno), como cadena principal y del 5 al 9 % en peso, preferentemente del 55 al 8 % en peso o del 6 al 7 % en peso de cadenas laterales formadas mediante polimerización por radicales, estando formadas las cadenas laterales preferentemente en del 7 al 1 % en peso por acetato de vinllo, propionato de vinilo o mezcla de los mismos y en del al 3 % en peso por monómeros adicionales, distintos de los mismos, etilénicamente ¡nsaturados. Preferentemente la relación en peso de unidades de polijóxldo de alquileno) con respecto a unidades de áster vinílico asciende al menos a 2/8 o al menos a 3/7 y preferentemente hasta 8/2, hasta 4/6, hasta 5/5 o hasta 45/55.

En una forma de realización el coloide protector anfífilo presenta

(A) del 1 al 5 % en peso, con respecto al polímero total, de poll(óxidos de alquileno) solubles en agua como

cadena principal y

(B) del 5 al 9 % en peso, con respecto al polímero total, de cadenas laterales, estando formadas las cadenas laterales mediante polimerización por radicales de

(B1) del 7 al 1 % en peso, con respecto a las cadenas laterales, de ásteres vinílicos, seleccionados de

acetato de vinilo, propionato de vinilo y mezcla de los mismos y

(B2) del al 3 % en peso, con respecto a las cadenas laterales, de monómeros etilénicamente ¡nsaturados,

adicionales, que pueden polimerizarse por radicales.

Los polijóxidos de alquileno) solubles en agua adecuados son en particular óxidos de alquileno C2-C4, que contienen al menos el 5 % en peso, preferentemente al menos el 6 % en peso, al menos el 75 % en peso o el 1 % en peso de óxido de etileno en forma polimerizada. La cadena principal de poll(óxido de alquileno) puede presentar grupos terminales OH o uno o dos grupos terminales éter, por ejemplo alquil C1-C25, fenil o alquil C1-C14 fenil éteres.

Los polijóxidos de alquileno) solubles en agua adecuados como cadena principal son por ejemplo polietllengllcol con un peso molecular promedio en número Mn de preferentemente 15 a 2 o de 25 a 15, pudiendo ser ninguno, uno o dos de los grupos terminales grupos alquilo C1 a C25; copolímeros de óxido de etileno, óxido de proplleno y/u óxido de butileno con un contenido en óxido de etileno de al menos el 5 % en peso con un peso molecular promedio en número Mn de preferentemente 15 a 2 o de 25 a 15, pudiendo ser ninguno, uno o dos de los grupos terminales grupos alquilo C1 a C25; poliésteres o poliuretanos con un peso molecular promedio en número Mn de preferentemente 25 a 2, formados por ácidos dicarboxílicos C2-C12 o diisocianatos C6-Ci8... [Seguir leyendo]

1. Uso de una dispersión polimérica para la producción de masas antisonoras, en el que la dispersión polimérica puede obtenerse mediante polimerización en emulsión de monómeros que pueden polimerizarse por radicales en presencia de al menos un coloide protector que es un polímero de injerto anfffllo.

2. Uso de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el coloide protector anflfilo presenta una cadena principal con unidades de polijóxido de alqulleno) solubles en agua y cadenas laterales con unidades de poll(éster vinílico).

3. Uso de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque el coloide protector anflfilo presenta un grado de injerto promedio de al menos ,5 sitios de Injerto por 5 unidades de óxido de alqulleno.

4. Uso de acuerdo con la reivindicación anterior, caracterizado porque la relación de unidades de polijóxido de alquileno) con respecto a unidades de éster vinílico asciende a desde 1/9 hasta 8/2, preferentemente hasta 5/5.

5. Uso de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el coloide protector anflfilo presenta

(A) del 1 al 5 % en peso, con respecto al polímero total, de polijóxidos de alquileno) solubles en agua como cadena principal y

(B) del 5 al 9 % en peso, con respecto al polímero total, de cadenas laterales,

estando formadas las cadenas laterales mediante polimerización por radicales de

(B1) del 7 al 1 % en peso, con respecto a las cadenas laterales, de ásteres vinllicos, seleccionados de acetato de vinilo, proplonato de vinilo y mezcla de los mismos y

(B2) del al 3 % en peso, con respecto a las cadenas laterales, de monómeros etilénicamente insaturados, adicionales, que pueden polimerizarse por radicales.

6. Uso de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el coloide protector anflfilo presenta una cadena principal con unidades de poll(óxldo de etileno) y cadenas laterales con unidades de poli(acetato de vinilo).

7. Uso de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la temperatura de transición vitrea del polímero producido mediante polimerización en emulsión se encuentra en el intervalo de -6 °C a menos de o Igual a 7 °C.

8. Uso de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el polímero producido mediante polimerización en emulsión está constituido en al menos el 6 % en peso por monómeros principales que están seleccionados de (met)acrilatos de alquilo Ci a C2, ásteres vinllicos de ácidos carboxllicos que contienen hasta 2 átomos de C, compuestos aromáticos de vinilo con hasta 2 átomos de C, nitritos etilénicamente insaturados, halogenuros de vinilo, vlnlléteres de alcoholes que contienen de 1 a 1 átomos de C, hidrocarburos alifáticos con 2 a 8 átomos de C y uno o dos dobles enlaces o mezclas de estos monómeros.

9. Uso de acuerdo con la reivindicación anterior, caracterizado porque el polímero está constituido en al menos el 6 % en peso por (met)acrilatos de alquilo C1 a C1.

1. Uso de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el polímero presenta una morfología de núcleo-envuelta o puede producirse mediante polimerización de al menos dos etapas, siendo la temperatura de transición vitrea del polímero de formación del núcleo en al menos 1 °C distinta de la temperatura de transición vitrea del polímero de formación de la envuelta, o siendo la temperatura de transición vitrea del polímero que se genera en la primera etapa de polimerización diferente de la temperatura de transición vitrea del polímero que se genera en la segunda etapa de polimerización en al menos 1 °C.

11. Uso de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores para la amortiguación de oscilaciones de piezas de carrocería de un vehículo.

12. Masa antisonora que contiene

(a) una dispersión polimérica que contiene al menos un polímero que puede obtenerse mediante polimerización en emulsión de monómeros que pueden polimerizarse por radicales, dispersado en agua y al menos un coloide protector que es un polímero de injerto anflfilo; y

(b) cargas inorgánicas.

13. Masa antisonora de acuerdo con la reivindicación anterior que contiene

(a) del 5 al 2 % en peso de sólido de la dispersión polimérica,

(b) del 4 al 8 % en peso de cargas Inorgánicas,

(c) del 1 al 4 % en peso de agua y

(d) del al 1 % en peso de coadyuvantes.

14. Masa antisonora de acuerdo con una de las dos reivindicaciones anteriores, caracterizada porque las cargas 5 inorgánicas se seleccionan de caolín, creta, mlcrodolomlta, cuarzo en polvo y mica y los coadyuvantes se utilizan en

al menos el ,1 % en peso y se seleccionan de agentes espesantes, resinas, plastificantes y agentes de dispersión.

15. Procedimiento para la amortiguación de vibraciones u oscilaciones de elementos constructivos de vehículos, en el que

(1) se proporciona una masa antisonora con un contenido en una dispersión polimérica con las características

mencionadas en las reivindicaciones 1 a 1 o una masa antisonora de acuerdo con las reivindicaciones 12 a

14, y

(2) se aplica la masa antisonora sobre un elemento constructivo de un vehículo y se seca.