Preparación de un elastómero termoplástico autoadhesivo usando un promotor de la adhesión in situ.

Una composición adhesiva que comprende un silsesquioxano que contiene amina y un elastómero termoplástico.

Preparación de un elastómero termoplástico autoadhesivo usando un promotor de la adhesión in situ Referencia cruzada a las solicitudes relacionadas Esta solicitud reivindica la prioridad de la solicitud de patente provisional de Estados Unidos nº 61/016.063, presentada el 21 de diciembre de 2007.

Campo de la invención La invención se refiere en general a un método para preparar una composición termoplástica autoadhesiva con un promotor de la adhesión in situ, a composiciones del mismo y a artículos que incluyen composiciones del mismo.

Antecedentes de la invención Los elastómeros termoplásticos han tenido tradicionalmente una mala adhesión a superficies de diversos tipos. Los vulcanizados termoplásticos (TPV) , un subconjunto de los elastómeros termoplásticos (TPE) , a menudo dan como resultado fuerzas de adherencia de solo 88 a 700 newton por metro (N/m) entre el TPV y el sustrato después del procesamiento por fusión del TPV con el sustrato.

Típicamente, cuando un polímero y un sustrato exhiben una mala adhesión entre sí, el problema puede atribuirse a una mala humectación del sustrato con el polímero o a la falta de interacciones entre la superficie y el polímero.

Por lo tanto, existe la necesidad de elastómeros termoplásticos que se adhieran a una superficie de sustrato y, en particular, tengan fuerzas de adherencia que puedan soportar el uso normal del material La adición de silanos aminofuncionales a composiciones elastómericas para mejorar su adhesión a un sustrato es conocida por los documentos US 2004-0126574, US 5252668 y US 3886226.

Breve compendio de la invención La presente invención proporciona sorprendentemente composiciones que incluyen silsesquioxano que contiene amina y un elastómero termoplástico, así como métodos de preparación, que son útiles como elastómeros termoplásticos autoadhesivos para diversos sustratos.

En un aspecto, la composición de elastómero termoplástico es una vulcanita termoplástica.

En otro aspecto, el silsesquioxano que contiene amina incluye unidades de RSiO3/2 en las que R es un grupo alquilo terminado con una funcionalidad amina. Los grupos alquilo adecuados incluyen grupos alquilo C1 a C6 que pueden ser ramificados o no ramificados.

En aún otro aspecto, R es un grupo alquilo ramificado o no ramificado, en el que uno o más átomos de carbono de la cadena alquílica están reemplazados por al menos un átomo de nitrógeno, proporcionando una amina primaria, amina secundaria o amina terciaria, con la condición de que cuando están en la cadena alquilheteroatómica dos o más átomos de nitrógeno, no están adyacentes entre sí dos átomos de nitrógeno. Los ejemplos adecuados incluyen cadenas alquilheteroatómicas tales como NH2 (R22 (X) R33) n-, NHR44 (R22 (X) R33) n-, NR44R55 (R22 (X) R33) n-o (R22 (X) R33) n, en las que R22 y R33 son cada uno individualmente un grupo alquilo ramificado o no ramificado que tiene de 1 a 6 átomos de carbono; X puede ser un átomo de nitrógeno o un grupo alquilo ramificado o no ramificado que tiene de 1 a 6 átomos de carbono, en el que el átomo de nitrógeno es NR66, en la que R66 es un grupo alquilo ramificado o no ramificado que tiene de 1 a 6 átomos de carbono o un átomo de hidrógeno; n es un número entero de 1 a 25, de 1 a 10 o de 1 a 5; y R44 y R55 son cada uno individualmente un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo ramificado o no ramificado que tiene de 1 a 6 átomos de carbono, a condición de que al menos uno de R44 y R55 no sean ambos átomos de hidrógeno.

En una realización particular, uno o más de los grupos R es NH2CH2CH2NHCH2CH2CH2-.

El silsesquioxano que contiene amina incluye aquellos que tienen la fórmula (I) :

** (Ver fórmula) **

en la que a es un número entero de aproximadamente 1 a aproximadamente 3.000;

en la que b es un número entero de aproximadamente 1 a aproximadamente 3.000;

en la que c es un número entero de aproximadamente 1 a aproximadamente 3.000;

en la que R1 es un hidrocarburo C1 a C6 ramificado o no ramificado;

en la que R2 y R3 son cada uno independientemente un hidrocarburo C1 a C6 ramificado o no ramificado;

en la que al menos uno de R4 y R5 es independientemente cada uno un hidrocarburo C1 a C6 ramificado o no ramificado sustituido con NH2, NHR6 o NR6R7 o un hidrocarburo C1 a C6 ramificado o no ramificado, a condición de que al menos uno de R4 o R5 esté sustituido con NH2, NHR6 o NR6R7;

en la que R6 y R7 son cada uno independientemente un hidrocarburo C1 a C6 ramificado o no ramificado; y en la que cada X e Y son, independientemente, un enlace covalente, un átomo de Si, R8 o un átomo de hidrógeno, en la que R8 es un hidrocarburo C1 a C6 ramificado o no ramificado, en que el átomo de Si puede estar unido a un átomo de oxígeno, R8 o R4 como se define anteriormente.

En ciertas realizaciones, a es un número entero de 1 a 3.000, de 1 a 2.000, de 1 a 1.000, de 1 a 500, de 1 a 250, de 1 a 100, de 1 a 50 y de 1 a 25.

En ciertas realizaciones, b es un número entero de 1 a 3.000, de 1 a 2.000, de 1 a 1.000, de 1 a 500, de 1 a 250, de 1 a 100, de 1 a 50 y de 1 a 25.

En ciertas realizaciones, c es un número entero de 1 a 3.000, de 1 a 2.000, de aproximadamente 1 a 1.000, de 1 a 500, de 1 a 250, de 1 a 100, de 1 a 50 y de 1 a 25.

En ciertos aspectos, a + b + c es igual a al menos 2 a 6.000, a condición de que c sea al menos 1. En otros aspectos, a + b + c es igual a 2 a 5.000, de 2 a 4.000, de2 a 3.000, de 2 a 1.000, de 2 a 500, de 2 a 250, de 2 a 100, de 2 a 50 y de 2 a 25, a condición de que c sea al menos 1. En ciertos aspectos, a + b + c es igual a al menos 3 a 6.000, en los que cada uno de a, b y c es al menos 1. Por lo tanto, los intervalos incluyen de 3 a 5.000, de 3 a 4.000, de 3 a 3.000, de 3 a 2.000, de 3 a 1.000, de 3 a 500, de 3 a 250, de 3 a 100, de 3 a 50 y de 3 a 25, de nuevo a condición de que cada uno de a, b y c sea al menos 1.

Es un ejemplo adecuado de fórmula I SF1706 de Momentive, que es un copolímero de metilsilsesquioxano, polidimetilsiloxano y polietilaminopropilmetilsiloxano.

En otra realización, el grupo amino del silsesquioxano es una amina primaria, una amina secundaria o una amina terciaria. En particular, el grupo amino está en el extremo terminal del grupo alquilo.

Los elastómeros termoplásticos adecuados útiles en los adhesivos autoadhesivos de la invención incluyen, pero sin limitación, poliuretanos, alcoholes etilvinílicos, poli (fluoruro de vinilideno) , etc.

Aunque se dan a conocer múltiples realizaciones, resultarán evidentes para los especialistas en la materia aún más realizaciones de la presente invención a partir de la siguiente descripción detallada. Como resultará evidente, la invención puede modificarse en diversos aspectos obvios, todo ello sin apartarse del alcance de la presente invención. En consecuencia, las descripciones detalladas han de considerarse como de naturaleza ilustrativa y no restrictiva.

Descripción detallada La presente invención proporciona composiciones que incluyen silsesquioxano que contiene amina y un elastómero termoplástico, así como un método de preparación, que son útiles como adhesivos autoadhesivos para diversos sustratos. Es una ventaja de la presente invención la facilidad de preparación. El elastómero termoplástico y silsesquioxano que contiene amina (conocidos colectivamente como promotores de la adhesión in situ (PAI) pueden mezclarse simplemente entre sí y extruirse, recubrirse o disponerse sobre un sustrato. El sustrato puede procesarse adicionalmente entonces con aún otro sustrato, formando un laminado en el que el adhesivo autoadhesivo une los dos sustratos entre sí. El uso de adhesivos autoadhesivos de la invención proporciona ventajosamente una fuerza de adherencia de más de 3500 N/m (20 ppi) cuando se compara con muestras preparadas sin PAI.

En la memoria descriptiva y las reivindicaciones, los términos "incluye" y "comprende" son términos abiertos y debería interpretarse que significan "incluye pero sin limitación". Estos términos abarcan los términos más restrictivos "consiste esencialmente en" y "consiste en".

La frase "elastómero termoplástico", como se usa en la presente memoria, es conocida en la materia y se pretende que incluya aquellas combinaciones o compuestos poliméricos que, por encima de su temperatura de fusión, exhiben un carácter termoplástico que les posibilita conformarse en un artículo fabricado y que, dentro de su intervalo de temperatura de diseño, poseen un comportamiento elastomérico sin reticulación durante la fabricación. Este proceso es reversible y los productos pueden reprocesarse y remoldearse.

Los elastómeros termoplásticos... [Seguir leyendo]

1. Una composición adhesiva que comprende un silsesquioxano que contiene amina y un elastómero termoplástico.

2. Un artículo que comprende: una primera capa que comprende un material polimérico con funcionalidad reactiva, un vidrio o un metal; y una segunda capa adyacente a la primera capa, comprendiendo la segunda capa la composición adhesiva según la

reivindicación 1.

3. La composición de la reivindicación 1 o el artículo de la reivindicación 2, en la que el silsesquioxano que contiene amina contiene unidades de RSiO3/2 en la que R es un grupo alquilo ramificado o no ramificado, en la que uno o más átomos de carbono de la cadena alquílica se reemplazan por al menos un átomo de nitrógeno proporcionando una amina primaria, amina secundaria o amina terciaria, con la condición de que cuando dos o más átomos de nitrógeno están en la cadena alquílica, no están adyacentes entre sí dos átomos de nitrógeno.

4. La composición o artículo de la reivindicación 3, en la que R es un grupo alquilo C1 a C6.

5. La composición o artículo de la reivindicación 3, en la que el grupo amino es una amina primaria.

6. La composición o artículo de la reivindicación 3, en la que el grupo amino está en el extremo terminal del grupo alquilo.

7. La composición de la reivindicación 1 o el artículo de la reivindicación 2, en la que el elastómero termoplástico es un poliuretano termoplástico, un alcohol etilvinílico polimérico o un poli (fluoruro de vinilideno) .

8. Un método de preparación de una composición adhesiva que comprende: mezclar una formulación termoplástica en un dispositivo de mezclado; y añadir un promotor de la adhesión in situ al dispositivo de mezclado, en el que el promotor de la adhesión in situ es

un silsesquioxano que contiene amina.

9. El método de la reivindicación 8, en el que el silsesquioxano que contiene amina contiene unidades de RSiO3/2 en la que R es un grupo alquilo ramificado o no ramificado, en la que uno o más átomos de carbono de la cadena alquílica se reemplazan por al menos un átomo de nitrógeno proporcionando una amina primaria, amina secundaria o amina terciaria, con la condición de que cuando dos o más átomos de nitrógeno están en la cadena alquílica, no están adyacentes entre sí dos átomos de nitrógeno.

10. El método de la reivindicación 9, en el que R es un grupo alquilo C1 a C6.

11. El método de la reivindicación 9, en el que el grupo amino es una amina primaria.

12. El método de la reivindicación 11, en el que el grupo amino está en el extremo terminal del grupo alquilo.

13. El método de la reivindicación 8, en el que el elastómero termoplástico es un poliuretano termoplástico, un alcohol etilvinílico polimérico o un poli (fluoruro de vinilideno) .

14. Uso de una composición que comprende un silsesquioxano que contiene amina y un elastómero termoplástico como adhesivo autoadhesivo.