MX2010012370A - Formulacion acrilica que contiene isocianato curable con humedad. - Google Patents

Abstract

Se proporciona una formulación acrílica curable con humedad inclusive de una mayoría en peso de prepolímero poliacrílico. El prepolímero tiene un peso molecular promedio de entre 3,000 y 6000 gramos/mol, y entre 2 y 4 porciones funcionales curables con humedad de isocianato o silano por prepolímero. También se incluye una resma adhesiva termoplástica dentro de la formulación. Cuando las porciones funcionales del prepolímero son todas silano, la resma adhesiva termoplástica es resma de etilen vinil acetato. Una molécula de silano es provista dentro de la formulación como un promotor de adhesión y también provee un grado de estabilidad al almacenamiento a través de la reacción de protección con el agua durante el almacenamiento. La formulación resultante logra una resistencia al esfuerzo cortante de por lo menos 10 lb/in2 cuando se aplica a un grosor de 0.75 milímetros entre un substrato vítreo y un artículo de vinilo 15 después de la aplicación a 120°C en aire atmosférico ambiental. La formulación es muy adecuada para la formación de un ensamble de ventana cuando se aplica intermedio entre un substrato y un artículo de ventana.

Description

FORMULACION ACRILICA QUE CONTIENE ISOCIANATO CURABLE CON HUMEDAD i ' í , CAMPO DE LA INVENCION \ j La presente invención, en general se refiere a los senadores curables con humedad y en particular a la condensación hidrolíticá de porciones de ¡socianato en I ; ' prepolímeros selladores para formar selladores i con características atractivas, ^ especialmente al ser aplicado en caliente. j ! ANTECEDENTES DE LA IN Se selecciona una composición adhesiva; recubrimiento, o selladora para i : un fin determinado basado en las propiedades físicas finales disponibles después de curar la composición. Estas propiedades físicas generalmente incluyen resistencia a la tracción, resistencia al esfuerzo cortante, resistencia a la intemperie, flexibilidad, y en algunos casos transparencia. Otros factores en la selecciónj de una composición particular, incluyen no sólo las propiedades físicas finales, sino también propiedades de manejo tales como la viscosidad pre-curada y la velocidad de formación de las propiedades físicas i ! durante el curado. En un instalación de producción la formación rápida la propiedad física I facilita el rendimiento del producto como componentes a ser unidos que no necesitarán dejarse de lado a la espera la formación la propiedad curada.

Un parámetro siempre importante de formación de propiedad física es la cantidad de tiempo necesario para una composición sej libere de la adhesión ya que una composición no adherible es sensible a la exposición ¡a; operaciones subsiguientes que producen desechos que de otro modo podrían contamin Iar ! una Composición grasosa.

I Existe un número de una parte las curables con humedad que ofrecen estas características dentro de un rango estrecho de las propiedades físicas finales. Entre estos materiales convencionales están las composiciones de poliuretano I que se detallan en, por ejemplo, las patentes EUA 3.380.967 y 3.779.794; los acrílicos terminados de silano tal como aquellos detallados, porejemplo, en las patentes EUA. 6.414.077 y 7.064.162. Desafortunadamente, la gama,; ampliable de las propiedades físicas actualmente alcanzables con las composiciones actuales es limitada.

Por lo tanto, existe una necesidad p'or, formulaciones que contienen I | isocianato curable con humedad que permitan una rápida provisión de una amplia gama de temperaturas de transición vitrea y humectación dél sustrato de una formulación curada. Además, existe una necesidad por tal formulación que proporcione una rápida formación de la propiedad física final y tolerante de ser aplicada en caliente.

Una formulación acrílica curable con humedad está provista Inclusive de una mayoría por peso de prepolímero poliacrílico. El prépólímero tiene un peso molecular promedio de entre 3,000 y 6,000 gramos/mol y entre 2 g 4 porciones funcionales curables ! ¦ por humedad de isocianato o silano por prepolímero. Una resina adhesiva termoplástica es también incluida dentro de la formulación. Cuando las porciones funcionales del prepolímero son todas silano, la resina adhesiva termoplástica es una resina de acetato i i de etilenvinilo. Una molécula de silano es proporcionada! dentro de la formulación como un promotor de adhesión y también proporciona un grado dé estabilidad de almacenamiento a través de la reacción de sacrificio con agua durante; el almacenaje. La formulación resultante logra una resistencia al esfuerzo cortante de po lo menos 10 libras por pulgada i i cuadrada cuando se aplica a un grosor de 0.75 milímetros entre el substrato vítreoh y un 1 artículo de vinilo 15 minutos después de la aplicación á 120° Celsius en un ambiente de aire atmosférico. La formulación está bien adecuada para la formación de un ensamble de ventana cuando se aplica de manera intermedia entre ún sustrato y el artículo de una ventana.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERENTES ! La presente invención tiene la utilidad ¿orno la formulación curable con humedad de manera operativa como un adhesivo] revestimiento o sellador. Una i ; I , formulación de inventiva tiene un prepolímero acrílico como un constituyente mayoritario formado por una copolimerización de una porción funcional conteniendo un monómero i acrílico y un monómero acrílico carente de una porción funcional reactiva (sinónimamente ¡ ’ descrita en el presente como “no reactiva” o “no funcionalizada”). Una porción reactiva contiene un monómero acrílico de acuerdo con la presente invención incluye aquellos detallados en las Patentes EUA 6,414,077 y 7,064,162; hidroxi acrilatos tales como acrilato de 2-hidroxietil, metacrilato de 2-hidroxietil, y aerilato de 3-hydroxipropil; acrilatos amina primarios tales como metacrilato de 1-hidroxi-2-aminopropil, metacrilato de 1-amino-2-hydroxipropil, acrilamida, y metacrilato de 3-hidroxypropil; monómeros acrílicos amina secundarios tales como: metacrilato de 2-terbutil amino etilo, acido sulfomco tales i i como: ácido sulfónico propano de 2-acrilamido-2-metiló; monómeros acrílico epoxi tales ¡ ' como el metacrilato glicidílicos; monómeros acrílicos isocianato tales como a,a-isocianato bencílico meta-isopropenil; y silanos orgánicos tales como el trimetoxisilano de vinilo, viniltrietoxisilano, viniltris(2-metoxietoxi) silano, metacrilato de propilo de 3-[tris(trimetilsiloxi) silil], vinil silano vinil silano metildietoxi, vinilfenildimetoxisilano y vinil osiminó silano. I M .

Los monómeros acrílicos que son considerados no reactivos de acuerdo con la presente invención son aquellos que solo incluyen porciones alifáticas combinadas I . con acrilato o porciones de metacrilato. · ¡ ; I ; Los monómeros acrílicos no funcionalizados de acuerdo con la presente invención ilustrativamente incluyen metilmetacrilato, CÍ_G16 acrilato de alquilo, y C1-C16 metacrilato de alquilo y específicamente incluye metjacrilato lauril, acrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilato de butilo, 2-etilo hexilo acrilato, metacrilato de etilo, metacrilato de I ! butilo y 2-etilo hexilo metacrilato. j i De acuerdo con la presente invenctón, el monómero acrílico no funcionalizado es polimerizado a traves de un mecanismo radial libre convencional y preferentemente en la presencia de un catalizador radical libre para formar un prepolímero poliacrilico, un prepolímero polimetacrílico o un prepolím je !ro c -opolímero de múltiples tipos de monómeros acrílicos no funcionalizados. Después! de que la polimerización se ha - ! | llevado a cabo a un nivel predeterminado típicamente para producir segmentos de prepolímero acrílico no funcionalizado teniendo un pjeso molecular de entre 3,000 y J 600,000 gramos/mol, y preferentemente entre 5,000 y 400,000, después el monómero I i i acrílico funcionalizado es añadido y copolimerizado para ¡producir un prepolímero acrílico teniendo grupos funcionales terminales y/o pendientes que se extienden a partir de la i I columna vertebral del prepolímero acrílico no funcionalizado. De manera alternativa, un pequeño porcentaje de un monómero acrílico funciona iiliz 'ado típicamente entre 0.01 y 3 porciento de moléculas con respecto al monómero acrílico no funcionalizado son premezclados y copolimerizados mediante un mecanismo radical libre convencional y | i preferentemente en la presencia de un catalizador radical libre. El prepolímero acrílico resultante tiene porciones funcionales dispersas aj través de los segmentos del prepolímero. Se aprecia que a pesar del esquema de pplimerízación, el peso molecular del prepolímero es fácilmente controlado a través de í l ia inclusión de una cadena de I I ; agentes de transferencia como un tiol. El grado de funcionalidad del prepolímero es típicamente controlado de entre 2 y 6 y preferentemente dé entre 2 y 4 inclusive. i A pesar de las porciones funcionales específicas incorporadas en un I ; prepolímero acrílico inventivo, el prepolímero es devuelto al curable con humedad mediante una reacción subsiguiente de la porción funcional para las funciones de isocianato (-NCO) para producir un polímero inventiva con urea inducida curable con i i humedad o vínculos de poliuretano. Se aprecia que las; porciones de silano son curables con humedad sin modificaciones posteriores. A pesar del esquema de reacción, el i : prepolímero acrílico resultante devuelto al curable con hurjiedad.

Una porción funcional de amina es convertida a una porción funcional de i : isocianato a través de la reacción el fosgeno mediante un proceso convencional. Preferentemente, la conversión subsiguiente de la j funcionalidad de amina a las propiedades de isocianato preferentemente incluye la remoción de un ácido clorhídrico del i , subproducto. Del mismo modo, una porción funcional del; hidroxilo es también fácilmente reaccionada directamente para producir una funcionalidad de isocianato o a través de una reacción intermedia a una amina la cual a su vez es la b|ase para la conversión a un grupo i de isocianato a través de la reacción con el fosgeno.

' Un mecanismo de curado alterno para urji prepolímero acrílico inventivo es la reacción de porciones funcionales de dichos prepolímeros con poliisocianato. Como se utiliza en el presente, un poliisocianato es definido para jincluir una molécula que tiene por to menos dos funcionalidades de isocianato. Los ciisocianatos ejemplares incluyen diisocianato de tolueno (TDI), tal como las mezclas y la 65:35 de 2,4- y 2,6- isómeros, etileno diisocianato, propileno diisocianato, jnietileno-bis (4-fenilo) isocianato (también se refiere como diisocianato difenilmetano ó MDl), naftaleno diisocianato (NDI), i · xileno diisocyanato (XDI), isoforone diisocianato (IPDI)j, 3,3’-bistolueno-4,4’-diisocianato, hexametileno diisocianato (HSI), MDI hidrogenado, XDI hidrogenado, y líquido modificado aductores MDI, HDI oligomérico (por ejemplo, dímero, trímero, etc), IPDI oligomérico (por ejemplo diméro, triméro, etc.), naftaleno-1 ,5-diisocianatb,1 otros isocianatos oligoméricos, I los isocianatos poliméricos tales como el isocianato jpplimetileno polifenileno (PMDI), mezclas y derivados de los mismos, y similares. De j conformidad con una modalidad preferente particularmente de la invención, se emplea una mezcla isoméica de 2,4- y 2,6-tolueno diisocianato en donde la proporción de peso de 2,4- isómero al 2-6 isómero es I ' formado de aproximadamente 60:40 a aproximadamente 90:10, y más particularmente de 65:35 a aproximadamente 80:20, así como MDI. La inclusión de triisocianato o de un isocianato de grado mayor es apreciada por ser una forma simple para añadir un grado de isocianato funcional a un prepolímero de inventiva.

Adicionalmente, una porción funcional sultánica tal como aquella obtenida por incorporación de 2-acrilamido-2-ácido sulfónico métilpropano en un prepolímero inventivo que es también sensible a una reacción secundaria para producir una funcionalidad de isocianato en el prepolímero. Del mismo modo, la funcionalidad epoxi i ! presente en un prepolímero inventiva es fácilmente reaccionada mediante la abertura de un anillo para producir un hidroxilo . mezclado j ;una funcionalidad de amina subsecuentemente reaccionada para producir la funcionalidad del isocianato. La abertura ¡ j del anillo epóxido para .producir un hidroxilo mezclado1 y una funcionalidad amina es detallada en la Patente EUA 2,949,445.

Las condiciones de polimerización de ácrilato del radical libre son bien conocidas en la téenica e ilustrativamente incluyen lajcarga de una autoclave con 100 partes por peso de varios monómeros junto con 0.6 partes de peróxido de benzoilo como I I 7 un iniciador de polimerización de radical libre, 0.8 partes ele dodecano tiol operativo como una cadena de agentes de transferencia, 70 partes por peso de tolueno y 30 partes por peso de alcohol de isopropilo. Se aprecia que por el ¡ usio de una cadena diferente de agente de transferencia tal como el mercapto-etanol np solo controla el peso molecular del prepolímero, sino que también se añade a la funcionalidad del prepolímero. El i i calentamiento bajo presión autógena a 90°Celsius para j4i horas es adecuada para inducir la polimerización. La solución del prepolímero acrílico resultante es entonces opcionalmente cargada con el monómero acrílico funcionalizado y además reacciona para incorporar la funcionalidad hacia el prepolímero resultante. Se aprecia que las condiciones ? i de polimerización sean fácilmente monitoreadas para un monómero sin reaccionar para j 1 determinar de completar la polimerización. ! j I I La temperatura de transición vitrea de un prepolímero acrílico inventivo es fácilmente calculado basándose en la suma del peso del porcentaje de molécula de los i ¡ monómeros acrílicos a partir de los cuales esto se deriva como: prepolímero Tg donde f es la fracción molar del monómero temperatura de transición vitrea para el monómero n, donde el polímero Tgn y Tg están en grados Kelvin. En una modalidad con la mayoría del monómero acrílico es acrilato de alquilo con menos cantidad de metacrilato de metilo y un acrilato 2-hidroxijo;en la cantidad de entre 0.01 y 3 porcentaje de molécula del monómero, monómero f íuricionalizado que resulta en un polímero acrílico inventivo que tiene propiedades selladóras particularmente atractivas.

I : i * Se aprecia que las propiedades un polímero acrílico curable con humedad de inventiva son fácilmente ajustadas para adaptarse ja una solicitud en particular. Por 8 medio del ejemplo, el peso molecular de los segmentos del prepolímero, el grado de funcionalidad curable con humedad por unidad d ¡e| prepolímero, viscosidad del prepolímero y la identidad de las uniones de curable con Humedad formado como vínculos ! t de la urea, vínculos de uretano, o una combinación de los mismos, así como si dichos vínculos son terminales a los prepolímeros o pendiente son todas las propiedades i , utilizadas para ajustar las propiedades del polímero acríiico resultante. Como resultado de \ ! la habilidad de adaptar las propiedades resultantes ¡polímero acríiico, un compuesto polímero acríiico inventivo es adecuado para una! variedad de aplicaciones que j ¡ ilustrativamente incluyen senadores, adhesivos, y recubrimientos. Subsiguiente al curado, un polímero de inventiva tiene un contenido de humedad típicamente entre 0.005 y 0.1 del ! : porcentaje del peso total, y preferentemente entre 0.d2 y 0.05 del porcentaje del peso j , total. i Dichos prepolímeros son además detallados en una solicitud provisional de los EUA co-presentada que tiene el título “Copolímero Curable con humedad Poliacrílico” y un número de abogado ITW-10318/04, los contenido !s i.1 los cuales son por el presente ! i incorporados por referencia. ¡ Para facilitar la manufactura del rendimiento asegurando dos substratos con una formulación inventiva, la formulación está diseñada para facilitar la aplicación en caliente. En contraste con los materiales termoestables convencionales, una formulación inventiva facilita el sustrato reposicionando después de la aplicación de la formulación y antes del curable con humedad. Como resultado, tin'a formulación de inventiva es proporcionada para que tenga un prepolímero operativa como una composición líquida i ! : viscosa sola o en combinación con un solvente a ser adecuado para la aplicación de la I I extrusión a 20° Celsius o alternativamente es proporcionado como una composición I 1 semisólida a temperatura ambiente que es aplicada a1 una temperatura de entre 60° y I 130° Celsius y ofrece una resistencia en verde suficiente para retener los sustratos en una ! . alineación relativa a medida que avanza la curación por humedad. Se observa que una formulación inventiva si se protege del agua o de la humedad retiene la viscosidad hasta ! · que se exponga a la humedad atmosférica que induce ¡el curado. A la exposición a la humedad, la funcionalidad del silano en un prepolí eroj acrílico que pasa por humedad y del mismo modo las porciones funcionales de isocianato dentro de un curable con humedad del prepolímero. j Para facilitar la formación rápida de la resistencia en verde después de la i ; aplicación, una formulación de inventiva incluye una minoría por cantidad de peso de una resina termoplástica adhesiva. Las resinas termoplás iticas operativas en el presente incluyen ilustrativamente etileno vinllo acetato, y pojipropileno. Una resina adhesiva termoplástica está presente en una cantidad para proporcionar una integridad estructural ' i' mejorada y una resistencia en verde más rápida jconstruida con respecto a una formulación contenida solo en el prepolímero curable. Una cantidad deseable í , particularmente de resina adhesiva termoplástica es proporcionada de tal manera que una i i : formulación inventiva aplicada en caliente a 60° Celsius y 130° Celsius logra una fuerza de resistencia al esfuerzo cortante de por lo menos 10 libras por pulgada cuadrada (psi) cuando se aplica a un grosor d 0.75 milímetros entre coluro de polivinilo y los substratos I planares de cristal de bososilicato, y típicamente producen una fuerza de resistencia de ! entre 12 y 15 psi. La fuerza de resistencia es obtenida en 15 minutos. Más ? ; preferentemente la formulación tiene un tiempo de trabajo de baja viscosidad abierta de entre 1 y 5 minutos para ajustar un artículo asegurado a un substrato mediante una | i formulación inventiva. La resina adhesiva termoplástica está típicamente presente desde i ! 10 a 40 del porcentaje total^de peso de un sellado curatlle con humedad totalmente. Se aprecia que la cantidad de resina de adhesivo termoplástico presente depende de los I 10 factores que incluyen un peso molecular de resina, la temperatura de transición vitrea del prepolímero acrílico, grado de funcionalidad del prepolímero, viscosidad del prepolímero, y viscosidad de la formulación pre curada global. Un ía ' resina adhesiva termoplástica | ejemplar operativa en el presente es acetato de etilenvinilo.

Opcionalmente, un promotor de adhesión es proporcionado para facilitar la adhesión de una formulación de inventiva a una variedad de sustratos. Los sustratos tales como el aluminio y el cristal, así como el acero, se benefician de la inclusión de un promotor de adhesión. Mientras una variedad dej promotores de adhesión son convencionales a la· téenica e ilustrativamente incluyen glicoles, silanos, oligomeros acrílicos, y aminas tertiarias. Preferentemente un Ipromotor de adhesión en una formulación inventiva es un silano. Un silano también proporciona un beneficio adicional de funcionalidad como un eliminador de humedad. Losj silanos operativos en el presente como promotores de adhesión y los agentes eliminadorés de humedad ilustrativamente i I , incluyen metiltrimetoxisilano, dimetildimetosisilano, trimétilmetoxisilano, metiltrietoxisilano, dimetildietoxisilano, metiltrietoxisilano, feniltrimetoxisilano, difenildimetoxisilano, i trifenilmetoxisilano, feniltrietoxisilano, difenildietoxisilano, viniltriacetoxisilano, metiltri(dimetilamino)siloano, metiltri(N,N-metiletilaminoxy)silano, metiltr¡(N-metil-N-acetilaminojsilano, metiltri(isopropenoxi)silano, viniltrimetoxisilano, viniltrietoxisilano, y-metacriloxypropiltrimethosysilano, y-mejhdcriloxypropilmetildimetoxisilano, metiltriacetoxisilano, y-glicidoxipropiltrimetoxisilano, y-amjnoproplltrietoxisilane, beta-(3,4-epoxycyclohexilojetiltrimetoxisilano, y-aminopropiltrimetoxisilano, N-(2-aminoetilo)-y-aminopropiltrimethoxisilano, N-(2-aminoethyl-y-aminopropylmethyldimethoxisilano, N-(2-aminoethilojaminometiltrimethosisilano, dimethoximethyl-3pyperazinopropilsilano, 3- j I piperazinopropiltrimetoxisilano, N-(3-trietoxisililpropilo) urea, N-fenilo-y- ! , aminopropiltrimetoxisilano, e hidrólisis parcial condensada de cualquiera de los silanos orgánicos anteriores. Un promotor de adhesión está típicamente presente entre 0.1 y 5 i i i por ciento del peso total de una formulación inventiva preferentemente entre 1 y 3 del porcentaje del peso total.

! Una formulación de inventiva opcionalmente incluye aditivos que incluyen i de manera ilustrativa un depurador de agua para promover la vida útil del almacenamiento, solvente, plastificante, rellenos, estabilizadores de luz ultravioleta, y sustancias de control Teológicas. Los rellenos operativos en una formulación inventiva incluyen ilustrativamente carbón negro; óxidos de meta íl i! tales como el óxido de zinc; y minerales tales como el talco, arcillas, sílice, y silicatos.; El carbón negro es un rellenador | - ¡ particularmente preferente para utilizarse donde la resistencia a la degradación causada por la exposición a la luz ultravioleta es deseada, como para utilizarse en los senadores de parabrisas. Una cantidad efectiva de sellador, preferentemente está entre aproximadamente 0 y 80 por ciento de peso basándose jen el peso del prepolímero, y más preferentemente entre aproximadamente 20 y 60 por ciento di peso. Los solventes tales i- : como el tolueno, xileno, metil etilo cetona, acetona, acetato de etilo y otros materiales i i adecuados libres de porciones reactivas de isocianato que también son operativas. El i tolueno es un solvente preferente. Una cantidad efectiva de solvente preferentemente está entre aproximadamente 0 y 80 por ciento de peso basado en el peso del i i I I prepolímero. Los plastificantes tales como los terfenilos parcialmente hidrogenados (por ejemplo “HB-40”, comercialmente disponibles de Monsanto Corp.) dioctil ftalatol, ftalato de dibutilol, ftalato Diisodecill, o fosfato tricresilol puede también ser empleado en compuestos de la invención. Los terfenilos parcialmente hidrogenados son un ! ' plastificante preferente. Una cantidad efectiva de plastificante preferente está entre i · aproximadamente 0 y 25 por ciento de peso basado en ¡el peso del prepolímero. Además, v I ; la formulación de inventiva opcionalmente contiene antióxjdantes; pigmentos; absorbentes UV; promotores de adhesión; agentes secantes específicamente que incluyen tamices moleculares como el silicato de aluminio de sodio, desloantes tales como el zeolita, gel i I de silicio, óxido de bario, u óxido de calcio. Para utilizare én las formulación de sellado de cristal, es deseable emplear una cantidad efectiva de u in ' lapa poros que contiene silano, ya sea como un ingrediente de una composición sellante, o como una capa separada colocada entre la superficie de cristal a ser sellada y la capa del sellador, o en ambos un I ingrediente del compuesto del sellador y una capa separada.. Los tapa poros que contienen silano adecuados son descritos en las Paltentes de los EUA 3,627,722 y i ! 3,707,521. Si el tapa poros que contiene silano es lincorporado en una formulación inventiva, una cantidad efectiva de un tapa poros que¡ contiene silano preferentemente i I ' ' está entre aproximadamente 2.5 y 10 por ciento de peso, basándose en el peso del prepolímero. Si el tapa poros que contiene silano es empleado como una capa de tapa j i poros separada, entonces una cantidad efectiva de tapa poros que contiene silano en el revestimiento de tapa poros será una cantidad que proporciona el grado deseado de j : rendimiento de pegado dado el modo de la aplicaciórjt de la capa de tapa poros y la composición de sellado a las superficies las cuales van á ser pegadas. i ; Una resina de hidrocarburo es opcionalmente proporcionada para incrementar la formulación de la adhesión para añadir una fuerza adhesiva a un sustrato.

Las resinas de hidrocarburo en el presente operativas ilustrativamente incluyen C5 i I Resinas de Hidrocarburo Alifáticas y C9 Resinas de Hidrocarburo Alifáticas. Típicamente, una resina de hidrocarburo está presente a partir de un 5 a 30 por ciento de peso total de i una formulación de inventiva. ¡ 1 i La composición de una formulación inventiva es resumida en la Tabla 1.

I i I En uso, el sellador final puede proporcionar una composición líquida ' i ' viscosa que tiene suficiente solvente para proporcionar una viscosidad suficientemente baja a· temperatura ambiente para la aplicación; o pueclé proporcionar una composición semi-solida que después de la aplicación a una tempe i itura suficiente proporcione una ! i resistencia en verde suficiente en el ajuste del cristal. Si ¡se mantiene protegida del agua o la humedad, la consistencia del sellador seguirá siendo el mismo hasta que se exponga a las condiciones de humedad. La composición sellante generalmente curada dentro de un í período corto de tiempo con una humedad atmosféricaj, como un solvente que contiene líquido viscoso o una versión de solvente semi-sólido ¡aplicado en caliente. El sellador curado forma un producto resistente y flexible permanentemente con un Tg en el rango de i I aproximadamente -50° Fahrenheit (-45.5 °C) a 10° Fáhrenheit. (-12.2 °C). Ya que los selladores pueden ser utilizados en ventanas interiores o i e 1xteriores, la presente invención \ fue designada y seleccionada para formar un sellador basado en un polímero que tiene un I j Tg de. entre aproximadamente -50 y 10° Celsius. 1 El porcentaje de curado generalmente será dependiente de, por ejemplo, la i humedad relativa, temperatura, cantidad de solvente‘ y la cantidad de catalizador i transversal. Un porcentaje de curado deseable paraj los senadores que se curan a temperatura ambiente es de aproximadamente 5 mm de grosor por día, lo cual puede ser logrado con composiciones de senadores de acuerdó con la presente invención que 1 i incluye un catalizador. Como se utiliza aquí, el término “catalizador” es utilizado para describir cualquier generador de radical libre. Los catalizadores útiles en la presente invención están incluidos en una cantidad efectiva paraj catalizar la reacción. La cantidad utilizada generalmente tiene una. correlación al porcentaje de curado del sellador. Ejemplos de los catalizadores útiles incluyen, pero no están limitados a, t-butilo peroctoato, tolueno, y los catalizadores órgano estaño tales como dioctil estaño dilaurato. ? : | j Generalmente, los catalizadores útiles en la presente invención pueden ser descritos i ; como catalizadores transversales que pueden añadir varios grados de fuerza y ! ; adhesividad al sellador. También, los catalizadores útiles en la presente invención pueden { ser descritos como un aditivo que es capaz de acelerar en entrecruzamiento del polímero.

Mientras una formulación acrílica de inventiva es fácilmente aplicada a j ! temperatura ambiente, preferentemente la formulación acrjílica de la presente invención es í : aplicada a una temperatura elevada de entre 200° yj 120° Celsius y preferentemente i I proporciona un tiempo abierto de entre 1 y 5 minutos, preferentemente, el tiempo abierto es ajustado a entre 2 y 3 minutos con la formulació Hn de la formación rapida de la . I j resistencia en verde subsiguiente al tiempo abierto. Una formulación de inventiva con estas propiedades de aplicación es particularmente bien adecuada para un alojamiento de resguardo de una ventana y acristalamiento que satisface1 las normas de la Asociación de I 15 Fabricantes Arquitectónicos Americanos (AAMA) para selládores.

La presente invención es además detalla I ^ con respecto a los siguientes ejemplos no limitantes. Estos ejemplos tienen la intensión de ilustrar las formas específicas de la presente invención y no intentan limi ar el alcance interpretado de las Ejemplo 1- Síntesis de Prepolímero Curable con humedad Funcionalizada - ! i 175 gramos de acrilato de butilo (Tg -55° Celsius), 110 gramos de acrilato de metilo (Tg 8° Celsius), 13 gramos de metacrilato de la 1uril (Tg-65° Celsius), 3 gramos de mietacrilato de metilo (TG 105° Celsius) y 1 gram Mo de hidroxy etilacrilato (Tg-15° i Celsius) son colocados en un recipiente para mezclar con 1.5 gramos de tiol dodecano y 0.3 gramos de peróxido de benzoilo y mecánicamente mezclado por 1 minuto, 100 i gramos de acetato de t-butilo es colocado en un matraz de fondo redondo y llevado a ¡ reflujo. A la mezcla del monómero de acrilato que contiene peróxido y tiol se le añade | ! gota a gota sobre un periodo de 3 horas y la mezcla se calienta aproximadamente I sobre110° Cejsius con batido mecánico. Un adicional de 0.-3 gramos de peróxido de benzoilo es añadido por un período de 15 minutos alj matraz seguido por una hora subsiguiente de mantenimiento de temperatura. Despuésjse añade 0.1 gramos adiciones de peróxido de benzoilo por un periodo de 5 minutoá y la temperatura de reacción mantenida por una hora adicional. A partir de entonces, sé añaden 30 gramos adicionales de solvente y la mezcla de reacción es enfriada a 80° cjelsius con una purga de nitrógeno a ser iniciada. Se añade ¡socianato (tolueno disocianato para proporcionar una porción estequiométrica equivalente a los grupos de isociana i ' para los grupos de hidroxilo ! ¡ asociados con un acrilato dé etilo hidroxilo más la porción de tiol presente en la mezcla más la cantidad de humedad presente en la mezcla. De conformidad con la síntesis, 0.016 molécula de grupos de hidroxilo y tiol están presentes. El contenido de humedad de la mezcla es fácilmente determinado a través de la valoración de Karl Fischer. Después I I de combinar el isocianato con la mezcla y mezclarlo por 10 minutos adicionales, un I catalizador carboxilato dioctil estaño es añadido en una cantidad de 0.4 gramos con mezcla continua por una hora adicional. El polímero terminado de isocianato resultante tiene un peso molecular medio de 100,000 gramos/mol y una temperatura de transmisión ! , vitrea de -35° Celsius. Hasta la exposición a la humedad ambiente, la humedad del I , I prepolímero terminado con isocianato resultante cura u† vínculo de uretano que contiene un poliacrílico. j A 100 partes por peso del prepolímero se lé añaden 60 partes por peso de etileno de resina de acetato de vinilo, mientras retien í ! la mezcla por debajo de una atmósfera de nitrógeno seco. Tres partes por eso de metilo trimetoxil silano. 10 partes por peso de metilo trimetoxil silano, 10 partes por peso de sílice ahumado operativa como un agente tixotrópico, y 35 partes por peso de la renina son sustancias mezcladas junto con I 14 partes por peso de t-butil acetato. Después de la; mezcla de homogeneidad, la í i formulación resultante es empacada en un tubo libre de aire. El tubo es calentado a 65° Celsius y aplicado a un sustrato de cristal de boro-silicato a un alojamiento con la i ; posición relativa del sustrato de cristal y un artículo de vinilo ajustado durante un tiempo i 1 abierto por aproximadamente 2 minutos. Una resistencia en verde de por lo menos 10 psi de corte es obtenida en 15 minutos. La formulación es; permitida para el curable con humedad durante 24 horas y logra una fuerza de tensión de 116 libras por pulgada lineal y | * I un alargamiento lineal de 900% como se mide mediante los métodos estándar AAMA i ¡ 1.1.3.3 805.2-82, AAMA 1.1.3.3 805.9-92, y ASTM D-412.; La formulación es retenida con el tubo por más de 6 meses con la exclusión de aire ambiental.

Los documentos de las patentes y pu t icaciones mencionadas en la especificación son indicativos de los niveles de aque los expertos en la téenica a los cuales pertenece la invención. Estos documentos y las publicaciones son incorporadas e el presente por referencia a la misma medida como si cada documento individual o publicación fuera específica e individualmente incorporados en el presente por referencia.

La descripción anterior es ilustrativa de las modalidades particulares de la invención, pero no significa que es una limitación de la p Irá 'ctica del mismo. Las siguientes i · reivindicaciones, incluyen todos los equivalentes del mismo, son indicados para definir el alcance de la invención. í

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Una formulación acrílica curable cón humedad que comprende: una mayoría en peso de un prepolímerjo; poliacrílico que tiene un peso molecular promedio de entre 3,000 y 600,000 gramos/mol y de entre 2 y 4 porciones funcionales curables con humedad de isocianato o silano por prepolímero; I ' una resina adhesiva termoplástica con la condición de que dicha resina . i adhesiva termoplástica es una resina de acetato de etilen vinilo cuando las porciones de acrílico funcional curables con humedad son todas silano en cada una de las pluralidades j de los prepolímeros poliacrílicos; j i i i una molecula de silano, caracterizado, porque la resina adhesiva termoplástica está presente en una cantidad para proporcionar una resistencia al esfuerzo i ' I cortante a la formulación de por lo menos 10 libras por pulgada cuadrada cundo se aplica a un grosor de 0.75 milímetros entre un sustrato de 'cristal y un artículo de vinilo 15 minutos después de la aplicación a 120° Celsius en un ambiente de aire atmosférico.

2. La formulación de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada además porque la resina adhesiva termoplástica es seleccionada de un grupo que consta de una resina de acetato de etilenvinilo y un polipropileno. ¡ i ;

3. La formulación de conformidad con la ¡ reivindicación 1, caracterizada además porque la pluralidad de prepolímeros poliacrílicós está presente del 35 al 80 por ciento del peso total de la formulación. ! : !

4. La formulación de conformidad con ia reivindicación 1, caracterizada además porque la pluralidad de prepolímeros poliacrílicos tienen un peso molecular ! i promedio de entre 5,000 y 400,000 gramos/mol y una temperatura de transición vitrea de entre -50° y 25° Celsius. I I

5. La formulación de conformidad con fia reivindicación 1 , caracterizada además porque comprende una resina. 1 j ! ;

6. La formulación de conformidad con l Ia ' reivindicación 1, caracterizada I demás porque la resina adhesiva termoplástica es un acetato de etilenvinilo presente en j una cantidad de entre 10 y 40 por ciento del peso total dé ía formulación. ! ;

7. La formulación de conformidad con la; reivindicación 1, caracterizada 1 ; además porque comprende uno o más aditivos seleccionados del grupo que consta de; un agente de control de reología, sílice ahumado, rellenador inherte, plastificante, agente humectante, absorbedor de luz ultravioleta, y un antioxidante. : I ,

8. La formulación de conformidad con Jai reivindicación 1 , caracterizada j i además porque la pluralidad de prepolímeros poliacrílicds tienen un promedio de entre 3 y j i 6 porciones de isocianato funcionales curables con I Humedad en cada una de las pluralidades de los prepolímeros poliacrílicos y una temperatura de transición vitrea de entre -50° y 25° Celsius. |

9. Un ensamble de ventana caracterizado porque comprende: un artículo de ventana; j un sustrato; y ; una capa de la composición de la reivindicación 1 intermedia entre dicho artículo de ventana y el sustrato. | ! i ; ! ¡

10. El ensamble de conformidad con la : reivindicación 9, caracterizado j Se proporciona upa formulación acrílica curable con humedad inclusive de una mayoría en peso de prepolímero poliacrílico. El prepolímero tiene un peso molecular promedio de entre 3,000 y 6000 gramos/mol, y entre 2 y i i 4 porciones funcionales curables con humedad de isocianato o silano por prepolímero! también se incluye una resina adhesiva termoplástica dentro de la formulación. Cuando las porciones funcionales del prepolímero son todas silano, la resina adhesiva termoplástica es resina de etilen vinil acetato. Una molécula de silano es provista dentro de la formulación como un promotor de 10 adhesión y también provee un grado de estabilidad al almacenamiento a través de la reacción de protección con el agua durante el almacenamiento. La formulación resultante logra una resistencia al esfuerzo cortante de por lo ' 2 cuando se aplica a un grosor de 0.75 milímetros entre un substrato vitreo y vinilo 15 después de la aplicación a 120°C en aire atmosférico ambiental. La f rmulación es muy adecuada para I ¡ 15 la formación de un ensamble de ventana cuando se aplica intermedio entre un substrato y un artículo de ventana