ES2643942T3 - Composición para adhesivo estructural - Google Patents

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Abstract

Composición que puede usarse en un adhesivo estructural, que comprende: (a) al menos un monómero de éster metacrilato (b) un copolímero en bloque elastomérico que contiene estireno e isopreno, siendo dicho compuesto un copolímero en bloque de estireno-isopreno-estireno (EIE) (c) al menos un copolímero en bloque elastomérico seleccionado entre un copolímero en bloque de estirenobutadieno- estireno (EBE), un copolímero de estireno-isopreno-butadieno-estireno (EIBE), un copolímero en bloque de estireno-etileno/butileno-estireno (EEBE) o un copolímero en bloque de estireno-etileno/propilenoestireno (EEPE) (d) al menos un elastómero seleccionado entre el grupo que consiste en polibutadieno, poliisopreno y policloropreno.

Description

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DESCRIPCION
Composicion para adhesivo estructural
La presente invencion se refiere al campo de los adhesivos estructurales acnlicos (basados en acrilato o metacrilato) y a sus aplicaciones.
Los adhesivos estructurales son una buena alternativa a otras tecnicas mecanicas para unir entre sf dos materiales tales como metales o plasticos. En efecto, la distribucion de la fuerza es mejor por pegado que cuando se usan tecnicas alternativas tales como remachado o soldadura. Ademas, el uso del pegado permite a menudo trabajar mas rapidamente, y presenta asimismo la ventaja de proponer un mejor aislamiento contra los elementos externos (polvo, humedad) que las tecnologfas mecanicas.
Los adhesivos estructurales son tambien usados en numerosos campos industriales, incluso si presentan ciertas desventajas. De hecho, la union creada durante la polimerizacion del adhesivo (curado) suele ser ngida cuando es necesaria una buena resistencia mecanica. Asf, si la elasticidad del adhesivo es insuficiente, una ruptura puede apreciarse cuando las dos piezas unidas entre sf tienen por objeto soportar fuerzas que las alejan entre sr Existen adhesivos que presentan una buena elasticidad, pero a menudo tienen una baja resistencia mecanica.
Asf pues es necesario identificar adhesivos estructurales que presenten tanto una buena resistencia mecanica (en particular, una resistencia al cizallamiento) como una elasticidad satisfactoria. Asimismo, es importante que estas cualidades sean observadas en diferentes tipos de materiales, en particular en el metal y en los materiales compuestos.
La presente invencion se propone resolver los problemas indicados anteriormente proporcionando una composicion adhesiva que presenta una elongacion de ruptura superior o igual a 70 %, preferentemente 90 %, mas preferentemente 100 %, asf como una resistencia al cizallamiento por traccion superior a 15 MPa en aluminio.
Los adhesivos estructurales se componen de dos elementos, a saber, un elemento catalizador que sirve para aplicar la polimerizacion del otro elemento que contiene monomeros.
La invencion se refiere de este modo a una composicion segun las reivindicaciones 1 a 13 que puede usarse en un adhesivo estructural, que comprende:
(a) al menos un monomero de ester metacrilato
(b) un copolfmero en bloque elastomerico que contiene estireno e isopreno, siendo dicho compuesto un copolfmero en bloque de estireno-isopreno-estireno (EIE)
(c) al menos un copolfmero en bloque elastomerico seleccionado entre un copolfmero en bloque de estireno- butadieno-estireno (EBE), un copoifmero de estireno-isopreno-butadieno-estireno (EIBE), un copolfmero en bloque de estireno-etileno/butileno-estireno (EEBE) o un copolfmero en bloque de estireno-etileno/propileno- estireno (EEPE) que contiene estireno y butadieno o etileno
(d) al menos un elastomero seleccionado entre el grupo que consiste en polibutadieno, poliisopreno y policloropreno.
La composicion segun la invencion se usara por lo tanto con un catalizador de polimerizacion.
El documento US 4.451.615 describe composiciones resistentes al calor que pueden usarse como adhesivo estructural, comprendiendo un monomero de ester acrilato y un polfmero en bloque que comprende isopreno. Este polfmero puede ser un homopolfmero de isopreno, un copolfmero de isopreno y de acrilonitrilo o EIE.
El documento US 2005/0014901 describe una composicion que contiene un monomero de metacrilato o acrilato de alquilo, una resina de poliester insaturado o de ester vimlico y un polfmero o elastomero completamente o parcialmente termoplastico.
El documento JP 05-163444 describe un adhesivo que contiene un metacrilato de alquilo y un copolfmero en bloque que contiene monomeros vimlicos aromaticos e isopreno o isopreno/butadieno.
El documento JP 2002-226509 describe un adhesivo que contiene un monomero de acrilato y un copolfmero en bloque que contiene estireno que puede seleccionarse principalmente entre EBE, EIE, EEBE, EEPE.
El documento EP 1466953 describe composiciones adhesivas que contienen EIE y EBE, asf como una resina pegajosa. Este adhesivo no contiene ni monomero de ester metacrilato ni elastomero.
El documento WO 2007/075909 describe composiciones que comprenden un monomero de ester metacrilato y un copolfmero en bloque seleccionado entre un copolfmero de EBE lineal, un copolfmero de EBE radial y un
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plastificante, un copoKmero de EIE lineal o radial, un copoKmero de EIBE lineal o radial, asf como sus mezclas. No se contempla la presencia de un elastomero.
En un modo de realizacion preferente, el monomero de ester (a) es un monomero de metacrilato. Se selecciona preferentemente un monomero de metacrilato en el que la parte alcoholica presente una cadena lineal corta (es decir, que tenga uno o dos atomos de carbono). De este modo, los monomeros preferentes segun la invencion son metacrilato de metilo y metacrilato de etilo.
En otro modo de realizacion, la parte alcoholica presenta al menos un anillo, que puede estar sustituido o no. Asf, en este modo de realizacion, los monomeros pueden seleccionarse principalmente entre metacrilato de tetrahidrofurfurilo, metacrilato de fenoxietilo, metacrilato de isobornilo, metacrilato de glicidileter, metacrilato de bencilo, metacrilato de ciclohexilo, metacrilato de trimetilciclohexilo.
Las mezclas de estos esteres tambien se pueden usar. El porcentaje en peso de metacrilato en la composicion se comprende preferentemente entre 20 y 80 %, mas preferentemente entre 30 a 65 %, incluso mas preferentemente entre 42 a 58 %, aproximadamente en torno al 50 %.
En un modo de realizacion particular, la composicion tambien contiene al menos un monomero de ester acnlico (e) en el que la parte alcoholica presenta una cadena lineal de al menos 6 atomos de carbono (de cadena larga). Asf, se usa preferentemente metacrilato de laurilo, metacrilato de 2-etilhexilo, acrilato de 2-etilhexilo, esteres basados en polietilenglicol o mezclas de estos esteres. Resulta preferente que la composicion contenga como maximo 10%, mas preferentemente como maximo 8 %, o incluso como maximo 5 % en peso en total de estos monomeros acnlicos de cadena larga. En un modo de realizacion particular, la composicion comprende una mezcla de dos monomeros de ester acnlico de cadena larga. Preferentemente, cuando la composicion solo contenga un monomero de ester acnlico (e), resulta preferente que este presente en una cantidad inferior o igual a 8 % en peso, mientras que es aceptable que haya una cantidad comprendida entre 8 y 10 % cuando la composicion contenga una mezcla de estos esteres (e). En este caso, resulta preferente que cada uno este presente como maximo a 5 %.
La composicion tambien puede contener otros monomeros tales como acrilonitrilo, metacrilonitrilo o estireno.
La composicion segun la invencion comprende tambien una mezcla de diferentes copolfmeros en bloque. De este modo, comprende un copolfmero en bloque de estireno-isopreno-estireno (EIE) (b) y al menos un copolfmero en bloque que contiene estireno y butadieno o etileno (c). Cuando contiene butadieno, este copolfmero en bloque puede ser un copolfmero de estireno-butadieno-estireno (EBE) o un copolfmero de estireno-isopreno-butadieno- estireno (EIBE), tal como Kraton MD6455 (empresa Kraton Polymers) descrito por Dr. Donn DuBois et al., en el congreso Adhesives & Sealants Council Meeting, Louisville, KY, 9-12 de octubre de 2005.
Cuando contiene etileno, este copolfmero en bloque puede ser un EEBE (copolfmero de estireno-etileno/butileno- estireno) o un EEPE (copolfmero de estireno-etileno/propileno-estireno). Estos compuestos estan disponibles en la serie Kraton G (Kraton Polymers).
En el modo de realizacion preferente de la invencion, el copolfmero en bloque (c) contiene butadieno.
Preferentemente, el estireno esta presente en una proporcion comprendida entre 15 y 50 %, mas preferentemente entre 22 y 40 %, incluso mas preferentemente entre aproximadamente 28-33 % en peso del copolfmero de EBE.
Esta presente en una proporcion comprendida entre 12 y 24 %, mas preferentemente de aproximadamente 18-19 % en peso en los copolfmeros de EIE o ElBE.
Preferentemente, la composicion contiene una mezcla de un EIE y de un EIBE en una proporcion que oscila de 4:1 (en peso de la composicion) a 1,5:1. La proporcion preferente de EIE en relacion con EIBE es de aproximadamente 3:1 o 3,3:1. No obstante, tambien se puede usar una mezcla de EIE y de EBE en las mismas proporciones relativas que la mezcla de EIE/EIBE. Tambien se puede usar una mezcla de EIE, EIBE y EBE. Tambien se puede anadir otro copolfmero en bloque a una de estas mezclas.
Los copolfmeros en bloque de EIE, EBE o EIBE que pueden usarse segun la invencion son bien conocidos por los expertos en la materia. Se producen principalmente por la empresa Kraton Polymers (Houston, Texas, EE.UU.). Asf, se puede usar el EIE Kraton D1160 descrito en el documento US 20050238603 o el Kraton D1161, el EBE Kraton D1102 descrito en el documento US 5.106.917 y el EIBE Kraton MD6455 o Kraton MD 6460.
Los expertos en la materia sabran seleccionar los copolfmeros en bloque de EIE, EIBE, EBE que pueden usarse en la composicion segun la invencion, entre los ya existentes, especialmente en funcion de su facilidad de disolucion en los monomeros usados o su resistencia mecanica a la traccion.
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Preferentemente, la composicion segun la invencion comprende entre 10 y 30 % en peso, preferentemente entre 15 y 25 %, mas preferentemente entre 18 y 25 %, de la mezcla entre dicho copoKmero en bloque de EIE y dicho copoUmero en bloque que contiene butadieno o etileno.
La composicion segun la invencion tambien contiene al menos un elastomero seleccionado de manera que sea compatible en solucion con los copolfmeros en bloque usados. En caso necesario, esta funcionalizado (presenta un doble enlace en sus extremos, en particular, de las funciones de metacrilato para mejorar las uniones con los monomeros). En algunos casos, se selecciona un elastomero lfquido. Se usa preferentemente al menos un elastomero funcionalizado, solo o mezclado con al menos un elastomero no funcionalizado. Se selecciona entre el grupo que consiste en polibutadieno, poliisopreno y policloropreno.
Su parametro de solubilidad de Hildebrand es compatible con los parametros de solubilidad de Hildebrand de los copolfmeros en bloques usados. En particular, su valor no difiere mas de un 10 % de la media de los valores de los parametros de solubilidad de Hildebrand de los copolfmeros en bloque usados (por ejemplo, 8,3 (cal.cm"3)1/2 para EIBE MD6455). El parametro de solubilidad de Hildebrand es bien conocido y se calcula mediante la rafz cuadrada de la densidad de energfa cohesiva del compuesto. El parametro de solubilidad de Hildebrand esta directamente relacionado con las fuerzas de dispersion (fuerzas de Van der Waals) que se ejercen entre las moleculas de una sustancia qmmica. En particular, el parametro de solubilidad de Hildebrand (expresado en cal1/2cm"3/2) del elastomero se comprende entre 8 y 9 (entre 16 y 19 cuando se expresan los parametros de solubilidad en MPa1/2).
Se usan de este modo elastomeros de tipo polibutadieno (que se seleccionan preferentemente entre lfquidos y funcionalizados), poliisopreno. Tambien se puede usar policloropreno (neopreno AD10, DuPont, EE.UU.).
Se puede asf usar un polibutadieno funcionalizado tal como Hycar VTB 2000x168 (terminaciones vimlicas), solo o mezclado con un polibutadieno no funcionalizado tal como Hycar CTB 2000X162 (terminaciones carboxilas) (Emerald Performance Materials (EPM), Cuyahoga Falls, Ohio, EE.UU.).
Este elemento (d) esta presente favorablemente en una cantidad comprendida entre 4 y 20 % en peso en la composicion segun la invencion, preferentemente entre 6 y 15 %, mas preferentemente entre 8 y 12 %.
Las proporciones relativas de la mezcla de copolfmeros en bloque y del elastomero se comprenden entre 4:1 y 1:1 en peso en la composicion, preferentemente de aproximadamente 2:1.
La composicion segun la invencion puede contener tambien un monomero acido tal como un monomero acido polimerizable por radicales libres conocido en la tecnica del tipo acido carboxflico insaturado, acido maleico, acido crotonico, acido isoftalico, acido fumarico. Se prefiere el acido metacnlico o acido acnlico.
La composicion segun la invencion tambien puede contener, en sus modos de realizacion preferentes, al menos un compuesto adicional seleccionado entre un acelerador de la polimerizacion, un agente de reologfa, un promotor de adhesion.
El acelerador de polimerizacion sirve para favorecer la polimerizacion y el endurecimiento del adhesivo cuando se anade el catalizador. Se trata de una amina terciaria, preferentemente aromatica, tal como dimetil para-toluidina y/o 2,2'-(p-tolilimino)dietanol.
El agente de reologfa sirve para garantizar una buena viscosidad de la composicion segun la invencion, con el fin de que pueda aplicarse facilmente sobre las superficies a pegar. Se pueden usar poliamidas tales como Disparlon 6500 (Kusumoto Chemicals Ltd., Japon).
El promotor de la adhesion es principalmente un ester de fosfato metacrilado, tal como el ester fosfato 2-hidroxietil de metacrilato (Genorad 40 de Rahn AG, Zurich, Suiza).
Otros elementos tales como cargas minerales (TiO2, CaCO3, A^O3, fosfato de cinc), agentes resistentes a los rayos ultravioletas (tales como 2-hidroxifeniltriazina, Tinuvin 400 de Ciba-Geigy), cera, tambien se pueden anadir a la composicion segun la invencion. Inhibidores de polimerizacion con radicales libres, tales como BHT o benzoquinonas como naftoquinona, hidroquinona o etilhidroquinona tambien se pueden anadir para aumentar la vida util de la composicion.
Se sabe que los adhesivos estructurales se forman a partir de dos elementos que son una composicion segun la invencion y un agente catalizador que permite la polimerizacion y agarre del adhesivo. Estos dos elementos se almacenan en dos compartimientos diferentes y se mezclan en la aplicacion del adhesivo.
Este agente catalizador es un iniciador de la polimerizacion con radicales libres, particularmente basado en peroxido, y es bien conocido en la tecnica. Se puede seleccionar principalmente peroxido de benzoilo, terc- butilperoxibenzoato, hidroperoxido de cumeno. Se prefiere que el agente catalizador contenga entre 5 y 40 % en
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peso de peroxido, en particular aproximadamente 20 % en peso de peroxido. Se usa particularmente una pasta que contiene aproximadamente 20 % de peroxido de benzoilo.
El agente catalizador se usa en una relacion de 1:1 a 1:30, preferentemente de 1:5 a 1:30, incluso mas preferentemente de aproximadamente 1:10 con respecto al segundo elemento que es la composicion segun la invencion.
La invencion se basa por lo tanto en el hecho de que el uso combinado de un copolfmero en bloque elastomerico de tipo estireno-isopreno-estireno, de un copolfmero en bloque elastomerico que contiene butadieno o etileno y al menos un elastomero seleccionado entre el grupo que consiste en polibutadieno, poliisopreno y policloropreno permite obtener una composicion para un adhesivo estructural que presenta una elongacion de ruptura superior o igual a 70%, preferentemente 90%, mas preferentemente 100%, y una resistencia al cizallamiento por traccion superior o igual a 15, incluso 17 MPa (en aluminio).
Este resultado es totalmente inesperado, ya que este adhesivo presenta por lo tanto muchas propiedades superiores a las descritas en la tecnica. Ademas, este adhesivo tambien presenta una excelente resistencia mecanica cuando se usa en un material compuesto. De hecho, es comun que la resistencia mecanica observada en el metal no siempre se repita en el material compuesto.
El uso de una composicion segun la invencion permite asf pues efectuar el pegado de metales, plasticos, materiales compuestos sobre el material compuesto y por lo tanto encuentra su aplicacion en particular en el campo de la construccion de silos, barcos o remolques de camiones. Tambien se puede usar en el campo de la construccion de automoviles o el sector ferroviario.
Por lo tanto, la composicion permite la adhesion de un material a otro material, siendo especialmente uno u otro material un metal, un plastico, madera o un material compuesto. Por tanto, se puede usar la composicion en una u otra de las siguientes aplicaciones: adhesion metal/metal, metal/material compuesto, metal/plastico, metal/madera, madera/plastico, madera/material compuesto, madera/madera, plastico/material compuesto, plastico/plastico o material compuesto/material compuesto.
La composicion segun la invencion es por lo tanto particularmente ventajosa cuando conviene pegar un material en un material compuesto.
Los adhesivos estructurales de metacrilato flexibles con un alto rendimiento mecanico obtenidos con la composicion segun la invencion son elasticos, resistentes a choques y a las vibraciones. Permiten realizar ensamblajes por pegado entre materiales con una misma naturaleza qmmica o diferentes, por ejemplo, hormigon, madera, ceramicas, vidrios, ferritas, aluminio, aluminio anodizado, acero, acero galvanizado, acero inoxidable, metales pintados, acero, cobre, cinc, abs, pvc, poliester, acnlicos, poliestireno, poliester de capa gelificada o epoxidos, materiales compuestos, materiales compuestos reforzados con fibras de vidrio, materiales laminados, en nido de abeja, o cualquier material pintado o lacado.
Tambien pueden rellenar juegos entre los sustratos de grosores, rugosidades, regularidades superficiales diferentes y variables con una mejor distribucion de las tensiones.
La flexibilidad de esta composicion hace posible extender los esfuerzos de dilatacion diferenciales entre los sustratos a traves de largas longitudes de varios metros, reduciendo y anulando los defectos geometricos (angulo, rugosidad, regularidad superficial).
Las aplicaciones y sectores de actividad referidos comprenden particularmente:
Pegado de refuerzos, railes, armazones, vigas, tensores, paneles, tabiques, elementos de fijacion, soportes, elementos de carrocena, escuadras de refuerzo, insertos, elementos cilmdricos y conicos, bisagras, marcos, etc. El pegado con la junta de estratificacion de tabiques, pegado con el relleno necesitan una firmeza mecanica elevada.
Principalmente el pegado de cualquier elemento de estructura o mecanico pegado en la construccion naval, de automoviles, ferroviaria (e infraestructuras), aeronautica, aeroespacial, de equipos electronicos, electromecanicos, electrodomesticos, estructuras militares, anunciadores, paneles de senalizacion (y publicitarios), mobiliario urbano, carpintena de exteriores (ventanas, ventanales, puertas ventanas, puertas de entrada y de garajes), aerogeneradores, contenedores, obras de ingeniena y de infraestructura (especialmente puentes colgantes, plataformas petrolfferas en alta mar, terminales), construccion y fijacion de fachadas de inmuebles y de paneles solares.
Ejemplos
Los siguientes ejemplos ilustran la invencion sin limitar el alcance.
5
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15
20
25
30
35
40
45
Ejemplo 1: materias primas usadas y metodologia Se usan los siguientes elementos:
monomero de ester metacrilato (a): metacrilato de metilo (MAM)
monomero de ester acrilato (e): metacrilato de laurilo (LauMa), acrilato de 2-etilhexilo (AE2H)
copolimero de EIE (b): Kraton D1160 (Kraton Polymers)
copolimero de EBE (c): Kraton D1102 (Kraton Polymers) o
copolimero de EIBE (c): Kraton MD6455 (Kraton Polymers)
elastomero liquido funcionalizado (d): Hycar® VTB 2000x168 (EPM, EE.UU.)
elastomero liquido no funcionalizado (d): Hycar® CTB 2000X162 (EPM, EE.Uu.)
monomero acido: acido metacnlico (AMA)
promotor de la adhesion: metacrilato fosfato Genorad 40 (Rahn AG) acelerador de polimerizacion: dimetil-para- toluidina (DMPT)
agente de reologia: Disparlon 6500 (Kusumoto Chemicals) catalizador: peroxido de benzoilo al 20 %.
Los ensayos se efectuan segun los siguientes protocolos:
Se usa la norma ISO 527 para efectuar los ensayos que permiten medir la resistencia a la traccion Rt, la elongacion de ruptura ER, el modulo de elasticidad (Modulo de Young, MY).
Se observa la elongacion segun un metodo bien conocido por los expertos en la materia descrito, en particular, por la norma ISO 527, la velocidad de estiramiento del adhesivo es constante y de 50 mm/min.
La resistencia al cizallamiento por traccion (Rc) se mide segun la norma ISO 4587. Brevemente, se usan probetas de aluminio 2024T3 de dimensiones 100 x 25 x 1,6 mm (L x 1 x e). Se pegan dos muestras entre sf, siendo la zona de recubrimiento de 25 x 12 mm (300 mm2) con un grosor de la junta encolada de aproximadamente 200 a 400 pm. A continuacion se mide la fuerza necesaria para romper la adhesion tirando de las dos muestras.
La resistencia al pelado T (Rp) se evalua segun la norma ISO 14173. Se usan probetas de aluminio de 100 x 25 x 1,5 mm o de acero galvanizado de 100 x 25 x 0,8 mm que se pegan con un recubrimiento de 75 x 25 mm y una junta encolada con un grosor de aproximadamente 500 pm.
Resultados
Muestra
1 2 3 4 5 6
MAM
54 54 54 54 54 54
Kraton D1102
21 21 -- -- -- --
Kraton D1160
-- -- 21 21 -- --
Kraton MD6455
-- -- -- -- 21 21
VTB 2000x168
10 10 10 10 10 10
AE2H
5 - 5 -- 5 --
LauMA
-- 5 -- 5 -- 5
AMA
5 5 5 5 5 5
Genorad 40
3 3 3 3 3 3
DMPT
1 1 1 1 1 1
Disparlon 6500
1 1 1 1 1 1
Total (peso)
100 100 100 100 100 100
Las muestras ensayadas contienen el copolimero en bloque (b) o un copolimero en bloque (c) segun la invencion con un elastomero (d).
Los resultados obtenidos son los siguientes:
Muestra
1 2 3 4 5 6
Rc (MPa) aluminio
22 19,1 21,1 18,1 20,3 21,8
Rp (N/mm) aluminio
12,4 13,8 20,5 12,0 16,4 11,3
Rp (N/mm) acero galvanizado
8,9 12,9 17,2 17,0 10,8 16,7
Rt (MPa)
12,4 14,0 9,4 10,2 11,5 11,3
ER (%)
43,2 53,2 50,2 50,8 88,0 66,1
MY (MPa)
268 295,7 173,8 185,4 181,2 193,6
Estos resultados demuestran que la presencia de solo dos elementos seleccionados entre (b), (c) y (d) permite obtener una buena resistencia al cizallamiento por traccion en aluminio, pero una elongacion de ruptura insuficiente ya que es inferior al 100 %.
Se ensayaron asf otros compuestos:
Muestra
7 8 9 10
MAM
54 50,2 50,2 54
Kraton D1102
5 -- -- 5
Kraton D1160
16 16 16 --
Kraton MD6455
-- 5 5 16
VTB 2000x168
10 10 10 10
AE2H
2,5 8,8 5 2,5
LauMA
2,5 -- 3,8 2,5
AMA
5 5 5 5
Genorad 40
3 3 3 3
DMPT
1 1 1 1
Disparlon 6500
1 1 1 1
Total (peso)
100 100 100 100
Estas muestras contienen una mezcla de compuestos (b), (c) y (d), la muestra 10 es una muestra nueva en la que el compuesto (b) esta ausente.
5 Los resultados obtenidos son los siguientes:
Muestra
7 8 9 10
Rc (MPa) aluminio
18,1 20,5 21,2 24,3
Rp (N/mm) aluminio
15,8 17,3 18,0 9,6
Rp (N/mm) acero galvanizado
25,1 17,5 16,2 15,7
Rt (MPa)
10,4 9,6 10,2 10,0
ER (%)
112,6 251,0 205,7 26,1
MY (MPa)
182,2 95,7 143,5 166,3
Se desprende claramente que la presencia conjunta de los elementos (b), (c), (d) permite mantener una excelente resistencia al cizallamiento por traccion y obtener un efecto inesperado en la elongacion de ruptura (elasticidad), que 10 llega a ser superior al 100 %.
Tambien se observa que se mantienen los resultados observados para la resistencia al pelado o a la traccion.
Se ensayan nuevas muestras:
15
Muestra
7 11 13 8 12 14
MAM
54 64 55,7 50,2 60,2 55,7
Kraton D1102
5 5 7 -- -- --
Kraton D1160
16 16 23 16 16 23
Kraton MD6455
-- -- -- 5 5 7
VTB 2000x168
10 -- -- 10 -- --
AE2H
2,5 2,5 2,2 8,8 8,8 4,3
LauMA
2,5 2,5 2,1 -- -- --
AMA
5 5 5 5 5 5
Genorad 40
3 3 3 3 3 3
DMPT
1 1 1 1 1 1
Disparlon 6500
1 1 1 1 1 1
Total (peso)
100 100 100 100 100 100
Estas muestras permiten confirmar la importancia de la presencia del compuesto (d). Cabe senalar que estando presente el compuesto (d) en un 10 % en peso en la composicion para las muestras 7 y 8, este porcentaje se ha distribuido en su totalidad sobre metacrilato de metilo (muestras 11 y 12), o parcialmente en el monomero y los 20 compuestos (b) y (c) manteniendo al maximo las proporciones iniciales (muestras 13 y 14).
Se obtienen los siguientes resultados:
Muestra
7 11 12 8 13 14
Rc (MPa) aluminio
18,1 18,3 16,8 20,5 24,3 16,8
Rp (N/mm) aluminio
15,8 7,9 4,9 17,3 12,9 5,4
Rp (N/mm) acero galvanizado
25,1 11,3 6,9 17,5 14,9 8,7
Rt (MPa)
10,4 7,7 5,8 9,6 6,4 4,1
ER (%)
112,6 7,0 31,5 251,0 12,0 49,0
MY (MPa)
182,2 213,7 63,0 95,7 154,2 25,4
Estos resultados demuestran la importancia de la presencia del compuesto (d) para obtener una elongacion de ruptura superior al 100 %.
Asimismo se ensayan otras formulas:
5
Muestra
A B C D E
MAM
52,2 54,2 56,2 52,2 50,2
Kraton D1160
16 16 16 16 16
Kraton MD6455
5 5 5 5 5
Hycar VTB 2000x168
8 6 4 0 5
Hycar CTB 2000x162
0 0 0 8 5
AE2H
8,8 8,8 8,8 8,8 8,8
AMA
5 5 5 5 5
Genorad 40
3 3 3 3 3
DMPT
1 1 1 1 1
Disparlon 6500
1 1 1 1 1
Total (peso)
100 100 100 100 100
Se obtienen los siguientes resultados:
Muestra
A B C D E
Rc (MPa) aluminio
21,2 22,6 24,0 15,6 17,3
Rp (N/mm) aluminio
18,0 17,0 23,6 13,5 23,6
Rp (N/mm) acero galvanizado
17,7 15,8 15,0 8,5 10,0
Rt (MPa)
12,8 10,9 12,1 7,3 7,9
ER (%)
138,7 92,9 71,1 35,3 108,0
MY (MPa)
221,9 212,4 224,1 156,6 136,6
10 Adhesion al material compuesto:
El ensayo de pegado se llevo a cabo por la adhesion de acero galvanizado al poliester de capa gelificada.
La calidad de la adhesion quedo demostrada segun la siguiente convencion:
15
+++: excelente ++: buena +: media -: mala
20
Muestra
Adhesion de acero galvanizado/poliester de capa gelificada
1
+ +
2
+ +
3
++/+++
4
++/+++
5
++/+++
6
+/++
7
+ + +
8
+/++
9
+ + +
10
+
11
+/++
12
+
13
-
14
-
Se observa que la adhesion al material compuesto es muy satisfactoria para las composiciones segun la invencion.

Claims (15)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    55
    60
    REIVINDICACIONES
    1. Composicion que puede usarse en un adhesivo estructural, que comprende:
    (a) al menos un monomero de ester metacrilato
    (b) un copoKmero en bloque elastomerico que contiene estireno e isopreno, siendo dicho compuesto un copoKmero en bloque de estireno-isopreno-estireno (EIE)
    (c) al menos un copolfmero en bloque elastomerico seleccionado entre un copoUmero en bloque de estireno- butadieno-estireno (EBE), un copoifmero de estireno-isopreno-butadieno-estireno (EIBE), un copolfmero en bloque de estireno-etileno/butileno-estireno (EEBE) o un copolfmero en bloque de estireno-etileno/propileno- estireno (EEPE)
    (d) al menos un elastomero seleccionado entre el grupo que consiste en polibutadieno, poliisopreno y policloropreno.
  2. 2. Composicion segun la reivindicacion 1, caracterizada por que dicho copolfmero en bloque elastomerico (c) se selecciona entre un copolfmero de estireno-butadieno-estireno (EBE) y un copolfmero de estireno-isopreno- butadieno-estireno (EIBE).
  3. 3. Composicion segun una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizada por que dicho elastomero (d) es un polibutadieno funcionalizado.
  4. 4. Composicion segun la reivindicacion 3, caracterizada por que dicho polibutadieno funcionalizado presenta terminaciones vimlicas.
  5. 5. Composicion segun la reivindicacion 3 o 4, caracterizada por que dicho polibutadieno funcionalizado es lfquido.
  6. 6. Composicion segun una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizada por que dicho elastomero (d) es una mezcla de un polibutadieno funcionalizado y de un polibutadieno no funcionalizado.
  7. 7. Composicion segun una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada por que comprende entre 4 y 20 % en peso de dicho elastomero (d).
  8. 8. Composicion segun una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada por que comprende entre 15 y 25 % en peso de la mezcla entre dicho copolfmero en bloque elastomerico (b) y dicho copolfmero en bloque elastomerico (c).
  9. 9. Composicion segun una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada por que comprende ademas al menos un monomero de ester acrilato en el que la parte alcoholica presenta al menos una cadena lineal de al menos 6 atomos de carbono (e).
  10. 10. Composicion segun la reivindicacion 9, caracterizada por que dicho monomero de ester acrilato (e) es un monomero de metacrilato o acrilato.
  11. 11. Composicion segun una de las reivindicaciones 9 o 10, caracterizada por que contiene una mezcla de dos monomeros de acrilato (e).
  12. 12. Composicion segun una de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizada por que comprende menos de 10 % en peso de monomero de acrilato (e).
  13. 13. Composicion segun una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizada por que contiene ademas al menos un compuesto adicional seleccionado entre un acelerador de la polimerizacion, un agente de reologfa, un promotor de adhesion, un monomero acido.
  14. 14. Uso combinado (a) de al menos un monomero de ester metacrilato, (b) un copolfmero en bloque elastomerico que contiene estireno e isopreno, siendo dicho compuesto un copolfmero en bloque de estireno-isopreno-estireno (EIE), (c) al menos un copolfmero en bloque elastomerico seleccionado entre un copolfmero en bloque de estireno- butadieno-estireno (EBE), un copolfmero de estireno-isopreno-butadieno-estireno (ElBE), un copolfmero en bloque de estireno-etileno/butileno-estireno (EEBE) o un copolfmero de estireno-etileno/propileno-estireno (EEPE) y (d) al menos un elastomero seleccionado entre el grupo que consiste en polibutadieno, poliisopreno y policloropreno para la preparacion de una composicion que puede usarse como un adhesivo estructural que presenta un elongacion de ruptura superior o igual a 70 % (ISO 527) y una resistencia al cizallamiento por traccion superior o igual a 15 MPa en aluminio (ISO 4587).
  15. 15. Uso de una composicion segun una de las reivindicaciones 1 a 13 para permitir la adhesion de un material a otro material.
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