MX2012007635A - Composición adhesiva curable de humedad y método para la instalación de pisos de madera maciza. - Google Patents

Abstract

Una composición adhesiva para unir adhesivamente los recubrimientos de suelo con una variedad de sustratos. La composición incluye de un 0.2 a un 10 por ciento del peso de una pluralidad de partículas espaciadoras con forma irregular de un tamaño de 0.5 a 10 mm; un 10 a un 50 por ciento del peso de un sistema de polímero curable de humedad; y un 40 a un 90 por ciento del peso de aditivos para la modificación de propiedades físicas de la composición. El adhesivo tiene una composición tal, que cuando es curado, resulta en una película elastomérica de espesor uniforme que muestra transmisión de vapor de humedad controlada y propiedades de abatimiento de sonido. Se proporcionan también una estructura de suelo y un método para la construcción de la estructura de suelo que usa la composición adhesiva.

Description

COMPOSICIÓN ADHESIVA CURABLE DE HUMEDAD Y MÉTODO PARA LA INSTALACIÓN DE PISOS DE MADERA MACIZA REFERENCIA CRUZADA CON SOLICITUDES RELACIONADAS La presente solicitud reclama el beneficio de prioridad bajo 35 U.S.C. §119(e) de la Solicitud Provisional Estadounidense No. 61/291,513, presentada el 31 de diciembre de 2009, cuyo contenido se incorpora en este documento mediante referencia en su totalidad.

ANTECEDENTES La invención se relaciona de manera general con una composición adhesiva de un componente, curable de humedad, con una pluralidad de partículas espadadoras, y que tiene transmisión de vapor de humedad controlada y propiedades de abatimiento de sonido. La composición adhesiva es particularmente adecuada para unir adhesivamente cubiertas de suelo a una variedad de sustratos .

Una amplia variedad de materiales para el suelo están disponibles para su uso en aplicaciones residenciales y comerciales. Las cubiertas de piso de madera son un método popular para proporcionar una superficie de suelo decorativa y de larga duración. Sin embargo, la instalación es típicamente un proceso de intensa labor que requiere de muchos pasos para lograrse de manera adecuada.

Las cubiertas de piso de madera pueden instalarse sobre una amplia variedad de sustratos, incluyendo concreto, madera contrachapada, tablero de partículas o de viruta aglomerada (grada de cimiento), azulejo de cerámica y vinil, tablero interior de cemento, cimientos/parches de yeso (seco, arriba de la grada) , cimientos/parches de cemento, pisos de radiación de calor, y terrazo. Cuando se instalan sobre el concreto, estos recubrimientos están expuestos al vapor de la humedad de debajo del concreto, así como del mismo concreto. El vapor de la humedad actúa de acuerdo a las leyes físicas de los gases y el equilibrio químico, y viaja desde un área a otra siempre que exista una diferencia de presión de vapor. En las áreas de clima controlado (con aire acondicionado) , tales como las viviendas residenciales, el entorno ambiental proporciona una condición en la que el aire que está por encima de una superficie de sustrato de concreto puede absorber fácilmente la humedad de la tierra y, por lo tanto, trata de satisfacerse a sí misma al jalar constantemente la humedad a través del sustrato, en un intento por alcanzar una condición de equilibrio que rara vez se logra.

Si es lo suficientemente grande, la fuerza de conducción del vapor de humedad puede hacer que el fondo del recubrimiento de un piso de madera adyacente al concreto se expanda (hinchazón dimensional provocada por el incremento en el contenido de humedad) más que la parte superior que está expuesta al entorno de clima controlado. El resultado final se llama "ahuecamiento", y proporciona una apariencia irregular antiestética a la superficie del piso. Adicionalmente, estos cambios dimensionales en la cubierta de piso de madera, pueden provocar tensión añadida a las uniones adhesivas, lo que también puede provocar la degradación y/o ruptura de la unión. El costo para reemplazar el suelo dañado puede ser costoso y requerir de mucho tiempo.

Un método para enfocar el problema de "ahuecamiento" es el de proporcionar suficiente tiempo de secado para que el sustrato de concreto logre un nivel aceptable de transmisión de vapor para continuar con la instalación del piso. Sin embargo, proporcionar suficiente tiempo de secado no se sigue lo suficiente debido a las limitaciones de tiempo que enfrentan los instaladores. Otro método es el sellado de la superficie del concreto con papel impermeable u hojas de plástico, o el de aplicar un compuesto curado de formación de membrana para que sirva como una barrera o retardador de vapor. Esta membrana debe ser una capa continua de grosor sustancialmente uniforme, debido a que cualquier imperfección puede proporcionar vías por las que el vapor de la humedad puede pasar. Los compuestos curados de formación de membrana comúnmente conocidos son selladores de dos partes de base epoxi o de base agua. Estos selladores requieren de un premezclado antes de su aplicación, lo que puede resultar en el mezclado inapropiado de los componentes, y, por lo tanto, de fallas en el trabajo, o pueden requerir hasta varios dias de curado antes de que el sellador esté listo para su aplicación. Los poliuretanos curados de humedad de un solo componente son otros selladores comúnmente usados, y pueden requerir de tiempos de curado de medio día o más, dependiendo de las condiciones ambientales.

Información adicional relevante sobre intentos para enfocar estos problemas de "ahuecamiento", se pueden encontrar en la Publicación de Solicitud de Patente Estadounidense 2009/0044364 y 2010/0059164, y en la Publicación Internacional de Solicitud de Patente WO 2008/145458. Sin embargo, cada una de estas referencias sufre de una o más de las siguientes desventajas: bajas características de flujo adhesivo que resultan en un grosor de película adhesiva no uniforme o en menos de un 100% de cobertura adhesiva en el lado inferior del recubrimiento de suelo cuando se instala el recubrimiento de suelo; huecos de aire en la capa adhesiva creados por partículas espadadoras en la composición adhesiva, creando asi una capa no continua que permite el incremento en la transmisión de la humedad de vapor; bajo control de la transmisión de la humedad de vapor debido a la tecnología del polímero y/o del aditivo de la composición adhesiva; el uso de herramientas especializadas para la aplicación del adhesivo que necesitan ser frecuentemente reemplazadas debido al desgaste, resultando en un grosor de membrana adhesiva inconsistente, no uniforme, a medida que la instalación progresa; y, la incapacidad para regular el grosor de la película adhesiva y evitar la "expulsión" si se aplica demasiada presión a la parte superior del recubrimiento de suelo durante la instalación.

Por las razones que anteceden, existe una necesidad para una composición adhesiva que pueda cumplir el propósito de un adhesivo y una barrera de vapor de la humedad con una sola aplicación de material que sobrepase los problemas de los productos y métodos disponibles.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención está dirigida a una composición adhesiva que satisface las necesidades de un adhesivo y una barrera de vapor de la humedad en una sola aplicación de material. La composición adhesiva comprende alrededor de 10 a alrededor de 50 por ciento del peso de un sistema de polímero curable de humedad de un solo componente, alrededor de 0.2 a alrededor de 10 por ciento del peso de una pluralidad de partículas espadadoras de forma irregular de 0.5 mm a 10 mm, y alrededor de un 40 a un 90 por ciento de aditivos para la modificación de propiedades físicas de la composición. El adhesivo tiene una composición tal que, cuando se cura, resulta en una capa continua de una película elastomérica que tiene grosor uniforme, y que muestra una transmisión controlada de vapor de la humedad y abatimiento de sonido. Se cree que la transmisión de vapor de humedad mejorada de la composición y las propiedades de abatimiento de sonido son proporcionadas por la incorporación de las partículas espadadoras del tamaño y formas aquí especificadas que regulan el grosor mínimo de la composición y permiten una capa uniforme continua de adhesivo a ser aplicado.

La adición de partículas espadadoras de forma irregular proporciona diversos beneficios que no se podían lograr previamente de manera simultánea al instalar pisos de madera maciza. Asegura que no existan áreas en donde el adhesivo sea completamente expulsado y proporciona un cierto espesor mínimo de película. También ayuda a evitar que los tableros se deslicen excesivamente durante la instalación, lo que puede suceder con adhesivos que no tienen los espaciadores o tienen espaciadores sustancialmente esféricos.

Mientras que el material del piso siendo instalado y la superficie a la que son aplicados son generalmente planos, de hecho, ninguno de ellos es completamente plano. Esto lleva a áreas en donde el adhesivo es completamente expulsado y a otras áreas en donde el adhesivo es más grueso. Las áreas en donde no existe algún adhesivo pueden llevar a áreas de muy poca o nada de unión, asi como a puntos en donde el sonido y la humedad pueden transmitirse a través del piso. Las áreas en donde hay muy poca o no hay fuerza de unión también pueden proporcionar áreas en donde la delaminación generada del piso se puede propagar. La incorporación de partículas con forma irregular sobrepasa estos problemas y proporciona todos estos beneficios sobre las composiciones de la materia previa.

La presente invención también está dirigida a una estructura de suelo, comprendiendo un sustrato de suelo, una composición adhesiva que comprende un sistema de polímero curable de humedad de un componente y una pluralidad de partículas espadadoras, aplicadas a al menos una porción de dicho sustrato de suelo, y al menos un elemento de recubrimiento de suelo aplicado sobre dicha composición adhesiva.

La presente invención está dirigida también a un método para la construcción de un piso, el método comprendiendo la aplicación de una composición adhesiva que comprende un sistema de polímero curable de humedad de un solo componente y una pluralidad de partículas espadadoras, a al menos una porción de una superficie de un sustrato de suelo, y la aplicación de al menos un elemento de recubrimiento de suelo sobre dicha composición adhesiva. Se puede aplicar suficiente presión a la parte superior del recubrimiento de suelo para hacer que la composición adhesiva se esparza uniformemente entre el recubrimiento de suelo y el sustrato y, por lo tanto, crear una capa continua.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Estas y otras características, aspectos y ventajas de la presente invención se entienden mejor con respecto a la siguiente descripción, reivindicaciones enmendadas, y los dibujos que se acompañan, fueron: La Figura 1 ilustra una vista transversal de una hoja llana usada comúnmente para aplicar una composición adhesiva de recubrimiento de suelo a un sustrato; Las Figuras 2A-2B ilustran esquemáticamente un método para la aplicación de una composición adhesiva de acuerdo con la presente divulgación; y La Figura 3 ilustra una sección transversal de una estructura de suelo hecha con una composición adhesiva de acuerdo con la presente divulgación.

DESCRIPCIÓN Ahora se hará referencia a detalle a varias modalidades de la divulgación, uno o más ejemplos que se establecen más adelante. Cada ejemplo está provisto a manera de explicación de la divulgación, y no a manera de limitación de la divulgación. De hecho, será aparente para los expertos en la materia que se pueden hacer varias modificaciones y variaciones en la presente divulgación sin apartarse del alcance y espíritu de la divulgación. Por lo tanto, se pretende que la presente divulgación ampare dichas modificaciones y variaciones según entren dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas y sus equivalentes .

La presente divulgación está dirigida generalmente a una composición adhesiva, una estructura de suelo, y un método para la construcción de una estructura de suelo con la composición adhesiva. Los presentes inventores han descubierto composiciones adhesivas que se pueden aplicar sin herramientas especiales de aplicación para activar la aplicación en un solo paso de una composición adhesiva y selladora. De manera importante, las composiciones aqui descritas también pueden incluir varios otros beneficios cuando se comparan con composiciones tradicionales .

Las composiciones, estructuras de suelo, y los métodos aqui descritos, proporcionan transmisión controlada de vapor de humedad del subsuelo y crean una barrera de reducción de ruido sobre el subsuelo. En ciertas modalidades de la presente divulgación, los valores acústicos que evidencian la reducción en la transmisión de ruido, son en gran medida mejorados usando las composiciones aqui descritas. La composición aqui descrita puede reemplazar instalaciones de múltiples pasos de sistemas acústicos tradicionales tales como corcho, espuma, caucho reciclado o similares, reduciendo asi el tiempo de instalación, el desperdicio, los materiales, los gastos de desecho y otros costos similares. La composición también sirve como una membrana anti-fracturas, que puede puentear grietas que pueden darse en el sustrato antes de la instalación, y proporciona protección anti-microbiana para inhibir el crecimiento de bacterias, hongos o moho en la superficie de la composición seca.

Haciendo referencia a la Figura 1, se muestra un ejemplo de una hoja llana (10) que se usa comúnmente para la aplicación de adhesivo de suelo a un suelo. Las hojas llanas pueden ser de varias formas, por ejemplo, muesca en V o muesca cuadrada. La llana roscada sugerida para máximo desempeño en combinación con la presente invención, es una muesca en V. La hoja llana (10) tiene una pluralidad de dientes (12) con huecos (14) entre dichos dientes (12) . Las varias dimensiones de la hoja llana (10) y el tamaño de los dientes (12) pueden ser de cualquier forma y tamaño adecuados según se conoce en la materia.

Haciendo referencia a las Figuras 2A y 2B, a medida que la hoja llana (10) se esparce como una composición adhesiva (16) de la presente divulgación, comprendida de una pluralidad de partículas espaciadoras (18), a través de la superficie de un sustrato (20), la composición forma estrías (22) que generalmente toman la forma de los huecos (14) entre los dientes (12). El sustrato (20) puede ser cualquier superficie que sería conocida en la materia, tal como subsuelos (incluyendo, pero no limitados a, concreto, madera contrachapada, tablero de partículas o de viruta aglomerada, azulejo de vinil y cerámica, tablero interior de cemento, cimientos/parches de yeso, cimientos/parches de cemento, pisos de radiación de calor y terrazo) , paredes o similares .

Como se ilustra en la Figura 3, a la aplicación de un recubrimiento de suelo (24) y después a la aplicación de suficiente presión a la parte superior del recubrimiento de suelo (24), la composición (16) se esparce de manera equitativa a lo largo de la porción del sustrato (20) que previamente recibió muy poco de la composición. De esta manera, se forma una membrana continua de grosor esencialmente uniforme, cuyo grosor está regulado por el tamaño de las partículas espaciadoras (18).

Haciendo referencia a las composiciones adecuadas para su uso en relación con la presente divulgación, se han desarrollado ciertas composiciones que permiten la aplicación en un paso usando los métodos de aplicación previamente comentados.

La composición adhesiva comprende un sistema de polímero curable de humedad, tal como poliuretanos, poliuretanos silatados u otros ' polímeros silatados tales como poliéteres silatados que están comercialmente disponibles de Kaneka Corporation. El sistema de polímeros puede comprender entre alrededor de 10 a alrededor de un 50 por ciento de toda la composición.

En una modalidad preferida, se ha desarrollado una composición de poliuretano curada de humedad, que comprende isocianatos en una cantidad de alrededor de 2 a alrededor de 10 por ciento de peso, preferentemente entre alrededor de 3 a alrededor de un 5 por ciento. Los isocianatos útiles incluyen poliisocianato alifático, cicloalifático, ariloalifático, heterociclico o aromático, o sus mezclas. Los ejemplos incluyen diisocianatos alifáticos, tales como diisocianato hexametileno, y diisocianatos cicloalifáticos, tales como diisocianato de isoforono. Los isocianatos más preferidos son aquellos que son aromáticos, tales como TDI (diisocianato de tolueno) y DI (diisocianato de difenilmetano) . Los isocianatos pueden ser monoméricos o poliméricos y modificados de otra manera. Ejemplos de isocianatos monoméricos incluyen diisocianato de 4 , ' difenilmetano, diisocianato de 2 , 4 ' difenilmetano, y diisocianato de , 4 ' -difenilmetano modificado con alofanato. Ejemplos de isocianato polimérico incluyen isocianatos aromáticos que están basados en diisocianato de difenilmetano .

La composición adhesiva también comprende compuestos reactivos al isocianato, preferentemente polioles. El término poliol como se usa aquí incluye cualquier compuesto orgánico que tenga en promedio más de una y preferentemente al menos alrededor de dos fracciones de hidroxilo reactivas al isocianato. Los polioles comúnmente usados son descritos típicamente como que son ya sea de poliéster o poliéter, existiendo otras opciones, tales como polioles de polibutadieno y polioles de aceite natural, y pueden variar en un peso molecular promedio de menos de 300 hasta tanto como 20,000. Se prefiere en particular que se usen uno o más polioles líquidos.

Preferentemente, se usa al menos un poliol de poliéter que incluye un triólo o diolo cubierto de óxido. También se prefiere que el triólo tenga un peso molecular de desde alrededor de 4000 a 4500 y el diolo o combinación de diolos tienen un peso molecular promedio desde 1900 a 2200. Estos compuestos se pueden usar en combinación o por sí solos, en las cantidades que varían desde alrededor de un 3 a un 20 por ciento por peso.

La composición adhesiva también comprende alrededor de un 0.2 a alrededor de un 10 por ciento de una pluralidad de partículas espadadoras (18), para controlar el espesor mínimo de la capa adhesiva y evitar una "expulsión" excesiva a la aplicación de la cubierta del suelo. Las partículas espadadoras (18) pueden estar presentes en la formulación desde alrededor de 0.2 a alrededor de 10 por ciento del peso, preferentemente alrededor de 0.5 a alrededor de 4 por ciento del peso, más preferentemente, desde alrededor de 0.5 a alrededor del 2 por ciento del peso. Las partículas espaciadoras están entre alrededor de 0.5mm a 10mm de tamaño, preferentemente entre alrededor de 0.5mm y 5 rom de tamaño, y preferentemente entre alrededor de 0.5 mm y 1.5 m de tamaño. El "tamaño" se determina por la clasificación de una partícula espadadora a través de una pantalla de malla dada de acuerdo con el método de ASTM D1921-01 y como se ilustra en la Tabla 1.

Los materiales que son útiles como partículas espaciadores incluyen cualquiera que sean resistentes al aplastamiento y no se rompan o deformen en más de un 25% de su forma original bajo las presiones de la instalación de recubrimiento de suelo pretendido. Estos podrían incluir varios tipos de caucho, tales como EPDM (monómero de dieno propileno etileno) , o SBR (caucho de estireno-butadieno) , u otros polímeros elastoméricos, vidrio, metal o minerales. La capacidad de un material para cumplir con este requisito puede depender del tamaño y formas elegidas.

Los espaciadores (18) pueden ser de cualquier forma geométrica no esférica. Ejemplos incluyen partículas de formas cónicas, poligonales (cubos, pentágonos, hexágonos, octágonos y similares) y polihedrales, así como partículas de forma irregular, así como partículas no uniformes que tengan, por ejemplo, secciones transversales circulares, elípticas, de óvalo, cuadradas, rectangulares, triangulares o poligonales encontradas ahí al menos parcialmente. Las partículas de forma "no uniforme" e "irregular" se refieren a formas tridimensionales caracterizadas porque al menos dos secciones transversales diferentes tomadas de las mismas tienen diferentes áreas. Las formas preferidas incluyen partículas de tierra de forma aleatoria irregular.

El tamaño de los espaciadores (18) puede determinarse por el espesor deseado de la capa adhesiva elastomérica curada que une el recubrimiento del suelo (24) con el sustrato (20) . Para la instalación de recubrimientos de suelo, este espesor puede ser de entre 0.5 y 10 mm, preferentemente entre 1 mm y 2 mm. Una modalidad preferida usa caucho de monómero de dieno propileno etileno (EPDM por sus siglas en inglés) de tierra de forma aleatoria, teniendo una densidad aparente de alrededor de 545-673 kg/m3, un durómetro (Shore A) de alrededor de 50-70, con un tamaño de partículas de entre 0.5 mm y 10 mm, más preferentemente entre 0.5mm y 5 mm, y más preferentemente entre 0.5 mm y 1.5 mm. Las formas irregulares de las partículas del espaciador (18) reducen las características indeseables del recubrimiento de suelo de deslizarse o cambiar durante la instalación. Una distribución típica de tamaño de partículas (% retenido) para las partículas EPDM de tierra preferidas, se puede encontrar en la tabla 1.

TABLA 1 La composición adhesiva puede incluir componentes adicionales para mejorar el procesamiento de la formulación intermitente o las características de desempeño del producto final, y son bien conocidos para los expertos en la materia. Sin limitación, estos componentes adicionales pueden incluir plastificantes , modificadores reológicos, rellenadores , diluyentes, promotores de adhesión, resinas taquificantes , fungicidas/biocidas, catalizadores, buscadores de humedad, antioxidantes, desespumantes, pigmentos, absorbentes ultravioleta y estabilizadores, lubricantes, extensores y sus combinaciones.

Los plastificantes pueden estar presentes en una cantidad de alrededor de un 5 a alrededor de un 10 por ciento del peso, preferentemente, en alrededor de un 6 a un 8 por ciento del peso. El plastificante deberá estar esencialmente libre de agua, inerte para grupos de isocianato, y ser compatible con el (los) polímero(s). Los plastificantes típicos son derivados de ácido benzoico o ácido itálico (ftalatos de alquilo y dialquilo, tales como dibutilo, dioctilo, diciclohexilo, diisooctilo, diisodecilo, dipropilheptilo, dibenzilo o ftalato de butilbenzilo) . También se usan los tereftalatos, preferentemente di (2-etilhexilo) tereftalato (DEHT) , o tereftalato dioctilo (DOTP) . Otros tipos incluyen éster diisononilo de ácido dicarboxílico 1 , 2-ciclohexano y ésteres de fenilo alquilosulfónico . Los plastificantes pueden dar propiedades reológicas a la composición y dispersar el sistema de polímeros en la composición final.

Los rellenadores típicos y otros modificadores reológicos incluyen talco, carbonato de calcio, arcilla, sílice, mica, wollastonita, feldespato, silicato de aluminio, alúmina, alúmina hidratada, microesferas de vidrio, microesferas de cerámica, microesferas termoplásticas , barita y ceras de poliamida. Estos aditivos pueden tener una amplia variedad de tamaños de partículas. Los carbonatos de calcio cubiertos y descubiertos son particularmente útiles, los cuales pueden ser ya sea de tierra o precipitados, a una carga de hasta un 80 por ciento del peso de la formulación por peso, preferentemente alrededor de 30 a alrededor de 75 por ciento por peso, más preferentemente alrededor de un 45 a alrededor de un 70 por ciento por peso. Los ejemplos incluyen un carbonato de calcio precipitado, cubierto, con tamaño de partículas medio de 0.15 micrones, y un carbonato de calcio de tierra, descubierto, con un tamaño de partículas medio de 3 micrones. Estos rellenadores se usan en una cantidad suficiente como para incrementar la resistencia de la composición y para proporcionar propiedades tixotrópicas .

Los diluyentes adecuados incluyen nafta alquilato pesado, solventes isoparafínicos, espíritus minerales inodoros, y carbonato de propileno, y pueden estar presentes en una cantidad de hasta alrededor de un 10 por ciento por peso, y preferentemente hasta un 8 por ciento por peso. Los diluyentes ayudan a proporcionar la viscosidad deseada de la composición.

Los promotores de adhesión adecuados incluyen compuestos que contienen silano, los que pueden contener adicionalmente al menos un grupo reactivo, tal como epoxi, isocianato, grupos amina y preferentemente comprenden grupos epoxi reactivos. Los promotores de adhesión pueden estar presentes en una cantidad de hasta alrededor de 1 por ciento del peso.

Es frecuentemente deseable incluir un catalizador en la formulación. Cualquiera de los catalizadores usados convencionalmente en la materia para catalizar la reacción de un isocianato con un compuesto reactivo que contiene hidrógeno se puede usar para este fin. Dichos catalizadores incluyen sales ácidas orgánicas e inorgánicas de, y derivados organometálicos de, bismuto, plomo, estaño, hierro, uranio antimonio, cadmio, cobalto, torio, aluminio, mercurio, zinc, cerio de níquel, molibdeno, vanadio, cobre, manganeso y zirconio, así como carboxilatos de estaño, titanatos de organosilicón, titanatos · de alquilo, carboxilatos de bismuto, y éter dimorfolinodietilo o éteres dimorfolinodietilo sustituidos con alquilo, y fosfinas y aminas orgánicas terciarias. Aún otros catalizadores incluyen octoato de bismuto, éter dimorfolinodietilo y éter (di- (2 (e, t-dimetilmofolino) etilo) ) . Los catalizadores de organotina representativos son octoato de estaño, oleato de estaño, dioctoato de dibutiltina, y dilaurato de dibutiltina. El contenido del catalizador puede variar desde alrededor de 0.1 a alrededor de 1 por ciento por peso.

Una modalidad preferida de la composición de acuerdo con la invención, comprende un agente antimicrobiano capaz de proteger la composición de la multiplicación de las bacterias y hongos en el estado húmedo y seco. Los agentes antimicrobianos aceptables incluyen piritiona de zinc, N- (triclorometiltio) ftalimida, y carbendazim. Estos materiales pueden estar presentes en la formulación en alrededor de un 0.01 a alrededor de un 0.2 por ciento por peso.

Los compuestos buscadores de humedad incluyen óxido de calcio, tamices moleculares, e isocianato para-toluenesulfonilo, y pueden estar presentes en la formulación desde alrededor de un 0.01 a alrededor de un 1 por ciento por peso.

Los compuestos antioxidantes útiles de pentaeritritol tetraquis 3- (3' , 5' -di-tert-butilo-4 ' -hidroxifenilo propionato) y tiodietileno bis 3-(3,5-di-tert-butilo-4-hidroxifenilo) propionato . Estos compuestos pueden estar presentes en la formulación desde alrededor de un 0.01 a alrededor de un 0.1 por ciento por peso.

La composición adhesiva puede ser fabricada en una sola mezcladores, de intermitencia de alta intensidad, y es comúnmente conocida en la materia. Toda la materia prima es secuencialmente cargada. Combinaciones de métodos mecánicos, térmicos, y de disecación química son usadas para remover la humedad en exceso del producto para evitar el curado prematuro. Las temperaturas y tiempos de los procesos son controladas según sea necesario, dependiendo de la naturaleza de la materia prima y de si el prepolimero se añade como un intermedio o es reaccionado in-situ durante la fabricación de la composición final.

Los siguientes ejemplos de la Tabla II se establecen para describir el adhesivo a mayor detalle. Los ejemplos no deben considerarse como limitantes de la composición adhesiva de piso de ninguna manera. Todos los números de las materias primas están medidos en partes por cientos (ppc) .

Las composiciones adhesivas fueron probadas al menos una semana después de la fecha de su fabricación para determinar su viscosidad de Brookfield en condiciones ambientales (alrededor de 21°C) usando un viscosimetro de Brookfield DV-II+Pro de torsión HA, con una husillo #6 a una velocidad de 2.5 rpm.

Se estableció y se curó una película delgada de adhesivo durante una semana en condiciones ambientales, y se probó para propiedades mecánicas (resistencia a la tracción, alargamiento por falla, y módulo de 100%) por AST D-412.

La dureza de la composición adhesiva curada se midió según ASTM D2240. Se permitió que las muestras se curaran en condiciones ambientales durante una semana, y después se desgastaron con calor durante una semana más a 60°C.

Los especímenes de corte superpuesto se ensamblaron y montaron según ASTM D1002: 25 mm x 25 mm de superposición, curados durante una semana a temperatura ambiente, y después calentados por calor durante una semana más a 60°C. Se usaron diferentes sustratos: roble a roble; roble a concreto.

Se desarrolló una prueba de deslizamiento para determinar la cantidad de fuerza reguerida para inducir movimiento de un recubrimiento de suelo encima de una capa de adhesivo durante la instalación. Se aplicó un adhesivo a un sustrato, tal como tablero de cemento, según el método especificado por el fabricante del adhesivo: el adhesivo del Ejemplo 2 (con y sin espaciadores) usó una muesca llana en V de 6.9 mm x 6.9 mm; el adhesivo Bostik SilentStik™ gue contiene partículas esféricas de 1-7 mm, usó un aplicador roscado especial (modelo 07.07.694), gue tiene un altura de muesca de 12 mm, con las muescas espaciadas de manera eguitativa por una distancia de 40 mm. Dos piezas de piso de madera maciza (roble), que tienen dimensiones de 6.35 cm x 20.3 cm, se aplicaron encima del adhesivo, de forma tal que los bordes largos estaban adyacentes entre sí. Un medidor de empuj ar-j alar, por ejemplo, un Medidor de Fuerza Amatex Chatillon tipo 516, fue usado para impartir una fuerza horizontal que es perpendicular al borde largo. La cantidad de fuerza requerida para inducir el movimiento del piso de madera maciza fue registrada, y los datos están listados en la Tabla III. Si el piso de madera maciza cambia muy fácilmente durante la instalación, entonces todo el piso puede alinearse de manera inapropiada y puede aparentar estar agrietado. Por lo tanto, es deseable que el adhesivo tenga tensión verde inicial suficiente como para retener el tablero de piso en su lugar hasta que el adhesivo está curado (ej . , se prefiere una fuerza mayor requerida para inducir el movimiento) .

Los datos en la Tabla II muestran las partículas espadadoras de forma irregular que incrementan significativamente la fuerza requerida para provocar el deslizamiento, en comparación con las partículas espaciadoras esféricas del mismo tamaño o al no usar ninguna partícula. La Tabla III muestra que se requiere cuatro veces más de fuerza para provocar deslizamiento cuando se usan partículas espaciadoras de forma irregular, que cuando se usan partículas esféricas de 1.5 mm, o cuando no se usan partículas. Además, se requiere ocho veces más de fuerza para provocar el deslizamiento cuando se usan partículas espaciadoras de forma irregular, que cuando se usan partículas esféricas SilentStik™.

Tabla II Tabla III Los datos de sonido acústicos se determinaron a través de dos métodos. Un método de prueba está de acuerdo con la American Society for Testing and Materials Standard Test Method for Laboratory Measurement of Sound Transmission Through Floor-Ceiling Assembilies Using The Tapping Machine - Designation E 492-04 / E 989-06 (Sociedad Americana para Pruebas y Método Estándar de Pruebas de Materiales para Medición de Laboratorio de Transmisión de Sonido a Través de Montajes de Cubierta de Suelo Usando la Máquina Machueladora - Designación E 492-04 / E 989-06) . Los limites inciertos de cada ubicación de máquina machueladora cumplen con los requerimientos de precisión de la sección Al .4 de ASTM E 492-09. Descripción de espécimen: losa de concreto de 152 mm superpuesta con losas de madera diseñadas adheridas con adhesivo. El espécimen de prueba fue un montaje de cubierta de suelo que consistió de lo siguiente : 1 capa de piso de madera maciza con diseño de Bruce de 9.8mm ID: ER 3555. Las muestras fueron losas de 172 mm de ancho, por 1499 mm de largo. El peso de la muestra fue de 8.1 kg/m2. 1 capa de adhesivo. La muestra fue allanada usando muesca llana en V de 6.9 mm x 6.9 mm.

Láminas de polietileno de 6 mi fijadas al concreto con cinta de doble vista en las costuras y el perímetro .

Losa de concreto reforzada de 152.4 mm de espesor con densidad de 366.1 kg/m2.

La densidad global del montaje de prueba fue de 374.3 kg/m2.

El tamaño del piso de prueba fue de 3658 mm x 4877 mm.

Acondicionamiento. El concreto se curó un mínimo de 28 días. El adhesivo se curó durante un mínimo de 24 horas.

El segundo método de prueba es conforme a la American Society for Testing and Materials Standard Test Method for Laboratory Measurement of Effectiveness of Floor Coverings in Reducing Impact Sound Transmission through Concrete Floors - Desgination E 2179-03 (Sociedad Americana para Pruebas y Método Estándar de Pruebas de Materiales para Medición de Laboratorio de la Efectividad en las Cubiertas de Suelo para la Reducción de la Transmisión del Impacto del Sonido a Través de Suelos de Concreto Designación E 2179-03). Los materiales y espécimen de prueba son idénticos a los previamente descritos.

Ambos métodos miden el desempeño acústico como Impact Isulation Class (Clase de Aislamiento de Impacto) (IIC) . El IIC es una tasa de un sólo número que caracteriza la capacidad del montaje de cubierta de suelo para reducir el ruido por impacto. Los valores más altos quieren decir una mejor reducción. La escala es logarítmica, por lo que los pequeños cambios en IIC pueden significar diferencias relevantes en el nivel del ruido por impacto. ASTM E 2179 también calcula un AIIC, que consiste de dos pruebas de IIC: una prueba es sobre el subsuelo de concreto solo (sin materiales de piso) , y la otra es sobre el subsuelo de concreto con materiales de recubrimiento de piso. El AIIC, o mejora del aislamiento del sonido por impacto, se obtiene al sustraer el suelo solo de referencia del IIC de todo el montaje, y como se ilustra en los datos en la Tabla VI, resulta en una reducción del ruido de 23 decibeles (dB) en el sistema probado. Se cree que la mejora en el abatimiento del ruido es un resultado de la presente composición que proporciona una cobertura continua y uniforme para que siempre haya el mínimo espesor de adhesivo posible. Entre el sustrato del suelo y el elemento de recubrimiento del suelo, lo que evita el contacto directo entre el sustrato del suelo y el elemento de recubrimiento del suelo, junto con las partículas espadadoras de forma irregular, no esféricas, que desvían de manera aleatoria las ondas de sonido en un intento por pasar a través de la composición adhesiva .

Los resultados para losa de concreto de 152 mm superpuesta con piso de madera diseñado con el Ejemplo 2, según ASTM E 2179-03, se indican en la Tabla IV.

Tabla IV Los resultados para losa de concreto desnuda de 152 mra según ASTM E 2179-03 se indican en la Tabla V.

Tabla V Los resultados para la prueba de AIIC según ASTM E 2179-03 (efectividad de los recubrimientos de suelo en la reducción de la transmisión del impacto del sonido a través de los suelos de concreto) se muestran en la Tabla VI.

Tabla VI L0= Nivel de Presión de Sonido Normalizada para suelo de concreto desnudo estándar, dB Lc= Nivel de Presión de Sonido Normalizada para el recubrimiento sobre el suelo de concreto, dB Ld= L0-Lc, dB Nivel Promedio de Presión de Impacto por Sonido Normalizada en suelo de referencia.

B Los resultados para losa de concreto de 152 mm incluyendo recubrimiento de tablero de yeso suspendido, sobrepuesto con piso de madera diseñado con el Ejemplo 2 según ASTM E 492-09, se indican en la Tabla VII.

Tabla VII Aunque la presente invención se ha descrito a detalle considerable con referencia a ciertas de sus versiones preferidas, otras versiones son posibles. Por lo tanto, el espíritu y alcance de las reivindicaciones adjuntas no deberá estar limitado a la descripción de la versión preferida aquí contenida.

Claims (16)

REIVINDICACIONES

1. Una composición adhesiva, que comprende: a) 10 a 50 por ciento del peso de un sistema de polímero curable de humedad; b) 0.2 a 10 por ciento del peso de una pluralidad de partículas espaciadores, caracterizadas porque dichas partículas tienen forma irregular y un tamaño entre 0.5 y 10 mm; y c) 40 a 90 por ciento del peso de aditivos para la modificación de las propiedades físicas de la composición .

2. La composición de la reivindicación 1, caracterizada porque dicho sistema de polímero curable de humedad ' se selecciona del grupo que consiste de poliuretanos, poliuretanos sililatados y poliéteres sililatados .

3. La composición de la reivindicación 2, caracterizada porque dicho sistema de polímero curable de humedad comprende, además, de un 3 a un 20 por ciento del peso de un compuesto reactivo al isocianato.

4. La composición de la reivindicación 1, caracterizada porque dichas partículas espadadoras están comprendidas de un material que se deforma un 25% o menos de su forma original.

5. La composición de la reivindicación 4, caracterizada porque dichas partículas espaciadoras están comprendidas de un polímero elastomérico, vidrio, metal o un mineral.

6. La composición de la reivindicación 5, caracterizada porque dicho polímero elastomérico es monómero de etileno-propileno-dieno o caucho de estireno-butadieno .

7. La composición de la reivindicación 1, caracterizada porque dichos aditivos se seleccionan del grupo que consiste de plastificantes, modificadores reológicos, rellenadores, diluyentes, promotores de adhesión, resinas taquificantes , fungicidas/biocidas , catalizadores, buscadores de humedad, antioxidantes, desespumantes, pigmentos, absorbentes ultravioleta y estabilizantes, lubricantes, extensores, y sus combinaciones .

8. La composición de la reivindicación 1, caracterizada porque dichas partículas espaciadoras tienen un tamaño de entre 0.5 mm y 1.5 rara.

9. Una estructura de suelo, que comprende: a) un sustrato de suelo; b) una composición adhesiva que comprende un sistema de polímero curable de humedad y una pluralidad de partículas espadadoras de forma irregular entre 0.5 a 10 mm de tamaño, aplicadas a al menos una porción de dicho sustrato de suelo; y c) al menos un elemento de recubrimiento de suelo aplicado sobre dicho adhesivo.

10. La estructura de suelo de la reivindicación 9, caracterizada porque dicho sistema de polímero se selecciona del grupo que consiste de poliuretanos, poliuretanos sililatados, y poliéteres sililatados.

11. La estructura de suelo de la reivindicación 10, caracterizada porque dicho sustrato de suelo se elige del grupo que consiste de concreto, madera contrachapada, tablero de partículas, tablero de viruta aglomerada, azulejo de vinil, azulejo de cerámica, tablero de respaldo de cemento, yeso, piso de radiación de calor y terrazo.

12. La estructura de suelo de la reivindicación 11, caracterizada porque dicho recubrimiento de suelo se selecciona del grupo que consiste de madera diseñada, madera sólida, bambú, azulejo de cerámica, mármol y piedra.

13. Un método para la construcción de una estructura de suelo, que comprende: a) la aplicación de una composición adhesiva que comprende un sistema de polímero curable de humedad de un solo componente y una pluralidad de partículas espaciadoras de forma irregular con un tamaño de entre 0.5 a 10 mm, a al menos una porción de una superficie de un sustrato de suelo; b) la aplicación de al menos un elemento de recubrimiento de piso sobre dicha composición; y c) la aplicación de presión a la parte superior de dicho elemento de recubrimiento de suelo, provocando que dicha composición se esparza de manera uniforme a través de la porción de dicho sustrato de suelo, creando asi una capa adhesiva continua.

14. El método de la reivindicación 13, caracterizado porque dicho sistema de polímero se selecciona del grupo que consiste de poliuretanos, poliuretanos sililatados y poliéteres sililatados.

15. El método de la reivindicación 14, caracterizado porque dicho sustrato de suelo se elige del grupo que consiste de concreto, madera contrachapada, tablero de partículas, tablero de viruta aglomerada, azulejo de vinil, azulejo de cerámica, tablero de respaldo de cemento, yeso, piso de radiación de calor y terrazo.

16. El método de la reivindicación 15, caracterizado porque dicho recubrimiento de suelo se selecciona del grupo que consiste de madera diseñada, madera sólida, bambú, azulejo de cerámica, mármol y piedra.