ES2270258T3 - Sellante adhesivo monocomponente basado en una dispersion acuosa de poliacrilatos. - Google Patents
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Abstract
Sellante adhesivo monocomponente que contiene una dispersión de polímeros en un medio acuoso que contiene poliacrilatos, caracterizado porque el sellante adhesivo comprende, referido a su cantidad total en el estado húmedo, 5 a 30% en peso de una mezcla de disolventes que se compone de al menos dos de los siguientes componentes: A) un alcohol líquido a 25 ºC con un punto de ebullición no superior a 260 ºC, B) un hidrocarburo no halogenado con un punto de ebullición en el intervalo de 100 a 260 ºC, C) un glicol éter con un punto de ebullición en el intervalo de 100 a 260 ºC o un éster con un punto de ebullición en el intervalo de 100 a 260 ºC cuyo resto ácido presenta 2 a 4 átomos de carbono y cuyo resto alcohólico presenta 4 a 8 átomos de carbono.
Description
Sellante adhesivo monocomponente basado en una
dispersión acuosa de poliacrilatos.
La invención se refiere a un sellante adhesivo
monocomponente basado en una dispersión de polímeros en un medio
acuoso que contiene poliacrilatos, así como a su uso como sellante
para la obturación de juntas y para la adhesión de láminas,
especialmente en el sector de la construcción.
Desde hace algunos años se emplean para el
sellado de edificios los denominados "cierres de vapor" o
"frenos de vapor". Estos son normalmente láminas de poliolefina
que se adhieren a la zona del espacio interior, a la zona de la
pared exterior o a la zona del tejado mediante un sellante adhesivo
para impedir el intercambio de aire y la difusión de vapor de agua
desde de los espacios habitados a las paredes exteriores y al
aislamiento exterior del revestimiento del edificio. El objetivo de
esta medida es conseguir un ahorro de energía mediante la
estanqueidad que se ha conseguido frente al aire y al viento del
revestimiento del edificio, tal como se ha prescrito, por ejemplo,
en el reglamento alemán para el ahorro de energía (EnEv) 2002 (DIN
4108-7).
Los sellantes adhesivos utilizados son sellantes
que también mantienen las propiedades autoadhesivas de forma
duradera tras evaporarse el disolvente presente en el estado húmedo.
Inicialmente, para la adhesión de cierres de vapor se han empleado
de forma prácticamente exclusiva los denominados "sellantes
adhesivos con disolventes", que presentan una proporción de
disolvente superior al 50%, entendiéndose aquí por disolvente los
disolventes orgánicos. Debido a su intenso comportamiento de
contracción, estos sellantes adhesivos que contienen una alta
proporción de disolventes orgánicos deben tratarse durante el
endurecimiento del adhesivo con los denominados "listones de
presión" para la adhesión de las láminas. Este procedimiento es
muy costoso. Además, resulta desventajoso que la cantidad de
disolvente orgánico que se evapora acarree una carga notable del
lugar de trabajo con efectos perjudiciales para la salud en ciertas
circunstancias durante el periodo de tratamiento. Además,
especialmente durante el saneamiento de obras antiguas se produce
una molestia olorosa en parte inaceptable en las viviendas habitadas
nuevamente directamente tras la restauración. La inflamabilidad de
los disolventes orgánicos representa un potencial de riesgo añadido
de los sellantes adhesivos que contienen disolventes.
En vista de estas desventajas de los sellantes
adhesivos con una alta proporción de disolventes orgánicos, desde
hace algunos años se emplean los denominados "sellantes de
dispersión sin disolventes". Estos están basados en dispersiones
acuosas tixotropizadas de polímeros, especialmente dispersiones de
poliacrilatos, con un contenido de sólidos de normalmente al menos
el 60%. Estos sellantes de dispersión están fundamentalmente libres
de disolventes orgánicos y a menudo sólo contienen proporciones de
disolventes orgánicos en la franja de las ppm. Los sellantes de
dispersión sin disolventes son especialmente adecuados para la
adhesión de láminas de cierres de vapor en materiales de
construcción absorbentes, secos y sin polvo. La adhesión de las
láminas también puede realizarse normalmente sin el uso de listones
de presión gracias al comportamiento de contracción y a las
propiedades tixotrópicas favorables de los sellantes de dispersión
sin disolventes.
No obstante, los resultados son claramente
desfavorables si se usan sellantes de dispersión adhesivos sin
disolventes sobre sustratos no absorbentes, por ejemplo, sobre
sustratos metálicos, baldosas, materiales de construcción con
barnices de color o en el caso de láminas solapadas. Aquí, la
emisión de humedad necesaria para el endurecimiento de los
sellantes adhesivos no puede tener lugar, ni en el sustrato, ni a
través de la lámina pegada y sellada frente a la difusión de vapor.
Por tanto, las prescripciones de uso para sellantes adhesivos sin
disolventes prevén que durante el tratamiento en sustratos no
absorbentes deba trabajarse con el procedimiento de adhesión por
contacto. Esto significa que primero se seca el sellante adhesivo
aplicado primeramente en las dos superficies contrapuestas que han
de adherirse una con otra, es decir, por ejemplo, en el sustrato no
absorbente y en la lámina del cierre de vapor, antes de que las
superficies contrapuestas que han de unirse se presionen una sobre
otra. Por tanto, el procedimiento de adhesión por contacto es
costoso y dura más tiempo que el denominado "procedimiento de
adhesión húmeda", en el que sólo tiene que aplicarse sellante
adhesivo en un lado y las superficies contrapuestas pueden
presionarse una sobre otra inmediatamente. Por tanto, en la práctica
al colocar los cierres de vapor, también en el caso de tratamiento
de sustratos no absorbentes, se emplea a menudo el procedimiento de
adhesión húmeda en lugar del procedimiento de adhesión por contacto,
lo cual tiene entonces como resultado un sellado insuficiente
(resistencia demasiado reducida / templado completo insuficiente del
sellante adhesivo).
Los sellantes adhesivos se suministran y
manipulan normalmente en cartuchos de polietileno o bolsas de
polietileno / aluminio. El sellante adhesivo se presiona fuera de
estos recipientes en el caso de empleo individual por presión con
una pistola de pulverización para cartucho o bolsa. Mientras que los
sellantes adhesivos sin disolventes normalmente presentan una alta
estabilidad de almacenamiento, en el caso de los sellantes adhesivos
con disolventes existe el problema de que con el transcurso del
tiempo el disolvente se difunde a través del plástico del recipiente
de almacenamiento. Por tanto, la alta capacidad de difusión de los
disolventes orgánicos, que en el tratamiento de sellantes adhesivos
con disolventes en sustratos no absorbentes se muestra como una
ventaja dado que el disolvente puede difundirse a través de la
lámina del cierre de vapor, representa una desventaja en relación
con la estabilidad de almacenamiento en los recipientes de
almacenamiento convencionales.
Resumiendo, puede determinarse, por tanto, que
los sellantes adhesivos convencionales con una alta proporción de
disolventes orgánicos presentan ventajas en el tratamiento en
sustratos no absorbentes, no obstante, ya no son aceptables debido
a su catalogación según el reglamento alemán de sustancias
peligrosas como sustancias inflamables y peligrosas para la salud
desde puntos de vista de la salud y el medioambiente. Por el
contrario, los sellantes adhesivos sin disolventes son claramente
más ventajosos en relación con la carga para el medioambiente y la
salud, y su estabilidad de almacenamiento es mayor, sin embargo, su
capacidad de tratamiento precisamente en sustratos no absorbentes es
considerablemente más dificultosa y engorrosa y a menudo no conduce
a los resultados deseados.
En conjunto, por tanto, existía una necesidad de
un sellante adhesivo que también pudiera tratarse bien en sustratos
no absorbentes y tanto en el procedimiento de adhesión húmedo, como
también en el procedimiento de adhesión por contacto, presentando al
mismo tiempo una buena estabilidad de almacenamiento en los
recipientes plásticos convencionales y un potencial de riesgo lo más
reducido posible para el medioambiente y la salud de quien lo
manipula. Preferiblemente, el sellante adhesivo no debería tener que
distinguirse más con el símbolo de peligro según los reglamentos
vigentes actualmente para sustancias peligrosas.
El objetivo de la invención es facilitar un
sellante adhesivo de este tipo.
Este objetivo se alcanza con el sellante
adhesivo monocomponente según la reivindicación 1. En las
reivindicaciones subordinadas se describen variantes preferidas del
sellante adhesivo. Además, la invención se refiere al uso del
sellante adhesivo según la reivindicación 27.
En un primer aspecto, la invención se refiere a
un sellante adhesivo monocomponente que contiene una dispersión de
polímeros con contenido en poliacrilatos en un medio acuoso. Además
del medio acuoso, el sellante adhesivo contiene adicionalmente 5 a
30% en peso, referido a la cantidad total de sellante adhesivo en
estado húmedo, de una mezcla de disolventes orgánicos. La mezcla de
disolventes se compone en este caso de al menos dos de los
siguientes componentes: A) un alcohol líquido a 25ºC con un punto de
ebullición no superior a 260ºC, B) un hidrocarburo no halogenado con
un punto de ebullición en el intervalo de 100 a 260ºC, y C) un
glicol éter o un éster con un punto de ebullición en cada caso en el
intervalo de 100 a 260ºC, presentando en el éster el resto ácido 2
a 4 átomos de carbono y, el resto alcohólico, 4 a 8 átomos de
carbono.
Por "estado húmedo" del sellante adhesivo
debe entenderse en lo sucesivo el estado en el que básicamente aún
no se evapora disolvente del sellante adhesivo. Se trata del estado
en el que el sellante adhesivo se presenta tras su fabricación y que
también se mantiene en el almacenamiento según lo estipulado en un
recipiente cerrado de forma estanca, por ejemplo, en una bolsa de
plástico o en un cartucho, al menos durante el periodo de vida útil
previs-
to.
to.
En el caso del alcohol del grupo A), puede
tratarse de un alcohol monovalente o polivalente. Preferiblemente se
utilizan monoalcoholes o dialcoholes. El grupo A) comprende tanto
alcoholes alifáticos, como también alcoholes aromáticos.
Básicamente, en el caso de los alcoholes del grupo A) puede tratarse
de alcoholes primarios, secundarios o terciarios. Representantes
adecuados del grupo A) son, por ejemplo, 2-etil
hexanol, 2-etil hexanodiol o dodecanol. Otros
alcoholes preferidos del grupo A) son alcoholes miscibles en agua
con 1 a 5 átomos de carbono. Por un "alcohol miscible en agua"
se entiende en este caso un alcohol que se disuelve con una cantidad
superior a 50 g/l agua y forma con el agua un sistema monofásico. Se
prefieren especialmente como componentes del grupo A) los alcoholes
alifáticos primarios con 1 a 3 átomos de carbono y, dentro de éstos,
especialmente el etanol.
En el caso de los hidrocarburos del grupo B),
puede tratarse tanto de hidrocarburos alifáticos, como también de
hidrocarburos aromáticos en tanto que no estén halogenados y
presenten un punto de ebullición en el intervalo de 100 a 260ºC.
Dentro de éstos son especialmente adecuados los hidrocarburos
alifáticos nafténicos con un punto de ebullición en el intervalo de
150 a 230ºC. De forma ventajosa pueden emplearse destilados de
aceite mineral disponibles en el mercado, especialmente fracciones
de aceite mineral poco aromáticas con un punto de ebullición en el
intervalo indicado.
Asimismo, en el caso de los disolventes del
grupo C), se trata de productos disponibles comercialmente. Como
glicol éter se prefieren los que tienen un punto de ebullición en el
intervalo de 120 a 200ºC. Entre éstos, se prefiere especialmente el
acetato de butil glicol (acetato de 2-butoxi etilo,
acetato del éter monobutílico del etilen glicol). Ejemplos de
ésteres especialmente adecuados son el acetato de butilo y el
propionato de butilo.
La mezcla de disolventes del sellante adhesivo
según la invención contiene en cada caso un compuesto del grupo A) y
del grupo B) o del grupo A) y del grupo C) o del grupo B) y del
grupo C). No obstante, esto no excluye que en la mezcla de
disolventes esté presente un componente de cada uno de los grupos
A), B) y C). Al mismo tiempo, es posible utilizar en la mezcla de
disolventes más de un único compuesto de al menos uno de los grupos
A), B) o C). Se prefieren sellantes adhesivos en los que la mezcla
de disolventes contenga en cada caso al menos un compuesto del grupo
A) y B) o al menos un compuesto de los grupos A) y C) en cada caso.
Se han mostrado especialmente ventajosos los sellantes adhesivos en
los que la mezcla de disolventes está compuesta por una combinación
de etanol y una mezcla de hidrocarburos no halogenados,
principalmente alifáticos, con un intervalo de ebullición de 175 a
220ºC o una mezcla de etanol con acetato de butil glicol.
La cantidad total de disolventes, referida a la
cantidad total de sellante adhesivo en el estado húmedo, se sitúa
preferiblemente en un límite mínimo superior al 10% en peso y, de
forma especialmente preferida, entre 11 y 20% en peso.
La combinación de los componentes A), B) y C) de
la mezcla de disolventes del sellante adhesivo según la invención
que va a emplearse depende, entre otras cosas, del tipo y la
composición de los demás componentes de los sellantes adhesivos,
así como del uso pretendido. Las cantidades adecuadas del alcohol A)
se sitúan en 0 a 99% en peso, referidas a la cantidad total de los
componentes A) + B) + C). De forma especialmente adecuada, la
cantidad del alcohol A) se sitúa en un intervalo de 40 a 70% en
peso, referido a la cantidad total de la mezcla de disolventes.
La proporción de hidrocarburo B) y del
disolvente C), referida a la cantidad total de A) + B) + C), oscila
en cada caso en un intervalo de 0 a 99% en peso y especialmente de
15 a 60% en peso. Se entiende en este caso por sí mismo que la
cantidad total de todos los componentes A) + B) + C) se suma en la
mezcla de disolventes dando el 100%.
Tal como ya se ha mencionado, en el alcance de
la invención se prefieren mezclas de disolventes en las que está
presente un alcohol del grupo A) mezclado con un componente del
grupo B) o con un componente del grupo C). En las mezclas de
disolventes de este tipo, la proporción del alcohol A) se sitúa
preferiblemente entre 30 y 70% en peso y, de forma ventajosa, entre
40 y 60% en peso. Se han mostrado especialmente adecuadas las
mezclas de disolventes en las que el alcohol A), especialmente
etanol, representa una proporción del 50% en peso. El 50% en peso
restante en la mezcla de disolventes se refiere a uno o varios de
los componentes del grupo B) o a uno o varios de los componentes del
grupo C).
La dispersión acuosa de polímeros que está
presente en el sellante adhesivo monocomponente además de la mezcla
de disolventes supone de forma conveniente aproximadamente el 30 a
95% en peso de la cantidad total de sellante adhesivo en el estado
húmedo. Se prefieren proporciones de 40 a 70% en peso de la
dispersión acuosa de polímeros y, especialmente, el 40 a 55% en
peso.
El contenido de polimerizados en la dispersión
acuosa de polímeros se sitúa ventajosamente en el 30 a 85% en peso,
preferiblemente en el 45 a 75% en peso y de forma especialmente
conveniente en el 55 a 75% en peso.
Como dispersión de polímeros con contenido en
poliacrilatos se consideran básicamente todas las dispersiones de
polímeros en un medio acuoso que contienen una proporción de
polímeros de acrilato. Este tipo de dispersiones de polímeros que
contienen poliacrilatos en medio acuoso son básicamente conocidas y
se emplean, por ejemplo, en el área de los sellantes (adhesivos),
los compuestos adhesivos o los compuestos de revestimiento. En las
dispersiones acuosas, el poliacrilato puede presentarse mezclado con
otros polímeros en dispersión. Este tipo de dispersiones de
polímeros mezcladas también son ya básicamente conocidas y se
emplean en los sectores mencionados. Únicamente a modo de ejemplo de
polímeros que pueden presentarse mezclados con el poliacrilato en la
dispersión acuosa cabe citar otros polímeros vinílicos tales como,
por ejemplo, el acetato de vinilo o el estireno. Son especialmente
adecuados para el uso como polímeros (poliacrilato u otro polímero)
en la dispersión los que tienen una temperatura de transición
vítrea (Tg) inferior a 10ºC y, especialmente, inferior a 0ºC,
especialmente inferior a -10ºC, de forma especialmente preferida
inferior a -30ºC.
De forma ventajosa, la proporción de
poliacrilatos en la dispersión acuosa de polímeros es de al menos 50
partes en peso, referidas a 100 partes en peso de polímero en la
dispersión. En una forma de realización especialmente preferida,
aparte de polímeros de acrilato, la dispersión acuosa de polímeros
no contiene ningún otro polímero. Por tanto, la dispersión acuosa es
en este caso una dispersión de poliacrilatos pura.
Como polímeros de poliacrilato puede emplearse
básicamente cualquier polímero de acrilato que ya se emplee
actualmente en dispersiones acuosas en el sector de los sellantes,
los sellantes adhesivos, las sustancias adhesivas o los
revestimientos. Se prefieren polímeros de poliacrilato basados en
(met)acrilatos de alquilo C_{1-24.} De
forma ventajosa se emplean copolímeros de ésteres alquílicos del
ácido (meta)acrílico con 1 a 12 átomos de carbono en el resto
alquílico y, preferiblemente, con 2 a 8 átomos de carbono en el
resto alquílico. En el alcance de la invención se prefieren
especialmente copolímeros basados en acetato de
2-etil hexilo y/o acetato de butilo. Los monómeros
copolimerizables se eligen preferiblemente en este caso de ácidos
carboxílicos insaturados, especialmente ácidos
(met)acrílicos, monómeros vinílicos, especialmente ésteres de
vinilo o compuestos aromáticos vinílicos e hidrocarburos no
aromáticos monoolefínicamente insaturados.
Únicamente a modo de ejemplo de dispersiones de
polímeros en medio acuoso adecuadas que contienen poliacrilatos ha
de remitirse a las dispersiones que se describen en las siguientes
publicaciones: EP 0037923 A1, WO 95/21884 A1, EP 0490191 A2 y DE
19709723 A1.
Los sellantes adhesivos monocomponentes
preferidos de la invención, además de la dispersión acuosa de
polímeros basada en poliacrilatos y la mezcla de disolventes, sólo
contienen aditivos. En este caso puede tratarse de los aditivos
convencionales que ya se emplean por el momento en los sellantes
(adhesivos), sustancias adhesivas o compuestos de recubrimiento
basados en dispersiones acuosas de polímeros y, especialmente, en
dispersiones de poliacrilatos. Por aditivos se entiende aquí
especialmente agentes de relleno, agentes de pegajosidad,
modificadores reológicos, agentes de ablandamiento, reguladores del
pH, agentes tensioactivos, antiespumantes, estabilizadores, agentes
de adhesión, agentes de secado, sales inorgánicas solubles en agua,
colorantes, pigmentos, conservantes y compuestos aromáticos. La
proporción de aditivos en el sellante adhesivo se sitúa normalmente
en el intervalo de 0 a 65% en peso, preferiblemente de 10 a 50% en
peso y especialmente de 30 a 50% en peso. Estos datos se refieren,
al igual que todos los datos de medidas sucesivos si no se indica lo
contrario, a la cantidad total de sellante adhesivo en estado
húmedo.
Si los adhesivos son agentes de relleno, éstos
están presentes convenientemente en una cantidad de 0 a 40% en peso
en el sellante adhesivo según la invención. Las cantidades
preferidas de agentes de relleno se sitúan entre 20 y 35% en peso.
Como agentes de relleno pueden considerarse especialmente los
agentes de relleno orgánicos e inorgánicos convencionales. A modo de
ejemplo cabe citar sulfatos o carbonatos de metales alcalinotérreos,
silicatos, óxidos o hidróxidos metálicos, harina de nuez, fibras
naturales o sintéticas, especialmente fibras de yeso y polvos, copos
o harinas obtenidos de residuos plásticos o material plástico
reciclado.
Como otros aditivos pueden utilizarse agentes de
pegajosidad que le confieren al sellante adhesivo propiedades
autoadhesivas adicionales. Normalmente, se trata de resinas que
aportan pegajosidad, tales como resinas de hidrocarburos, resinas de
colofonia, ésteres acrílicos o poliisobutileno. La cantidad de
agentes de pegajosidad en el sellante adhesivo normalmente oscila en
el intervalo de 0 a 30% en peso y preferiblemente de 5 a 15% en
peso.
Los modificadores reológicos están presentes en
el sellante adhesivo según la invención en general en una cantidad
de 0 a 20% en peso. Preferiblemente, su cantidad se sitúa en 0,5 a
5% en peso, referida a la cantidad total de sellante adhesivo en el
estado húmedo. Los modificadores reológicos adecuados se eligen de
ácidos silícicos pirogénicos, carbonato de calcio, en especial creta
recubierta, derivados de celulosa tales como la carboximetil
celulosa, caolín, derivados de ácidos acrílicos o derivados de
ricino o espesantes de poliuretano.
Los agentes de ablandamiento están presentes en
el sellante adhesivo monocomponente normalmente en una cantidad de 0
a 20% en peso y, especialmente, de 5 a 15% en peso. Los agentes de
ablandamiento preferidos se eligen a partir de ftalatos, ésteres de
ácidos acrílicos e hidrocarburos alifáticos.
Los aditivos restantes, no descritos
detalladamente antes, están presentes en el sellante adhesivo según
la invención en general en una cantidad de 0 a 5% en peso.
El hecho de si se incluyen aditivos en el
sellante adhesivo y cuáles de éstos depende del uso que se pretende
hacer del sellante y del tipo y la cantidad de los componentes
presentes de otro modo en el sellante adhesivo. De forma preferida,
el sellante adhesivo se elabora de tal manera que presenta una
proporción de contenido seco superior al 35% en peso. Se prefiere
una proporción de contenido seco superior al 50% en peso,
especialmente, superior al 65% en peso y, especialmente, superior al
70% en peso.
El sellante adhesivo monocomponente según la
invención puede emplearse de forma especialmente ventajosa si sus
componentes se eligen de tal manera que en general no tenga que
distinguirse el sellante adhesivo con el símbolo de peligro según
las directrices para sustancias peligrosas 199/45/CE del Parlamento
Europeo y 2001/60/CE de la Comisión Europea, así como el reglamento
alemán para sustancias peligrosas (GefStoffV) en la versión del 15
de noviembre de 1999 (BGBl. I 1999, p. 2233, 2000, pp. 739, 747,
932, 1045; 4.7.2002, p. 2514^{02}; 6.8.2002 p. 3082; 13.8.2002 p.
3185; 15.8.2002 p. 3302; 27.9.2002 p. 3777; 15.10.2002 p. 4123;
19.5.2003 p. 712^{03}; 29.8.2003 p. 1697^{03a}).
Además, se prefiere que el sellante adhesivo
posea propiedades autoadhesivas duraderas. Esto permite, por
ejemplo, despegar láminas de cierres de vapor adheridas de forma
errónea y volverlas a pegar sin que tenga que aplicarse nuevamente
el sellante adhesivo. Por tanto, preferiblemente los sellantes
adhesivos monocomponentes según la invención presentan en el estado
seco una adherencia inicial según el método de ensayo de FINAT nº 9
(Manual técnico FINAT, 6ª ed. 2001) de al menos 0,5 N.
Por "estado seco" se entiende aquí un
estado que adquiere el sellante adhesivo cuando se aplica con un
grosor de capa de 500 \mum (húmeda) sobre un sustrato, se almacena
la lámina recubierta durante 16 h a +70ºC y después se aclimata
nuevamente durante 16 h a un microclima localizado. El tipo de
sustrato con el espesor de aplicación y en las condiciones de secado
elegidas prácticamente no ejerce ninguna influencia sobre el estado
alcanzado por el sellante adhesivo. Por tanto, únicamente a modo de
ejemplo cabe citar como posible sustrato un papel cromo blanco
recubierto por una cara comercialmente disponible con un gramaje de
500 g/cm^{2} y un espesor de 0,5 a 0,55 mm.
En el estado seco descrito, el sellante adhesivo
según la invención posee además preferiblemente una resistencia al
descascarillado respecto a las láminas de poliolefina de al menos 4
N/50 mm en un intervalo de temperaturas de -10 a +50ºC. La
resistencia al descascarillado se determina en este caso según la
norma DIN EN 1895:2001.
Para garantizar una buena capacidad de
tratamiento y un alto grado de humectación de las láminas que han de
sellarse, el sellante adhesivo según la invención presenta de forma
ventajosa una viscosidad según la norma DIN EN 12092:2001
(procedimiento de viscosímetro cono - plato; velocidad de
cizallamiento de 50 s^{-1}) de al menos 5000 mPas.
Preferiblemente, la viscosidad se sitúa en el intervalo de 15000 a
25000 mPas.
El sellante adhesivo según la invención puede
fabricarse según el procedimiento habitual con dispositivos
convencionales. Para ello, los componentes del compuesto se mezclan
entre sí de forma homogénea, dado el caso, a temperatura elevada. En
caso de que así se desee, la masa sellante puede desgasificarse en
vacío ya durante la fabricación o a continuación de la adición
completa de todos los componentes. El sellante adhesivo es estable
durante periodos de tiempo más largos en todos los recipientes
convencionales para el almacenamiento de sellantes. De forma
preferida, se empaqueta en cartuchos de polietileno o bolsas de
aluminio / polietileno, así como en botellas a presión.
El sellante adhesivo monocomponente según la
invención aúna en sí una pluralidad de propiedades positivas que
hasta el momento no podían reunirse en un único sellante adhesivo.
El sellante adhesivo presenta un amplio espectro de adherencia
respecto a diversos materiales de láminas y puede utilizarse de
forma ventajosa con todos los cierres de vapor, frenos de vapor o
tiras de aislamiento para tejados disponibles en el mercado. Se
consigue una buena adherencia en todos los sustratos de materiales
de construcción absorbentes y no absorbentes. La elección encauzada
de la combinación de disolventes posibilita un rápido endurecimiento
del sellante adhesivo mediante difusión del disolvente a través de
la lámina adherida. No obstante a esto, los sellantes adhesivos
según la invención presentan una alta estabilidad de almacenamiento
en los recipientes de almacenamiento convencionales, tales como, por
ejemplo, bolsas de láminas de polietileno o cartuchos de
polietileno, así como botellas a presión. Debido a la elección
encauzada de los disolventes y a su reducida proporción en el
sellante adhesivo, se obtienen sellantes que no han de distinguirse
con el símbolo de peligro de acuerdo con el reglamento alemán para
sustancias peligrosas. El olor propio de los sellantes es
reducido.
Otra ventaja del sellante adhesivo consiste en
que puede emplearse de forma tixotrópica. Además, el sellante
adhesivo puede fabricarse de tal manera que, con una alta proporción
de contenido seco y una reducida contracción del volumen, posee una
baja viscosidad de tratamiento. Debido a esto, el sellante adhesivo
también puede manipularse en botellas a presión.
La adhesión con el sellante adhesivo según la
unión puede realizarse tanto en el procedimiento de adhesión húmeda,
como también en el procedimiento de adhesión por contacto. El
procedimiento de adhesión húmeda puede utilizarse también en caso de
sustratos no absorbentes dado que el disolvente puede difundirse
hacia fuera a través de la lámina que ha de elevarse. El tratamiento
puede tener lugar sin listones de presión. La adherencia a los
sustratos convencionales en el sector de la construcción es alta, no
se han observado delaminaciones de las láminas. Asimismo, la
resistencia al agua es excelente y no se ha constatado ninguna
reemulsión.
El sellante adhesivo según la invención puede
formularse con pH neutro. Preferiblemente, el valor del pH se sitúa
en el intervalo de 5 a 10, especialmente de 7 a 8,5, de forma
especialmente preferida de 7,5 a 8,5. No se observa ninguna
corrosión frente a los subsuelos metálicos. En sustratos de yeso y
cemento no se ha determinado ningún deterioro. Además, el sellante
adhesivo según la invención también es compatible con las masas de
poliisobutileno. Su resistencia a la congelación es alta y
normalmente alcanza temperaturas de hasta -26ºC. La capacidad de
tratamiento a bajas temperaturas es muy buena y normalmente es
posible sin más un tratamiento del sellante adhesivo a temperaturas
inferiores a 10ºC y, en la mayoría de los casos, por debajo de
3ºC.
Las propiedades positivas del sellante adhesivo
según la invención pueden observarse mediante el siguiente ejemplo y
el análisis comparativo realizado.
\vskip1.000000\baselineskip
51 partes en peso (PP) de una dispersión acuosa
de poliacrilatos (Acronal® V 205, BASF (Tg = -40ºC, 70% en peso de
contenido sólido, 30% en peso de agua)) se mezclan de forma
homogénea con 0,2 PP de una carboximetil celulosa (Walocell® MW
10.000 GB de la empresa Wolf Cellulosica) y se dejan reposar algunas
horas. Después, se añaden 6 PP de etanol y 22 PP de carbonato de
calcio y se mezclan de forma homogénea a temperatura ambiente. A
continuación, se ajusta el valor del pH a 7-8 con
trietanolamina antes de añadir 9 PP de un n-butil
éster de ácido poliacrílico (AcResin® DS 3500, BASF). Tras un nuevo
ajuste del valor del pH a 7,5-8, se añaden los
siguientes componentes: 0,1 PP de biocida, 0,35 PP de ácido silícico
pirogénico, 4,5 PP de Scharrsol D60 (Friedrich Scharr KG) y 5 PP de
acetato de butil glicol. A continuación, se desgasifica en
vacío.
\vskip1.000000\baselineskip
Se procede como en el ejemplo de fabricación,
aunque con la diferencia de que no se añade a la mezcla, ni etanol,
ni acetato de butilglicol.
Se han analizado las propiedades del sellante
adhesivo fabricado según la invención y de la masa sellante de
comparación según el ejemplo comparativo. Los análisis realizados se
describen a continuación, los resultados de los análisis se resumen
en la tabla 1.
\vskip1.000000\baselineskip
Se ha determinado la viscosidad según la norma
DIN EN 12092:2001 a 25ºC con un viscosímetro de cono - plato de la
empresa Paar Physica, tipo: Rheolab MC1. Se ha utilizado un
dispositivo de medición MK21 con un ancho de intersticio de 100 µm y
una velocidad de cizallamiento en 1/s de 50. La lectura se realizó
transcurridos 40 s.
\newpage
Con una pistola de presión manual se aplica
sobre el canto delantero de un depresor lingual una cantidad
definida de sellante adhesivo (aproximadamente 30 mm x 15 mm x 10
mm). La estabilidad o comportamiento de flujo del sellante adhesivo
se valora visualmente sujetando el depresor lingual en vertical. La
valoración se realizó según las gradaciones "en orden" (e.O.),
"media" o "reducida".
\vskip1.000000\baselineskip
Primero se limpia una plancha
HPL-ABET-S en formato
DINA-4 con un grosor de 2 mm (Abet GMBH, Herford)
con un agente de limpieza derivado de la gasolina que disuelve la
grasa. En la zona superior centrada en el eje longitudinal de la
plancha se aplica una cantidad suficiente de sellante adhesivo.
Mediante espátulas de tipo gusano (chapa de aluminio con orificio
semicircular presente en un lado: radio: 4,5 mm) se extiende una
aplicación a modo de gusano de aproximadamente 200 mm de largo y se
sujeta la plancha de forma perpendicular (la aplicación a modo de
gusano se dispone transversal). La resistencia a la fluidez o el
"tramo de resbalamiento" del sellante adhesivo aplicado en
forma de gusano se mide en mm trascurridas 16 h (almacenamiento en
armario climatizado a +20ºC, 50% de humedad relativa del aire).
Adicionalmente, se determinó de forma análoga el comportamiento de
flujo de una mancha de sellante adhesivo (aproximadamente 30 mm x 15
mm x 10 mm).
\vskip1.000000\baselineskip
En la superficie metálica limpiada con el agente
de limpieza derivado de la gasolina que disuelve la grasa se aplica
sellante adhesivo en forma de gusano (aproximadamente 7 mm de
diámetro) de 50 mm de longitud y se presiona mediante un depresor
lingual en una anchura de 20 mm. Tras 16 horas de almacenamiento
climatizado a +20ºC y 50% de humedad relativa del aire, el sellante
adhesivo aplicado en forma de gusano se rasca de forma mecánica de
la superficie metálica mediante una espátula de madera. La
superficie metálica se valora visualmente en relación con la
corrosión o formación de machas de acuerdo con las gradaciones
"ninguna corrosión", "ligera corrosión" o "corrosión
intensa".
\vskip1.000000\baselineskip
Un cartucho de sellante adhesivo aclimatado a
temperatura ambiente se almacena durante 24 h a -26ºC y a
continuación se aclimata a un microclima localizado. Después, se
determinó la resistencia a la congelación mediante valoración visual
del sellante adhesivo y se confirmó mediante la medición de la
viscosidad.
\vskip1.000000\baselineskip
La pegajosidad se determinó mediante el método
de análisis de la pegajosidad de la bola rodante "Rolling ball
tack", "Test Methods for Pressure-Sensitive
Adhesives, 7ª ed., Presure Sensitive Tape Council, Itasca, Illinois,
(PTSC-6)". Los espesores de capa de los sellantes
adhesivos se situaron en 100 \mum y 1500 \mum.
\vskip1.000000\baselineskip
La comprobación se realizó con una lámina de
freno de vapor de LDPE (resina de polietileno de baja densidad)
según la norma DIN 4102-B2 (lámina de freno de vapor
ferax® de la empresa Ferax). El espesor de capa era de 0,2 mm, el
valor S_{d} era de 173 m. Como lámina contrapuesta para la lámina
de poliolefina que iba a analizarse se utilizó una tira de
aislamiento para tejados de tres capas abierta para la difusión del
vapor con una capa de barrera revestida por ambos lados con
microfibras de polipropileno (disponible en la empresa URSA con la
denominación URSA® Seco 4000). La tira de aislamiento para tejados
tiene un peso de aproximadamente 130 g/m^{2}, una permeabilidad al
vapor de agua de al menos 1200 g/m^{2} por 24h y un valor S_{d}
inferior a 0,02 m (ambos según la norma E DIN EN ISO 12572, clima
A). La estanqueidad al agua es superior a 3000 mm (DIN EN 1928,
procedimiento A, según E DIN EN 13859-1). De la
lámina de LPDE que ha de analizarse se corta un trozo en formato
DINA-4 y se adhiere de forma plana a un sustrato
plano con una cinta adhesiva de 50 mm de ancho en los dos lados
longitudinales de la lámina. A continuación, se aplica el sellante
adhesivo en forma de gusano y se distribuye con una espátula de
dientes de encolado. La tira de aislamiento para tejados que se ha
seccionado a un formato DIN A 4 se coloca durante el periodo húmedo
del sellante adhesivo de forma enrasada longitudinalmente sobre la
lámina de LDPE. Entonces, se presiona lentamente a modo de rodillo
con un cilindro manual (1130 g). A continuación, se separan las
cintas adhesivas. El endurecimiento del sellante adhesivo tiene
lugar en un microclima localizado normal durante 16 horas, a
continuación, 3 días a +40ºC con aire circulante con la tira de
aislamiento para tejados hacia arriba y nuevamente durante 16 horas
en un microclima localizado. Las muestras de control se seccionan
entonces con una máquina de corte a 100 mm x 50 mm. A continuación,
se analizan las muestras de control en una máquina de análisis
Frank, tipo 81816 a las temperaturas
indicadas.
indicadas.
\newpage
Para alojar el sellante adhesivo sirve una bolsa
de polietileno doméstica convencional (medida: 70 x 100 mm, espesor:
50 pm) tal como las utilizadas normalmente para el embasado de
alimentos. Tras registrar el peso de tara de la bolsa de polietileno
vacía se pesan 3-5 g de sellante adhesivo en la
bolsa de polietileno. La bolsa de polietileno se cierra con un
cierre de clip convencional para el cierre de este tipo de bolsas.
El sellante adhesivo se distribuye de forma homogénea en la bolsa
mediante un cilindro manual (1130 g) haciéndolo rodar una vez hacia
un lado y otro. Se calcula el peso bruto (bolsa de polietileno +
sellante adhesivo). Durante el almacenamiento en el armario
climatizado (+20ºC / 50% de humedad relativa del aire) durante 7
días se mide diariamente el peso bruto. Se documenta el dato de la
pérdida de peso en % referido al 100% en peso de componentes
líquidos.
\vskip1.000000\baselineskip
El análisis sirve para la valoración del
comportamiento de endurecimiento de los sellantes adhesivos en caso
de láminas de polietileno adheridas y selladas frente a la difusión
de vapor en superficies de HPL (láminas de alta presión) no
absorbentes. Como plancha de HPL se utiliza una plancha
HPL-ABET-S (grosor 2 mm, DIN A4;
véase "Determinación del comportamiento de flujo"). Como lámina
de poliolefina sirve una lámina de polietileno FERAX (DIN A4; véase
"Determinación de la resistencia al descascarillado" según DIN
EN 1895:2001). Tras registrar el peso de tara de la plancha de HPL
+ la lámina, se aplica en la zona superior de forma centrada en el
eje longitudinal de la plancha de HPL una cantidad suficiente de
sellante adhesivo y mediante espátulas de tipo gusano (chapa de
aluminio con orificio semicircular presente en un lado; 4,5 mm de
radio) se extiende una aplicación a modo de gusano de 200 mm de
largo. La lámina se coloca de forma enrasada sobre la plancha de HPL
y se presiona a modo de rodillo mediante un cilindro manual (1130
g). Se determina el peso bruto (plancha de HPL + lámina + sellante
adhesivo). Durante el almacenamiento en el armario climatizado
(+20ºC / 50% de humedad relativa del aire) se mide diariamente el
peso bruto durante 7 días. Se documenta el dato de la pérdida de
peso en % con una frecuencia de 24 horas referido al 100% en peso de
los componentes líquidos.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(Tabla pasa a página
siguiente)
\newpage
Las pérdidas prueban que el sellante adhesivo
según la invención ha conseguido en casi todos los análisis
resultados que son equivalentes a los de la masa sellante sin
disolventes de la comparación. El sellante adhesivo según la
invención alcanza resultados claramente mejores en relación con las
propiedades de endurecimiento y el comportamiento de difusión. En
este caso, en el mismo periodo de tiempo se emite aproximadamente el
doble o el triple de constituyentes líquidos del sellante adhesivo.
Este endurecimiento más rápido representa en la práctica una
ventaja importante. También es especialmente ventajosa la emisión
más rápida de disolventes a través de materiales de poliolefina dado
que el sellante adhesivo según la invención también puede emitir
rápidamente sus componentes líquidos a través de la lámina en el
caso de la adhesión en sustratos no absorbentes y endurecerse
rápidamente. La emisión de disolventes a través de la lámina de
poliolefina también indica en los análisis que la superficie de la
lámina se ondula ligeramente tras la adhesión. No obstante, con ello
no se despega la película sellante adhesiva y no se produce, por
tanto, ningún defecto de sellado. Mediante la determinación de las
pérdidas de masa durante el almacenamiento se ha confirmado que el
cartucho de polietileno también es adecuado para el almacenamiento
duradero de la masa sellante según la invención durante más de 21
días a 40ºC y 50% de humedad relativa del aire.
Claims (27)
1. Sellante adhesivo monocomponente que contiene
una dispersión de polímeros en un medio acuoso que contiene
poliacrilatos, caracterizado porque el sellante adhesivo
comprende, referido a su cantidad total en el estado húmedo, 5 a 30%
en peso de una mezcla de disolventes que se compone de al menos dos
de los siguientes componen-
tes:
tes:
- A)
- un alcohol líquido a 25ºC con un punto de ebullición no superior a 260ºC,
- B)
- un hidrocarburo no halogenado con un punto de ebullición en el intervalo de 100 a 260ºC,
- C)
- un glicol éter con un punto de ebullición en el intervalo de 100 a 260ºC o un éster con un punto de ebullición en el intervalo de 100 a 260ºC cuyo resto ácido presenta 2 a 4 átomos de carbono y cuyo resto alcohólico presenta 4 a 8 átomos de carbono.
2. Sellante adhesivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque el alcohol A) es un alcohol con 1 a 5
átomos de carbono, preferiblemente un alcohol alifático primario con
1 a 3 átomos de carbono, especialmente etanol.
3. Sellante adhesivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque el alcohol A) se elige a partir del
2-etil hexanol, 2-etil hexanodiol y
dodecanol.
4. Sellante adhesivo según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
hidrocarburo B) es un hidrocarburo alifático nafténico con un punto
de ebullición en el intervalo de 150 a 230ºC.
5. Sellante adhesivo según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
disolvente C) presenta un punto de ebullición en el intervalo de 120
a 200ºC y preferiblemente es acetato de butil glicol, acetato de
butilo o propionato de butilo.
6. Sellante adhesivo según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la
dispersión acuosa de polímeros está presente, referida a la cantidad
total del sellante adhesivo en estado húmedo, en una cantidad de 30
a 95% en peso, preferiblemente de 40 a 70% en peso y especialmente
de 40 a 55% en peso.
7. Sellante adhesivo según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
contenido en polimerizados en la dispersión acuosa de polímeros se
sitúa en el 30 a 85% en peso, preferiblemente en el 45 a 75% en peso
y especialmente en el 55 a 75% en peso.
8. Sellante adhesivo según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la
proporción de poliacrilato en la dispersión acuosa de polímeros es
de al menos 50 partes en peso, referidas a 100 partes en peso de
polímero, y, especialmente, aparte del poliacrilato, no están
contenidos otros polímeros en la dispersión acuosa de polímeros.
9. Sellante adhesivo según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
polímero poliacrilato es un polímero basado en (met)acrilatos
de alquilo C_{1-24} y especialmente un copolímero
del éster alquílico del ácido (meta)acrílico con 1 a 12
átomos de carbono en el resto alquílico, preferiblemente 2 a 8
átomos de carbono en el resto alquílico, con al menos un monómero
copolimerizable que se elige preferiblemente de ácidos carboxílicos
insaturados, especialmente ácido (met)acrílico, monómeros de
vinilo, especialmente ésteres vinílicos o compuestos aromáticos
vinílicos, e hidrocarburos no aromáticos monoolefínicamente
insaturados.
10. Sellante adhesivo según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el alcohol
A) está presente en una cantidad de 0 a 99% en peso, preferiblemente
de 40 a 70% en peso, referido a la cantidad total de los
componentes A) + B) + c).
11. Sellante adhesivo según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
hidrocarburo B) está presente en una cantidad de 0 a 99% en peso,
especialmente de 15 a 60% en peso, referido a la cantidad total de
los componentes A) + B) + C).
12. Sellante adhesivo según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
disolvente C) está presente en una cantidad de 0 a 99% en peso,
especialmente de 15 a 60% en peso, referido a la cantidad total de
los componentes A) + B) + C).
13. Sellante adhesivo según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la mezcla
de disolventes está compuesta por una combinación de los componentes
A) + B) o A) + C).
14. Sellante adhesivo según la reivindicación
13, caracterizado porque el alcohol A) está presente en la
mezcla de disolventes en una cantidad de 30 a 70% en peso,
especialmente de 40 a 60% en peso y preferiblemente de 50% en
peso.
15. Sellante adhesivo según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque está
compuesto por la dispersión acuosa de polímeros que contiene
poliacrilatos, la mezcla de disolventes y, dado el caso,
aditivos.
16. Sellante adhesivo según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque contiene
aditivos en una cantidad de 0 a 65% en peso, preferiblemente de 10 a
50% en peso y especialmente de 30 a 50% en peso.
17. Sellante adhesivo según la reivindicación
16, caracterizado porque como aditivos están presentes
agentes de relleno en una cantidad de 0 a 40% en peso y,
preferiblemente, de 20 a 35% en peso.
18. Sellante adhesivo según la reivindicación 16
ó 17, caracterizado porque como aditivos se presentan agentes
de relleno orgánicos e inorgánicos, especialmente agentes de relleno
seleccionados de sulfatos o carbonatos de metales alcalinotérreos,
silicatos, óxidos e hidróxidos metálicos, harinas de nuez, fibras
naturales y sintéticas, especialmente fibras de yeso, y residuos
plásticos o material plástico reciclado en forma de polvos, copos o
harinas.
19. Sellante adhesivo según una de las
reivindicaciones 16 a 18, caracterizado porque contiene
agentes de pegajosidad en una cantidad de 0 a 30% en peso y,
preferiblemente, de 5 a 15% en peso, eligiéndose el agente de
pegajosidad especialmente a partir de resinas de hidrocarburos,
resinas de colofonia, ésteres acrílicos o poliisobutileno.
20. Sellante adhesivo según una de las
reivindicaciones 16 a 19, caracterizado porque contiene un
modificador reológico en una cantidad de 0 a 20% en peso y,
especialmente, de 0,5 a 5% en peso, eligiéndose el modificador
reológico especialmente a partir de ácido silícico pirogénico,
carbonato de calcio, en especial creta recubierta, derivados de la
celulosa, especialmente carboximetil celulosa, caolín, derivados de
ácidos acrílicos o de ricino y espesantes de poliuretano.
21. Sellante adhesivo según una de las
reivindicaciones 16 a 20, caracterizado porque contiene
agentes de ablandamiento en una cantidad de 0 a 20% en peso y,
especialmente, de 5 a 15% en peso, seleccionándose el agente de
ablandamiento especialmente de ftalatos, ésteres del ácido acrílico
e hidrocarburos alifáticos.
22. Sellante adhesivo según una de las
reivindicaciones 16 a 21, caracterizado porque contiene otros
aditivos en una cantidad de 0 a 5% en peso y especialmente al menos
uno de los componentes del grupo de reguladores del pH, agentes
tensioactivos, antiespumantes, estabilizadores, agentes de adhesión,
agentes de secado, sales inorgánicas solubles en agua, colorantes,
pigmentos, conservantes y compuestos aromáticos.
23. Sellante adhesivo según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque contiene
una proporción de contenido seco superior al 35% en peso,
especialmente superior al 50% en peso, preferiblemente superior al
65% en peso y de forma especialmente preferida superior al 70% en
peso.
24. Sellante adhesivo según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque en el
estado seco presenta una adherencia inicial según el método de
prueba de FINAT nº 9 (Manual técnico FINAT, 6ª ed. 2001) de al menos
0,5 N, y/o porque en el estado seco, en el intervalo de -10 a +50ºC,
presenta una resistencia al descascarillado según DIN EN 1895:2001
respecto a las láminas de poliolefina de al menos 4 N/50 mm.
25. Sellante adhesivo según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque presenta
una viscosidad según DIN EN 12092:2001 (procedimiento de
viscosímetro cono-plato; velocidad de cizallamiento
de 50 s^{-1}) de al menos 5000 mPas, preferiblemente de 15000 a
25000 mPas.
26. Sellante adhesivo según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque presenta
un valor de pH en el intervalo de 5 a 10, preferiblemente de 7 a 8,5
y especialmente de 7,5 a 8,5.
27. Uso del sellante adhesivo según una de las
reivindicaciones precedentes para la aplicación de cierres de vapor,
frenos de vapor y láminas abiertas para la difusión del vapor, para
el sellado de juntas, para la adhesión de tiras para juntas de
ventanas, para la adhesión de láminas de sellado en el área de
tejados, pisos, fachadas, vehículos o remolques de vehículos,
especialmente autocaravanas o viviendas móviles, y para la adhesión
de láminas de poliolefina.
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| PL1531172T3 (pl) | 2006-12-29 |
| DE10352673A1 (de) | 2005-06-16 |
| PT1531172E (pt) | 2006-12-29 |
| EP1531172B1 (de) | 2006-08-16 |
| ATE336555T1 (de) | 2006-09-15 |
| DE502004001191D1 (de) | 2006-09-28 |
| EP1531172A1 (de) | 2005-05-18 |
| DK1531172T3 (da) | 2006-12-18 |
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