ES2949365T3 - Adhesivo acuoso para materiales inorgánicos - Google Patents

Adhesivo acuoso para materiales inorgánicos Download PDF

Info

Publication number
ES2949365T3
ES2949365T3 ES19789470T ES19789470T ES2949365T3 ES 2949365 T3 ES2949365 T3 ES 2949365T3 ES 19789470 T ES19789470 T ES 19789470T ES 19789470 T ES19789470 T ES 19789470T ES 2949365 T3 ES2949365 T3 ES 2949365T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
aqueous adhesive
weight
acid
inorganic material
adhesive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES19789470T
Other languages
English (en)
Inventor
Miyuki Hayashi
Ai Kita
Masaya Tsukamoto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Chemical Industries Ltd
Mag Isover KK
Original Assignee
Sanyo Chemical Industries Ltd
Mag Isover KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Chemical Industries Ltd, Mag Isover KK filed Critical Sanyo Chemical Industries Ltd
Application granted granted Critical
Publication of ES2949365T3 publication Critical patent/ES2949365T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J11/00—Features of adhesives not provided for in group C09J9/00, e.g. additives
    • C09J11/08—Macromolecular additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L3/00—Compositions of starch, amylose or amylopectin or of their derivatives or degradation products
    • C08L3/02—Starch; Degradation products thereof, e.g. dextrin
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F120/00—Homopolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride, ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F120/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F120/04—Acids; Metal salts or ammonium salts thereof
    • C08F120/06—Acrylic acid; Methacrylic acid; Metal salts or ammonium salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F120/00—Homopolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride, ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F120/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F120/08—Anhydrides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F20/00—Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride, ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F20/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms, Derivatives thereof
    • C08F20/10—Esters
    • C08F20/12—Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F20/16—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
    • C08F20/18—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F22/00—Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical and containing at least one other carboxyl radical in the molecule; Salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J105/00—Adhesives based on polysaccharides or on their derivatives, not provided for in groups C09J101/00 or C09J103/00
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J11/00—Features of adhesives not provided for in group C09J9/00, e.g. additives
    • C09J11/02—Non-macromolecular additives
    • C09J11/06—Non-macromolecular additives organic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J133/00—Adhesives based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J133/02—Homopolymers or copolymers of acids; Metal or ammonium salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J167/00—Adhesives based on polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J201/00—Adhesives based on unspecified macromolecular compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J201/00—Adhesives based on unspecified macromolecular compounds
    • C09J201/02—Adhesives based on unspecified macromolecular compounds characterised by the presence of specified groups, e.g. terminal or pendant functional groups
    • C09J201/06—Adhesives based on unspecified macromolecular compounds characterised by the presence of specified groups, e.g. terminal or pendant functional groups containing oxygen atoms
    • C09J201/08—Carboxyl groups

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

Se proporciona un adhesivo acuoso que es para materiales inorgánicos y que tiene una excelente adhesión a materiales inorgánicos. La presente invención se refiere a: un mejorador de adhesividad (J) que es para un adhesivo de material inorgánico acuoso y que contiene un (co)polímero (A) que contiene, como monómero constituyente, un (anhídrido) de ácido (poli)carboxílico insaturado (a1) y que tiene un peso molecular promedio en peso de 6.000-200.000; y un adhesivo acuoso (X) que es para materiales inorgánicos y que contiene el mejorador de adhesividad (J) para un adhesivo acuoso de material inorgánico, un azúcar (B), un ácido policarboxílico (C) que tiene 4-24 átomos de carbono y agua. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Adhesivo acuoso para materiales inorgánicos
Campo técnico
La presente invención se refiere a un adhesivo acuoso para un material inorgánico.
Antecedentes de la técnica
Convencionalmente, los apilamientos de fibras inorgánicas resistentes al calor están compuestos por fibras inorgánicas tales como lana de vidrio, lana de roca o similares; se preparan moldeando la fibra inorgánica, después de unirle un aglutinante con el fin de adherirla, en una forma de fieltro o similar por un medio mecánico; y se utilizan ampliamente como material aislante para edificios y diversos aparatos, y similares. Como el aglutinante, se ha usado ampliamente de forma convencional un aglutinante acuoso compuesto por una resina fenólica que es un condensado de un compuesto fenólico y formaldehído, pero el aglutinante normalmente contiene formaldehído, y existe el problema de que el formaldehído se libera al medio ambiente desde un apilamiento en el que se utilice, por lo que se han propuesto aglutinantes mejorados que no contienen formaldehído (véase PTL1 y PTL2, por ejemplo). Otros documentos relevantes son los documentos EP-A-2223940, WO-A-2017/074853 y JP-A-2017/226826.
Lista de citas
Bibliografía de patentes
PTL1: Patente japonesa publicada n.° 2007-9206
PTL2: Patente japonesa publicada n.° 2005-68399
Compendio de la invención
Problema técnico
Sin embargo, el aglutinante del documento PTL1 anterior es una composición que comprende una solución acuosa de un oligómero o cooligómero de un ácido carboxílico etilénicamente insaturado y poliol, que tiene un peso molecular promedio en número de 300 a 900, pero la adhesividad del aglutinante no es suficiente.
Adicionalmente, el aglutinante del documento PTL2 anterior consiste en un poliácido que contiene al menos dos grupos ácido carboxílico, un grupo anhídrido de ácido o una de sus sales, y un polímero en emulsión que tiene un poliol que contiene al menos dos grupos hidroxilo y un monómero acrílico etilénicamente insaturado que contiene un grupo alquilo que tiene 5 o más átomos de carbono como unidad de copolímero. Sin embargo, el rendimiento en pulverización del aglutinante disminuye porque el polímero en emulsión está contenido y, por tanto, existe el problema de una adhesividad insuficiente.
El propósito de la presente invención es resolver el problema anterior y proporcionar un adhesivo acuoso para un material inorgánico con excelente adhesividad al material inorgánico.
Solución al problema
Los autores de la invención llegaron a la presente invención como resultado de estudiar cómo conseguir el anterior objetivo. Específicamente, la presente invención es un adhesivo acuoso para un material inorgánico que comprende un (co) polímero (A) que contiene un (anhídrido de) ácido (poli)carboxílico insaturado (a1) como monómero constituyente, donde el peso molecular promedio en peso del (co) polímero (A) es de 8000 a 100000 y un sacárido (B) seleccionado de alcoholes de azúcar, un ácido policarboxílico (C) que tiene de 4 a 24 átomos de carbono y agua.
Efectos ventajosos de la invención
El mejorador de adhesivo (J) para un adhesivo acuoso de un material inorgánico de la presente invención logra los siguientes efectos.
(1) Añadir adhesividad ventajosa a un adhesivo acuoso para un material inorgánico.
(2) Añadir resistencia al agua ventajosa a un material inorgánico adherido (en particular, un apilamiento de fibras inorgánicas).
(3) Añadir rigidez ventajosa a un material inorgánico adherido (en particular, un apilamiento de fibras inorgánicas).
Descripción de formas de realización
<(anhídrido de) ácido (poli)carboxílico insaturado (a1)>
El (anhídrido de) ácido (poli)carboxílico insaturado (a1) en la presente invención es un (anhídrido de) ácido (poli)carboxílico que tiene de 3 a 30 átomos de carbono [en lo sucesivo, abreviado como C] que tiene un grupo insaturado polimerizable. Debe apreciarse que en la presente invención, (anhídrido de) ácido (poli)carboxílico insaturado se refiere a un anhídrido de ácido monocarboxílico insaturado, ácido policarboxílico insaturado y/o ácido policarboxílico insaturado.
En el (a1), el ácido monocarboxílico insaturado puede ser alifático (3 a 24 átomos de C, por ejemplo, ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido a-etil acrílico, ácido crotónico, ácido isocrotónico) o alicíclico que contiene (6 a 24 átomos de C , por ejemplo, ácido ciclohexeno carboxílico); el poli (2 a 3 o más) (anhídrido de) ácido carboxílico insaturado puede ser (anhídrido de) ácido dicarboxílico insaturado [(anhídrido de) ácido dicarboxílico alifático (4 a 24 átomos de C, por ejemplo, ácido maleico, ácido fumárico, ácido itacónico, ácido citracónico mesacónico, y sus anhídridos), (anhídrido de) ácido dicarboxílico que contiene alicíclico (8 a 24 átomos de C, por ejemplo, ácido ciclohexeno dicarboxílico, ácido ciclohepteno dicarboxílico, ácido biciclohepteno dicarboxílico, ácido metiltetrahidroftálico y sus anhídridos)]. (a1) puede ser un solo tipo o una combinación de dos o más tipos.
Desde la perspectiva de la adhesividad del material inorgánico, en (a1) anterior, son ventajosos ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido maleico y anhídrido maleico, y es más ventajoso el ácido acrílico y ácido metacrílico, y es particularmente ventajoso el ácido acrílico.
<(co) polímero (A)>
El (co) polímero (A) en la presente invención es un (co) polímero que incluye el (anhídrido de) ácido (poli)carboxílico insaturado (a1) como monómero constituyente [en lo sucesivo, se puede describir como una unidad constituyente].
En (A), en la medida en que no se inhiba el efecto de la presente invención, un monómero insaturado (x) distinto de los monómeros (a1) anteriores puede ser un copolímero que será un monómero constituyente.
El monómero insaturado (x) puede ser (met) acrilato de metilo, (met) acrilato de hidroxialquilo (1-5 átomos de C), (met) acrilamida, estireno, alilamina, (met) acrilonitrilo.
Tomando como base el peso total de (a1), el (x) anterior es ventajosamente 20% en peso o menos, y más ventajosamente 5% en peso o menos, y particularmente ventajosamente 1% en peso o menos.
Peso molecular promedio en peso [en lo sucesivo abreviado como Mw. Medido por cromatografía de permeabilidad en gel (GPC) descrita más adelante] del (co) polímero (A) desde la perspectiva de la adhesividad y la manipulación es de 8000 a 100000, y más ventajosamente de 10000 a 50000.
Cuando el Mw es inferior a 6000, la adhesividad es insuficiente y, por el contrario, cuando el Mw supera los 200000, la manipulación y la rigidez son insuficientes.
Las condiciones de medición de GPC de Mw y peso molecular promedio en número (Mn) en la presente invención son las siguientes.
<Condiciones de medición de GPC>
[1] Aparato: Cromatografía de permeabilidad en gel [Número de modelo "HLC-8120 GPC", fabricado por Tosoh Corporation]
[2] Columnas: "TSK gel G6000 PWxl", "TSK gel G3000 PWxl"
[Ambas fabricadas por Tosoh Corporation] están conectados en serie.
[3] Eluyente: 0,5 % en peso de acetato de sodio disuelto en metanol/agua = 30/70 (relación de volumen).
[4] Sustancia de referencia: Polietilenglicol (en lo sucesivo abreviado como PEG)
[5] Condiciones de inyección: Concentración de la muestra 0,25% en peso, temperatura de la columna 40°C.
Desde la perspectiva de la productividad, el (co) polímero (A) se puede preparar mediante un método de polimerización en solución conocido públicamente, siendo ventajoso un método de polimerización en solución que contenga agua. Como tasa de contenido de agua, es ventajoso el uso de 40% en peso o más de agua en relación con la cantidad total de disolvente utilizado, y es ventajoso hacer que la cantidad total de disolvente a utilizar sea agua.
En caso de que se use un disolvente orgánico, puede disolverse en agua después de la desolvatación después de la polimerización o puede usarse tal cual sin desolvatación. Disolventes orgánicos que se pueden utilizar solos o junto con agua son disolventes acuosos (la solubilidad en agua a 25°C es de 10 g/100 g o más de agua), por ejemplo, cetonas (como acetona, metiletilcetona (en lo sucesivo abreviada como MEK), dietilcetona, y similares), alcoholes (metanol, etanol, isopropanol y similares), y desde la perspectiva de la productividad, son ventajosos la acetona, la MEK y el isopropanol. Para el solvente orgánico, es posible usar un tipo o 2 o más tipos.
Este (A) se obtiene, por ejemplo, como una solución (desde una perspectiva industrial, una solución acuosa es ventajosa), y desde la perspectiva de la productividad y manipulación cuando se prepara un adhesivo acuoso en el procesamiento posterior, el contenido (% en peso) de (A) en la solución es ventajosamente del 5 al 80%, es más ventajosa del 10 al 70% y es particularmente ventajosa del 20 al 60%.
Desde la perspectiva de la productividad y control del peso molecular de (A), la temperatura de polimerización cuando se prepara el anterior (A) es ventajosamente de 0 a 200°C, y más ventajosamente de 40 a 150°C.
Desde la perspectiva de la reducción del contenido de monómero remanente en el producto y la productividad, el tiempo de polimerización es ventajosamente de 1 a 10 horas, y más preferiblemente de 2 a 8 horas.
El punto final de la reacción de polimerización se puede confirmar por la cantidad de monómero que queda. Desde la perspectiva de la adhesividad en relación con un material inorgánico, la cantidad de monómero que queda es ventajosamente del 5% o menos en base al peso de (A), y más ventajosamente del 3% o menos. La cantidad de monómero que queda se puede medir mediante un método de cromatografía de gases.
<mejorador de adhesivo (J) para un adhesivo acuoso de un material inorgánico>
El mejorador de adhesivo (J) para un adhesivo acuoso de un material inorgánico de la presente invención contiene el (co) polímero (A). Desde una perspectiva industrial y de manipulación, el peso de (A) que está basado en el peso de (J) es ventajosamente del 10 al 80% en peso, y más ventajosamente es del 20 al 60% en peso.
Este mejorador del adhesivo (J) se usa favorablemente como mejorador del adhesivo para el adhesivo acuoso descrito más adelante para un material inorgánico (X).
<sacárido (B)>
El sacárido (B) de la invención es un alcohol de azúcar (xilitol, sorbitol, manitol, maltitol, lactitol, eritritol) desde la perspectiva de la adhesividad.
<ácido policarboxílico (C) que tiene de 4 a 24 átomos de carbono>
El ácido policarboxílico (C) en la presente invención, por ejemplo, puede ser alguno que tenga de 4 a 24 átomos de carbono [de ahora en adelante se puede abreviar como C], ácido maleico, ácido fumárico, ácido itacónico, ácido citracónico, ácido mesacónico, ácido ciclohexeno dicarboxílico, ácido cicloheptenodicarboxílico, ácido bicicloheptenodicarboxílico, ácido metiltetrahidroftálico, ácido cítrico, ácido málico, ácido trimelítico y sus anhídridos.
Desde el punto de vista de la adhesividad, el ácido policarboxílico (C) antes descrito es ventajosamente ácido carboxílico trivalente y más ventajosamente ácido cítrico.
Debe tenerse en cuenta que para el ácido policarboxílico (C), es posible usar un tipo solo o usar 2 o más tipos.
<adhesivo acuoso para un material inorgánico (X)>
El adhesivo acuoso para un material inorgánico (X) de la presente invención contiene el mejorador de adhesivo (J), el sacárido (B), el ácido policarboxílico (C) y agua.
El adhesivo acuoso para un material inorgánico (X) se puede utilizar como adhesivo acuoso para un material inorgánico (vidrio, cerámica, metal), y en particular se puede utilizar favorablemente como adhesivo acuoso (el llamado aglutinante acuoso para fibra inorgánica) para una fibra inorgánica como lana de vidrio o lana de roca.
Tomando como base el peso total del sacárido (B) y el ácido policarboxílico (C), desde la perspectiva de la rigidez y adhesividad, el peso del (co) polímero (A) es ventajosamente 1 a 20% en peso, más ventajosamente 3 a 15% en peso, y de manera particularmente ventajosa de 5 a 10% en peso.
La relación ponderal [(B)/(C)] entre el sacárido anterior (B) y el ácido policarboxílico (C), desde el punto de vista de la adhesividad, es ventajosamente de 25/75 a 75/25, más ventajosamente de 30/70 a 70 /30, y de manera particularmente ventajosa 35/65 a 65/35.
Tomando como base el peso del adhesivo acuoso (X), el peso total de (A) y (B) y (C), desde la perspectiva de la manipulación, es ventajosamente del 10 al 70% en peso, más ventajosamente del 20 al 60% en peso, y de manera particularmente ventajosa 30 a 50% en peso.
En el adhesivo acuoso para un material inorgánico (X) de la presente invención, según sea necesario, en la medida en que no se inhiba el efecto de la presente invención, se puede contener un acelerador de curado (hipofosfito de sodio, amoníaco o dietilentriamina). El acelerador de curado, basado en el peso total de (A) y (B) y (C), desde la perspectiva de la adhesividad, es ventajosamente del 1 al 15% en peso, más ventajosamente del 2 al 10% en peso, y de manera particularmente ventajosa del 3 al 5% en peso.
El método para fabricar el adhesivo acuoso para un material inorgánico (X) de la presente invención no está particularmente limitado si es un método por el cual es posible mezclar y dispersar el mejorador de adhesivo (J) que contiene el (co) polímero (A), el sacárido (B), el ácido policarboxílico (C), agua y un acelerador de curado añadido según sea necesario. El tiempo de mezcla es, por ejemplo, de 30 minutos a 3 horas, y la mezcla uniforme del adhesivo acuoso para un material inorgánico (X) puede confirmarse mediante observación visual.
Debe apreciarse que los (A), (B), (C) antes descritos y el acelerador de curado pueden mezclarse cada uno en forma de solución, ventajosamente en forma de solución acuosa, para obtener el adhesivo acuoso (X).
Debido a que el adhesivo acuoso para un material inorgánico (X) de la presente invención no es alguno que consista en la resina fenólica convencional que es un condensado de compuesto fenólico y formaldehído, no contiene formaldehído. Además, el adhesivo acuoso para un material inorgánico (X) es significativamente ventajoso en la adhesividad del material inorgánico, la resistencia al agua del material inorgánico adherido y la rigidez, según se evalúa mediante los métodos descritos a continuación.
El adhesivo acuoso para un material inorgánico (X) de la presente invención se usa favorablemente como adhesivo acuoso para fibra inorgánica que es un material apilado particularmente resistente al calor.
La fibra inorgánica puede ser fibra de vidrio, fibra de escoria, lana de roca, amianto, fibra metálica.
<material inorgánico adherido>
El material inorgánico adherido de la presente invención es alguno en el que un material inorgánico está unido por un producto curado del adhesivo acuoso para un material inorgánico (X). Debe apreciarse que en un caso en el que el material inorgánico sea una fibra inorgánica, ventajosamente es un apilamiento de fibra inorgánica descrito más adelante.
El grado de adherencia del producto curado del adhesivo acuoso (X) basado en el peso del material inorgánico, desde la perspectiva de la adhesividad del material inorgánico y la rigidez del material inorgánico adherido y la resistencia al agua, es ventajosamente del 0,5 al 30% en peso, más ventajosamente del 1 al 20% en peso, y de manera particularmente ventajosa del 2 a 15%.
<apilamiento de fibras inorgánicas>
El apilamiento de fibras inorgánicas es un apilamiento de fibras inorgánicas en el que el producto curado con adhesivo acuoso (X) está unido a un apilamiento de fibras inorgánicas. Específicamente, se obtiene, por ejemplo, uniendo el adhesivo acuoso (X) a la fibra inorgánica y, posteriormente, superponiéndolo en capas para producir un apilamiento, y calentando y moldeando, o superponiendo la fibra inorgánica o una hebra (haz de fibras) de la misma para producir un apilamiento, rociando un adhesivo acuoso (X) sobre estas para unirla al mismo, y calentando y moldeando.
El método para unir el adhesivo acuoso (X) a la fibra inorgánica o a un apilamiento de la misma puede ser, por ejemplo, un método conocido como pulverización con aire o pulverización sin aire, relleno, impregnación, recubrimiento con rodillo, recubrimiento con cortina, deposición por batidor o coagulación.
El grado de adhesión del producto curado del adhesivo acuoso (X) que está basado en el peso de las fibras inorgánicas (apilamiento de fibras inorgánicas) que constituyen el apilamiento de fibras inorgánicas, desde la perspectiva de la adhesividad de las fibras inorgánicas, la suavidad de la superficie frontal del apilamiento y la rigidez y la resistencia al agua del apilamiento, es ventajosamente de 0,5 a 30% en peso, más ventajosamente de 1 a 20% en peso, y de forma particularmente ventajosa de 2 a 15% en peso.
En el momento de la preparación de un material inorgánico adherido (ventajosamente un apilamiento de fibras inorgánicas) de la presente invención, después de que se une una cantidad adecuada del adhesivo acuoso (X) a un material inorgánico, por ejemplo (ventajosamente una fibra inorgánica), se calienta y se cura.
La temperatura de calentamiento, desde la perspectiva de la adhesividad del apilamiento y la resistencia al agua, y la supresión de la coloración del apilamiento, y desde una perspectiva industrial, es ventajosamente de 100 a 400°C, y más ventajosamente de 200 a 350°C.
El tiempo de calentamiento, desde el punto de vista de la velocidad de reacción y de la supresión de la coloración del material inorgánico adherido (ventajosamente un apilamiento de fibras inorgánicas), es ventajosamente de 2 a 90 minutos, y más ventajosamente de 5 a 40 minutos.
El mejorador de adhesivo (J) y el adhesivo acuoso para un material inorgánico (X) de la presente invención son ventajosos en adhesividad en relación con el material inorgánico (ventajosamente una fibra inorgánica), y pueden proporcionar rigidez y resistencia al agua ventajosas en un material inorgánico adherido (ventajosamente un apilamiento de fibras inorgánicas). Se supone que esto se debe al hecho de que, por las configuraciones de (J) y (X), durante el curado, un adhesivo fundido tiende a acumularse eficientemente en la superficie de adhesión del material inorgánico y en la intersección de las fibras inorgánicas en el caso de fibras inorgánicas, y el curado transcurre de forma eficaz en la superficie de adhesión y los puntos de intersección, y que el producto curado tiene propiedades físicas de la resina ventajosas.
Ejemplo
A continuación, la presente invención se describirá en detalle con formas de realización, pero la presente invención no está limitada a ellas. A continuación, partes y % indican respectivamente partes en peso y % en peso.
<Ejemplo 1>
Se cargaron 170 partes de agua [disolvente] en un autoclave y se burbujeó nitrógeno mientras se agitaba para llevar a cabo la sustitución de nitrógeno en el autoclave (concentración de oxígeno gaseoso de 500 ppm o menos). Después de aumentar la temperatura a 100°C mientras se inyectaba en nitrógeno, se añadieron gota a gota una solución [iniciador] en la que se disolvieron 36,4 partes [agente reductor] de hipofosfito de sodio en 145 partes de agua y 13,3 partes de peróxido de hidrógeno acuoso (solución acuosa al 30 %) [agente oxidante] y 310 partes de ácido acrílico (a1 -1) simultáneamente durante 3 horas, y se llevó a cabo una reacción de polimerización mezclando más durante 2 horas a 100°C.
Posteriormente, se añadió agua para que la materia no volátil pasara a ser un 40% y se obtuvo un mejorador de adhesivo (J-1) [solución acuosa] para un adhesivo acuoso para un material inorgánico que contiene (co) polímero (A-1). Nótese que (A-1) tenía un Mw de 9,400 y un índice de acidez de 780.
<Ejemplo 2>
Se cargaron 505 partes de isopropanol [disolvente] en un autoclave, se burbujeó nitrógeno mientras se agitaba para llevar a cabo la sustitución de nitrógeno en el autoclave (concentración de oxígeno gaseoso de 500 ppm o menos). Después de aumentar la temperatura a 82°C mientras se inyecta en nitrógeno, se añadieron gota a gota una solución [iniciador] en la que se disuelven 0 partes de ácido 3-mercaptopropiónico [agente de transferencia de cadena] y 0,75 partes de 2,2'-azobis (2-metilbutironitrilo) en 85 partes de isopropanol y 330 partes de ácido acrílico (a1-1) simultáneamente durante 2 horas, y se llevó a cabo una reacción de polimerización mezclando más durante 2 horas a 82°C.
Después de eso, se desolvató el isopropanol en la solución, se añadió agua para que la materia no volátil se convierta en un 40% y se obtuvo un mejorador de adhesivo (J-2) [solución acuosa] para un adhesivo acuoso para un material inorgánico que contiene (co) polímero (A -2). Nótese que (A-2) tenía un Mw de 15000 y un índice de acidez de 778.
<Ejemplos 3 a 5, Ejemplo Comparativo 1>
Además de seguir la composición de reacción (partes) de la Tabla 1 en el ejemplo 2, cada mejorador adhesivo (J) se obtuvo de manera similar al ejemplo 2. Los resultados se indican en la Tabla 1.
<Ejemplo de preparación 1>
Se cargaron 46,7 partes de agua en un recipiente y, mientras se agitaba, se cargaron 53,3 partes de Malbit [fabricado por B food science Co., Ltd, solución de alcohol de azúcar al 75%] durante 1 hora. Además, se agitó durante 1 hora y se obtuvo una solución acuosa al 40% de (B-1).
<Ejemplo de preparación 3>
Se cargaron 42,9 partes de agua en un recipiente y, mientras se agitaba, se cargaron 57,1 partes de Sweet G2 [fabricado por B food science Co., Ltd, solución de alcohol de azúcar al 70%] durante 1 hora. Además, se agitó durante 1 hora y se obtuvo una solución acuosa al 40% de (B-3).
<Ejemplos 11 a 23, Ejemplo Comparativo 11>
De acuerdo con las composiciones compuestas (partes) indicadas en la Tabla 2, se cargaron en el recipiente, se llevó a cabo la mezcla y de ese modo se preparó cada adhesivo acuoso para un material inorgánico (X). Usando el adhesivo acuoso obtenido (X), se produjo un apilamiento de fibra inorgánica de prueba de acuerdo con la siguiente descripción general, y la evaluación se realizó mediante los métodos respectivos que se describen a continuación. Los resultados se indican en la Tabla 2.
<Producción del apilamiento de fibra inorgánica>
Se colocó un apilamiento de fibra de vidrio cuya altura x ancho x grosor era de 30 cm x 30 cm x 2 cm y cuya densidad era de 0,035 g/cm3 colocó en un molde de forma plana sometido a un proceso de liberación cuya altura x ancho x profundidad era de 30 cm x 30 cm x 5 cm.
A continuación, se pulverizó de modo uniforme sobre el apilamiento usando un pulverizador de aire un adhesivo acuoso para el cual el grado de adherencia del producto curado es del 15% en relación con el peso del apilamiento. Posteriormente, se realizó el procesamiento térmico (secado, curado) durante 50 minutos en un secador circulante a 220°C, y se produjo el apilamiento (S-1) cuyo grosor era de aproximadamente 2cm y cuya densidad era de 0,040 g/cm3. Del mismo modo, se produjeron un total de 5 apilamientos (S-1).
(1) Evaluación de la adhesividad
De cada apilamiento (S-1), se cortaron 5 probetas de prueba cuya longitud x anchura x grosor era de 10 cm x 1,5 cm x 2 cm. Usando Autograph [Número de modelo "AGS-500D", fabricado por Shimazu Corporation], se midió la resistencia a la tracción de acuerdo con "7.4 Resistencia a la tracción" de JISR3420 "Métodos de prueba generales para fibra de vidrio", y se usaron los valores promedio para las 5 probetas de prueba para evaluar la adhesividad mediante los siguientes criterios.
<Criterios de evaluación>
☆ : 500N/m2 o más
© : 450N/m2 o más y menos de 500N/m2
o: 400N/m2 o más y menos de 450N/m2
△ : 300N/m2 o más y menos de 400N/m2
x: menos de 300N/m2
(2) Evaluación de la resistencia al agua
De cada apilamiento (S-1), se cortaron 5 probetas de prueba cuya longitud x anchura x grosor era de 10 cm x 1,5 cm x 2 cm. Estas se remojaron durante 10 minutos en agua del grifo a 25°C. Luego se extrajeron, se dejaron reposar en un tamiz con aberturas de 400 μm durante 60 minutos a 30°C y 40% de HR.
La resistencia a la tracción de las probetas de prueba después de la prueba de resistencia al agua se midió de manera similar al anterior (1), se calculó la resistencia después de la prueba de resistencia al agua x 100 / las intensidades en el anterior (1) (unidades: %) y la resistencia al agua se evaluó mediante los siguientes criterios de evaluación.
<Criterios de evaluación>
☆ : 90% o más
O: 80% o más y menos del 90%
o: 70% o más y menos del 80%
A: 60% o más y menos del 70%
x: menos del 60%
(3) Evaluación de la rigidez
De cada apilamiento (S-1), se cortaron 5 probetas de prueba cuya longitud x anchura x grosor era de 30 cm x 1 cm x 0,5 cm.
La probeta se colocó sobre una base cuya distancia entre puntos de apoyo es de 25cm, se midió una relación de deflexión de las probetas a 25°C, y para el valor promedio de las 5 probetas se evaluó la rigidez por los siguientes criterios.
Relación de deflexión (%) de la probeta de prueba = deflexión (mm) x 100/250 <Criterios de evaluación>
☆ : Una relación de deflexión de menos del 1,0 %
O: Una relación de deflexión de 1,0% o más y menos de 2,0%
o: Una relación de deflexión de 2,0% o más y menos de 3,0%
A: Una relación de deflexión de 3,0% o más y menos de 5,0%
x: Una relación de deflexión de 5,0% o más
Figure imgf000009_0001
A partir de los resultados de las Tablas 1 y 2, se puede observar que el mejorador de adherencia (J) para el adhesivo acuoso de un material inorgánico de la presente invención, en comparación con el ejemplo comparativo, añade una adhesividad ventajosa del material inorgánico (en particular la fibra inorgánica) al adhesivo acuoso para un material inorgánico, y además añade una resistencia al agua y una rigidez ventajosas al material inorgánico adherido (en particular, un apilamiento de fibras inorgánicas).
La presente invención no se limita a las formas de realización anteriores y se pueden llevar a cabo diversos cambios y modificaciones dentro del espíritu y ámbito de la presente invención. Por tanto, para informar al público sobre el ámbito de la presente invención, se preparan las siguientes reivindicaciones.
Aplicabilidad en la industria
El mejorador de adhesivo (J) y el adhesivo acuoso para un material inorgánico (X) de la presente invención son adecuados para adherir material inorgánico (en particular, una fibra de vidrio que es una fibra inorgánica que es un material de apilamiento resistente al calor), y ya que un material inorgánico adherido en el que se utiliza el adhesivo acuoso (en particular, un apilamiento de fibras inorgánicas) se puede aplicar en una amplia variedad de campos como diversos materiales inorgánicos adheridos, y en particular, es muy útil como material aislante térmico, material de retención de calor, y un material absorbente de sonido para edificios y diversos aparatos.

Claims (6)

REIVINDICACIONES
1. Un adhesivo acuoso para un material inorgánico (X) que comprende:
- un mejorador de adhesivo (J) que comprende un (co) polímero (A) que contiene un (anhídrido de) ácido (poli)carboxílico insaturado (a1) como monómero constituyente, donde el peso molecular promedio en peso del (co) polímero (A) es de 8000 a 100000, medido por cromatografía de permeabilidad en gel (GPC),
- un sacárido (B) seleccionado de alcoholes de azúcar,
- un ácido policarboxílico (C) que tiene de 4 a 24 átomos de carbono, y
- agua.
2. El adhesivo acuoso de la reivindicación 1, donde el (anhídrido de) ácido (poli)carboxílico insaturado (a1) es ácido acrílico.
3. El adhesivo acuoso de la reivindicación 1 o 2, donde el alcohol de azúcar está seleccionado de xilitol, sorbitol, manitol, maltitol, lactitol y eritritol.
4. El adhesivo acuoso de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde la relación en peso [(B)/(C)] del sacárido (B) y el ácido policarboxílico (C) es de 25/75 a 75/25.
5. El adhesivo acuoso de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, donde el peso del (co) polímero (A) es del 1 al 20% en peso basado en el peso total del sacárido (B) y el ácido policarboxílico (C).
6. Un artículo adhesivo de un material inorgánico unido con un material curado del adhesivo acuoso (X) de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5.
ES19789470T 2018-04-18 2019-04-15 Adhesivo acuoso para materiales inorgánicos Active ES2949365T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018079770A JP7106185B2 (ja) 2018-04-18 2018-04-18 無機材料用水性接着剤
PCT/JP2019/016197 WO2019203198A1 (ja) 2018-04-18 2019-04-15 無機材料用水性接着剤

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2949365T3 true ES2949365T3 (es) 2023-09-28

Family

ID=68240147

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES19789470T Active ES2949365T3 (es) 2018-04-18 2019-04-15 Adhesivo acuoso para materiales inorgánicos

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20210032509A1 (es)
EP (1) EP3783079B8 (es)
JP (1) JP7106185B2 (es)
CA (1) CA3097499C (es)
ES (1) ES2949365T3 (es)
HR (1) HRP20230653T1 (es)
PL (1) PL3783079T3 (es)
WO (1) WO2019203198A1 (es)

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5895804A (en) * 1997-10-27 1999-04-20 National Starch And Chemical Investment Holding Corporation Thermosetting polysaccharides
JP2000273410A (ja) * 1999-03-23 2000-10-03 Oji Paper Co Ltd 感圧接着シートおよび感圧接着剤
JP2004125691A (ja) * 2002-10-04 2004-04-22 Srl Shizuoka:Kk 検査サンプルの提出袋並びにその利用システム
US7270853B2 (en) * 2003-06-12 2007-09-18 National Starch And Chemical Investment Holding Corporation Glass adhesion promoter
AU2004201002B2 (en) 2003-08-26 2009-08-06 Rohm And Haas Company Curable aqueous composition and use as heat-resistant nonwoven binder
AU2006202621A1 (en) 2005-06-30 2007-01-18 Rohm And Haas Company A curable composition
EP2223940B1 (en) * 2009-02-27 2019-06-05 Rohm and Haas Company Polymer modified carbohydrate curable binder composition
US20110223364A1 (en) * 2009-10-09 2011-09-15 Hawkins Christopher M Insulative products having bio-based binders
US20120168054A1 (en) * 2011-01-04 2012-07-05 Owens Corning Intellectual Capital, Llc Use of silicones to improve fiberglass insulation products
US20180298534A1 (en) * 2015-10-30 2018-10-18 Rohm And Haas Company Curable aqueous compositions having improved wet tensile strength and uses thereof
JP6849537B2 (ja) * 2016-06-15 2021-03-24 三洋化成工業株式会社 鉱物繊維用水性バインダー
JP6561970B2 (ja) 2016-11-15 2019-08-21 トヨタ自動車株式会社 車両

Also Published As

Publication number Publication date
EP3783079B8 (en) 2023-09-27
JP7106185B2 (ja) 2022-07-26
JP2019189670A (ja) 2019-10-31
EP3783079B1 (en) 2023-06-07
PL3783079T3 (pl) 2023-10-02
EP3783079A1 (en) 2021-02-24
US20210032509A1 (en) 2021-02-04
CA3097499A1 (en) 2019-10-24
EP3783079C0 (en) 2023-06-07
HRP20230653T1 (hr) 2023-09-29
CA3097499C (en) 2024-02-06
EP3783079A4 (en) 2021-06-02
WO2019203198A1 (ja) 2019-10-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Jaiswal et al. Polycaprolactone diacrylate crosslinked biodegradable semi-interpenetrating networks of polyacrylamide and gelatin for controlled drug delivery
JP2010519427A5 (es)
ES2949365T3 (es) Adhesivo acuoso para materiales inorgánicos
US9976009B2 (en) Binder and aqueous solution
Feng et al. Effects of antibacterial coating on monomer exudation and the mechanical properties of denture base resins
JP2013136864A (ja) 鉱物繊維用水性バインダー
ES2949667T3 (es) Adhesivo acuoso para materiales inorgánicos
ES2712749T3 (es) Composición de ensimaje para fibras de refuerzo y aplicaciones de la misma
JPWO2016043248A1 (ja) 結合剤および水溶液
JP6921765B2 (ja) 無機材料用水性接着剤
CN105754354A (zh) 一种用聚对二氧环己酮与聚己内酯-聚乙二醇改进聚乙烯醇膜耐水性及柔顺性的方法
CN110330592A (zh) 一种制香粘合剂用聚丙烯酰胺的制备方法
JP2011099186A (ja) ガラス繊維集束剤、ガラス繊維集束剤の製造方法及びガラス繊維
US20230357608A1 (en) Binder and Bonded Object
KR20180105337A (ko) 에멀젼, 에멀젼의 제조 방법 및 에멀젼을 이용한 코팅막 형성 방법
RU2777318C2 (ru) Водное клейкое вещество для неорганических материалов
RU2775627C2 (ru) Водное клейкое вещество для неорганических материалов
JP2017052843A (ja) 結合剤
ES2535309T3 (es) Proceso de obtencion de un aglutinante para fibras y un aglutinante curable para fibras
CN105647194A (zh) 一种用聚己内酯与聚肽对聚乙烯醇膜耐水性及柔顺性进行改进的方法
CN105778523A (zh) 一种用聚对二氧环己酮与聚己内酯-聚乙烯吡咯烷酮改进聚乙烯醇膜耐水性及柔顺性的方法
JP6501724B2 (ja) コンクリート構造体用充填材のための分散液、コンクリート構造体用充填材の製造方法、及びコンクリート構造体の製造方法
SU611443A1 (ru) Полимерна композици
CN105647198A (zh) 一种用聚己内酯与p(cpp-sa)-聚乙烯吡咯烷酮改进聚乙烯醇膜耐水性及柔顺性的方法
CN105542486A (zh) 一种用聚己内酯与聚肽-聚乙烯吡咯烷酮改进聚乙烯醇膜耐水性及柔顺性的方法