IT202000023443A1

IT202000023443A1 - Rete sequenziale polimerica compenetrante o semi-compenetrante e processo per ottenerla

Info

Publication number: IT202000023443A1
Application number: IT102020000023443A
Authority: IT
Inventors: Daniele Piovano; Roberto Piovano
Original assignee: Prolab Mat S R L
Priority date: 2020-10-05
Filing date: 2020-10-05
Publication date: 2022-04-05
Also published as: EP3978553A1

Description

DESCRIZIONE

Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo

?Rete sequenziale polimerica compenetrante o semi-compenetrante e processo per ottenerla?

CAMPO TECNICO

La presente invenzione si inquadra nel settore dei materiali fotoreticolabili mediante luce UV/visibile e riguarda una rete sequenziale polimerica compenetrante o semi-compenetrante e un processo per ottenerla, detta rete essendo funzionale a diminuire il ritiro e limitare l?esotermia quando impiegata come o compresa all?interno di una composizione per il rivestimento di substrati o per l?impregnazione di una guaina per il relining.

STATO DELL?ARTE

Allo stato dell?arte attuale i materiali fotosensibili, in particolare i materiali fotoreticolabili mediante luce UV/visibile, sono utilizzati nei pi? disparati settori tecnologici come ad esempio nella formulazione di composizioni sigillanti, composizioni per il rivestimento di superfici (ad esempio superfici edili di tipo industriale o civile), resine impregnanti (ad esempio per l?impregnazione di guaine per il relining), resine da laminazione, resine per stampi etc.

Tuttavia, nel caso in cui vi sia la necessit? di reticolare grandi masse o nel caso in cui lo spessore dei vari strati di materiale fotoreticolabile eccedano un certo valore, generalmente il mezzo millimetro, vi sono diversi svantaggi che ne limitano le performance e le possibili applicazioni. Tra i vari problemi che si riscontrano ancora oggi nell?impiego di materiali fotoreticolabili mediante luce UV/visibile vi sono:

- l?elevato ritiro finale che crea deformazioni e/o tensioni che, in particolare nel caso di materiali adesivi, possono essere molto sconvenienti in quanto possono limitare notevolmente la forza di adesione di detti materiali sui substrati;

- l?elevata esotermia che si sviluppa in breve tempo a seguito dell?irraggiamento UV/visibile e che comporta picchi termici elevati in correlazione esponenziale con le quantit? di materiale da reticolare. A tal riguardo, maggiore ? la quantit? di materiale da reticolare, maggiore sar? l?esotermia sviluppata dalla reazione, fino ad arrivare all?eventuale danneggiamento di supporti sensibili al calore e/o al danneggiamento del materiale stesso;

- l?elevata esotermia sviluppata durante e a seguito della fotoreticolazione che determina anche un rapido aumento di volume iniziale della massa del materiale in via di reticolazione. Detto aumento, in relazione al coefficiente lineare di espansione, ? dovuto alla temperatura raggiunta dalla massa e alla conseguente dilatazione termina;

- la rapida diminuzione del volume della massa di materiale reticolato durante il successivo raffreddamento della massa, che pu? creare ulteriori tensioni interne.

Allo stato dell?arte attuale, sono state sviluppate varie soluzioni per cercare di ridurre il picco termico e la contrazione dei materiali fotoreticolabili durante la reticolazione.

Ad esempio, una delle soluzioni pi? utilizzate ? quella di introdurre cariche inerti come riempitivi e filler, che, diminuendo la percentuale di massa reattiva e diminuendo il ritiro volumetrico, aiutano a smaltire il calore di reazione. Tale approccio ? tuttavia fortemente limitato, specialmente nel caso delle tecnologie che sfruttano la foto-reticolazione con luce UV/visibile, da alcuni importanti fattori, primo fra tutti l?indice di rifrazione di dette cariche che, creando un effetto di schermatura alla luce che irraggia la massa durante la reticolazione, ne impedisce del tutto il passaggio e/o porta ad una diminuzione della profondit? raggiungibile dalla luce risultando cos? in una diminuzione della profondit? di reticolazione. Un altro svantaggio ? collegato al fatto che un?elevata aggiunta di cariche inerti pu? interferire notevolmente con le caratteristiche chimico-fisiche del materiale. L?aggiunta di cariche inerti pu?, ad esempio, modificare le caratteristiche reologiche della composizione aumentandone ad esempio la viscosit? e rendendo cos? difficile l?impregnazione di feltri o altre tipologie di matrici con la composizione stessa. Le cariche inerti possono inoltre modificare le caratteristiche meccaniche della composizione peggiorando generalmente le caratteristiche di resistenza alla flessione e alla trazione dei materiali finali risultanti una volta completata la reticolazione di tali composizioni.

Infine, ? importante anche considerare che le cariche inerti possono diminuire le resistenze chimiche e/o termiche finali dei materiali risultanti. Un altro approccio comunemente conosciuto allo stato dell?arte attuale per cercare di diminuire il picco termico e la densit? di esotermia per unit? di tempo, ? l?aggiunta di plastificanti e/o altre tipologie di diluenti non reattivi. In questo caso, infatti, la viscosit? della composizione pu? diventare vantaggiosamente pi? bassa e pertanto favorevole in molte applicazioni. Tuttavia, anche in questo caso, il peggioramento delle caratteristiche termiche, chimiche e meccaniche ? notevolmente marcato e risulta in un complessivo peggioramento delle prestazioni.

Permane pertanto nel settore la necessit? di mettere a disposizione un metodo per diminuire il ritiro e limitare l?esotermia nel caso di materiali fotoreticolabili mediante luce UV/visibile, preferibilmente nel caso in cui detti materiali siano masse aventi uno spessore superiore ad 1 millimetro. La presente invenzione risolve le criticit? note nel settore mettendo a disposizione un processo per la produzione di una rete sequenziale polimerica compenetrante o semi-compenetrante (sequential interpenetrating polymer network o sequential semi-interpenetrating polymer network). Una tale rete sequenziale polimerica compenetrante o semi-compenetrante, quando impiegata ad esempio come composizione di rivestimento o come composizione per l?impregnazione di una guaina per il relining, permette di diminuire il picco termico, diminuire l?espansione termica e il successivo restringimento termico, senza modificare significativamente le viscosit? in gioco e senza inficiare le prestazioni in termini di resistenza meccanica, chimica, termica e di penetrazione della radiazione luminosa.

RIASSUNTO DELL?INVENZIONE

La presente invenzione ha per oggetto un processo per la produzione di una rete sequenziale polimerica compenetrante o semi-compenetrante (sequential interpenetrating polymer network o sequential semiinterpenetrating polymer network) comprendente i passaggi di:

i) mettere a disposizione una composizione comprendente un componente a) fotoreticolabile mediante irraggiamento con luce attinica a cui viene aggiunta una composizione comprendente un componente b) reticolabile per addizione di almeno un composto indurente; detto componente b) essendo caratterizzato dal possedere uno sfasamento del tempo di reticolazione rispetto al componente a) (curing shifting time) tale che le curve gaussiane di emissione esotermica dei componenti a) e b) presentano una sovrapposizione parziale o nulla;

ii) opzionalmente impregnare o rivestire un substrato e/o riempirne una o pi? cavit? con la composizione del passaggio i);

iii) irraggiare la composizione del passaggio i) o, opzionalmente, il substrato del passaggio ii) con una fonte di luce attinica per un tempo ? 1 secondo, preferibilmente compreso tra 1 secondo e 60 minuti.

Forma ulteriore oggetto della presente invenzione, una rete sequenziale polimerica compenetrante o semi-compenetrante (sequential interpenetrating polymer network o sequential semi-interpenetrating polymer network) ottenibile con detto processo.

La presente invenzione riguarda anche l?uso di detta rete sequenziale polimerica compenetrante o semi-compenetrante (sequential interpenetrating polymer network o sequential semi-interpenetrating polymer network) come adesivo, sigillante, rivestimento (coating) di substrati, preferibilmente superfici edili di tipo industriale o civile, resina da immersione, resina da colata, resina impregnante, preferibilmente per impregnazione di guaine per il relining, resina da laminazione, resina a matrice, resina per stampi e una loro combinazione.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL?INVENZIONE

Ai fini della presente invenzione, con l?espressione ?rete polimerica sequenziale compenetrante (sequential interpenetrating polymer network ? IPN)? si intende un polimero comprendente due o pi? reti polimeriche (polymer network) che sono almeno parzialmente intrecciate su una scala molecolare ma non legate in modo covalente tra loro e che non possono essere separate a meno di rompere legami chimici. Detta rete polimerica sequenziale compenetrante ? preparata tramite un processo in cui la rete del secondo polimero si forma dopo la formazione della rete del primo. Ai fini della presente invenzione, con l?espressione ?rete polimerica sequenziale semi-compenetrante (sequential semi-interpenetrating polymer network ? SIPN)? si intende un polimero comprendente almeno una o pi? reti polimeriche (polymer network) e almeno uno o pi? polimeri lineari o ramificati caratterizzati dal fatto che l?almeno una rete polimerica ? almeno parzialmente penetrata, su scala molecolare, da parte dell?almeno uno o pi? polimeri lineari o ramificati. Detta rete polimerica sequenziale semi-compenetrante ? preparata tramite un processo in cui l?almeno uno o pi? polimeri lineari o ramificati si forma dopo la formazione dell?almeno una o pi? reti polimeriche. A differenza di una rete polimerica sequenziale compenetrante, una rete polimerica sequenziale semi-compenetrante ? caratterizzata dal fatto che l?almeno uno o pi? polimeri lineari o ramificati possono essere, in linea teorica, separati dall?almeno una o pi? reti polimeriche senza rompere legami chimici.

Ai fini della presente invenzione, con il termine ?luce attinica? o ?radiazione attinica?, si indica una radiazione elettromagnetica avente lunghezza d?onda compresa tra 100 e 600 nm.

Con ?lampada UV ad ampio spettro? si intende, ai fini della presente invenzione, una lampada che emette una radiazione elettromagnetica avente lunghezza d?onda superiore a 200 nm, preferibilmente compresa tra 200 e 650 nm.

Con ?LED UV? si intende, ai fini della presente invenzione, un diodo ad emissione luminosa nelle lunghezze d?onda comprese tra i 300 e i 600 nm.

Con ?(foto)attivabile con/mediante luce attinica? si intende, ai fini della presente invenzione, una composizione che, a seguito di irraggiamento con una fonte di luce attinica, reticola diventando pertanto una ?composizione polimerica foto-reticolata?. Ai fini della presente invenzione, pertanto, le suddette composizioni ?(foto)attivabili con/mediante luce attinica? sono indicate anche come composizioni ?foto-reticolanti?. Analogamente, ai fini della presente invenzione, le espressioni ?resina reticolabile per azione di un fotoiniziatore attivabile con luce attinica? e l?espressione ?resina fotoreticolabile? sono utilizzate come sinonimi.

Con ?composto fotoiniziatore fotoattivabile? si intende, ai fini della presente invenzione, un composto chimico che, a seguito di irraggiamento con una fonte di luce attinica, permette l?attivazione e la propagazione di reazioni di polimerizzazione mediante generazione di specie reattive o generatori di reticolanti (acidi di Lewis, superbasi etc.).

Con ?composto indurente? si intende un agente indurente che contribuisce cooperativamente alla reticolazione della composizione, in particolare alla reticolazione della parte non fotoreticolabile della composizione (componente b).

Ai fini della presente invenzione, il termine ?resina? si intende comprendere sia polimeri che monomeri che oligomeri.

Ai fini della presente invenzione, il termine ?guaina per il relining? ? utilizzato come sinonimo di ?calza per il relining?.

iii) irraggiare la composizione del passaggio i) o, opzionalmente, il substrato del passaggio ii) con una fonte di luce attinica per un tempo ? 1 secondo, preferibilmente compreso tra 1 secondo e 60 minuti, pi? preferibilmente compreso tra 1 minuto e 60 minuti, pi? preferibilmente compreso tra 1 minuto e 50 minuti, ancora pi? preferibilmente compreso tra 10 e 40 minuti.

Preferibilmente, detto componente b) viene aggiunto a detto componente a) immediatamente prima dell?utilizzo della composizione del passaggio i), ovvero prima del successivo passaggio ii) e/o iii).

Senza volersi legare ad una specifica teoria, la Richiedente ha trovato che l?impiego di detto componente a) fotoreticolabile mediante irraggiamento con luce attinica e di detto componente b) reticolabile per azione di almeno un composto indurente, permette di realizzare l?indurimento della composizione del passaggio i) in due step e con tempistiche differenti.

Secondo una forma di realizzazione preferita dell?invenzione, detto componente b) ? caratterizzato dal possedere uno sfasamento del tempo di reticolazione rispetto al componente a) tale che le curve gaussiane di emissione esotermica dei componenti a) e b) presentano una sovrapposizione compresa tra 0 e 30%, preferibilmente tra 0 e 10%, pi? preferibilmente tra 0 e 5% in cui 0% indica una sovrapposizione nulla mentre i suddetti valori percentuali diversi dallo 0% e fino al 30%, preferibilmente fino al 5%, indicano una sovrapposizione parziale.

In altre parole, detto componente b) ? caratterizzato dal possedere uno sfasamento del tempo di reticolazione rispetto al componente a) tale che la curva gaussiana rappresentante le temperature della cinetica di reazione del componente a) non si intersechi (sovrapposizione pari a 0%) o si intersechi minimamente (sovrapposizione parziale fino al 30%, preferibilmente fino al 5%) con la parte ascendente della curva gaussiana rappresentante le temperature della cinetica di reazione del componente b).

In altre parole ancora, detto componente a) e detto componente b) sono caratterizzati dal possedere due momenti di attivazione totalmente o almeno parzialmente separati ed indipendenti in modo che la reticolazione del componente b) non si sovrapponga o si sovrapponga solamente parzialmente alla fotoreticolazione del componente a).

Secondo una forma di realizzazione preferita dell?invenzione, detto componente a) ? completamente fotoreticolato immediatamente con l?esposizione alla luce attinica, preferibilmente in un tempo ? 1 secondo, preferibilmente compreso tra 1 secondo e 60 minuti, preferibilmente tra 10 secondi e 10 minuti, pi? preferibilmente in un tempo inferiore a 5 minuti. Preferibilmente, detto componente b) ? caratterizzato dal possedere una ?pot-life? a temperatura ambiente ? 20 minuti, preferibilmente ? 120 minuti, pi? preferibilmente ? 160 minuti, ancora pi? preferibilmente ? 180.

Senza volersi legare ad una specifica teoria, ? tuttavia possibile sostenere che, secondo una tale forma di realizzazione preferita dell?invenzione, ? possibile creare un ?curing shifting time? tra le reticolazioni del componente a) e del componente b) sufficientemente lungo per ottenere, in relazione alla massa, alla forma e alla superficie di scambio termico specifica della composizione, i vantaggi e le performance desiderate in termini di riduzione del ritiro e del picco termico secondo la presente invenzione.

Secondo una forma di realizzazione preferita, detto componente b) ? caratterizzato dal possedere almeno il 70% dei gruppi reattivi non ancora reagiti al momento in cui la massa del componente a), una volta fotoreticolato mediante irraggiamento (passaggio iii)), raggiunge una temperatura definita ?temperatura di attivazione? (starting point), detta temperatura essendo una temperatura al di sotto di almeno il doppio della temperatura ambiente misurata.

Senza volersi legare ad una specifica teoria, ? tuttavia possibile sostenere che una tale ?temperatura di attivazione? sia dipendente dal tempo di smaltimento del calore del componente a) il quale ? a sua volta funzione della temperatura ambiente misurata, della quantit? volumica/spessore e della natura del substrato (i.e. coefficiente di scambio termico) su cui ? eventualmente applicata la composizione secondo la presente invenzione. Secondo una forma di realizzazione particolarmente preferita, detto componente a) e detto componente b) sono impiegati in un rapporto in volume compreso tra 99:1 e 1:99, preferibilmente tra 80:20 e 20:80, pi? preferibilmente tra 80:20 e 50:50, pi? preferibilmente tra 50:50 e 20:80, ancora pi? preferibilmente in un rapporto in volume pari a circa 50:50.

Senza volersi legare ad una specifica teoria, la Richiedente ha tuttavia trovato che i suddetti rapporti sono particolarmente efficaci a generare una rete sequenziale polimerica compenetrante o semi-compenetrante (sequential interpenetrating polymer network o sequential semiinterpenetrating polymer network) avente i vantaggi e le performance desiderate in termini di riduzione del ritiro e del picco termico quando impiegata come o all?interno di una composizione, preferibilmente quando detta composizione ? impiegata in masse a spessore elevato (e.g. ? 0,2 mm fino a 30 cm e oltre).

Preferibilmente, detto componente a) comprende:

a?) almeno una resina fotoreticolabile scelta nel gruppo costituito da una resina acrilica, metacrilica, poliestere insatura, poliestere acrilata, poliestere metacrilata, epossidica acrilata, poliureica acrilata, bisfenolica acrilica, vinilica, vinilestere, viniletere, polietere acrilata, e una loro combinazione; e

a??) almeno un composto fotoiniziatore fotoattivabile mediante irraggiamento con una fonte di luce attinica avente lunghezza d?onda compresa tra 100 e 600 nm.

Preferibilmente detto componente b) comprende:

b?) almeno una resina scelta nel gruppo costituito da una resina epossidica, ossiranica, ossetanica, poliuretanica, epossidica cicloalifatica, e una loro combinazione;

b??) almeno un composto indurente a temperatura ambiente la cui azione di reticolazione non dipende dalla presenza e/o persistenza dell?irraggiamento del passaggio iii).

Secondo una forma di realizzazione preferita, detto almeno un composto fotoiniziatore fotoattivabile a??) ? presente in una quantit? compresa tra lo 0,00001 e il 20% in peso, preferibilmente tra lo 0,01 e il 5% in peso, pi? preferibilmente tra lo 0,01 e il 3 % in peso rispetto al peso totale della composizione.

Preferibilmente detto almeno un composto fotoiniziatore fotoattivabile ? un fotoiniziatore radicalico, pi? preferibilmente un fotoiniziatore radicalico di tipo I, II o III scelto tra: ?-amminochetone, ossido di acilofosfina, preferibilmente 2,4,6-trimetilbenzolil difenil fosfina ossido e bis- (2,6-dimetossibenzoil)-2,4,4- trimetilfenilfosfina, fenil gliossilato, metil fenil gliossilato, benzofenone, tioxantone, isopropiltioxantone (ITX), canforochinone, 1-cloro-4-propossitioxantone (CPTX), titanocene, ?idrossichetone, chetone di Michler, ?, ?-dimetossi-2-fenilacetofenone (DMPA), ?, -dietossi acetofenone, ?-idrossi-?,?-alchil acetofenone, preferibilmente ?-idrossi-?,?-dimetil acetofenone, 1- benzoilcicloesanolo, 3-chetocumarina, e una loro combinazione.

Preferibilmente, detta almeno una resina fotoreticolabile a?) ? scelta nel gruppo costituito da: dietilenglicole dimetacrilato, trietilenglicole dimetacrilato, tetraetilenglicole dimetacrilato, dipropilenglicole dimetacrilato, di- (pentametilene glicole) dimetacrilato, tetraetilene diglicerolo diacrilato, diglicerolo tetrametacrilato, tetrametilene dimetacrilato, etilene dimetacrilato, neopentil glicole diacrilato, trimetilolo propano triacrilato, esteri (met)acrilici di bisfenolo A etossilato, poliarilammide, poliarilammidi di polistirene, poliesteri insaturi, viniletere, polivinilacetato, polivinilpirrolidone, acrilonitrile-butadiene-stirene (ABS), monomeri epossidici acrilati (ovvero i prodotti di reazione di composti epossidici o prepolimeri con acidi acrilici o metacrilici), prepolimeri uretano acrilato, oligomeri di polietere acrilato, oligomeri di poliestere acrilato e una loro combinazione.

Preferibilmente detta almeno una resina fotoreticolabile a?) ? scelta nel gruppo costituito da: trietilenglicole dimetacrilato, polietilenglicole dimetacrilato e una loro combinazione.

Preferibilmente, detta almeno una resina b?) ? scelta nel gruppo costituito da: poliepossidi alifatici, cicloalifatici, aromatici e/o eterociclici sostituiti o non sostituiti come ad esempio glicidil esteri, glicidil eteri, glicidilammine, olefine epossidate e una loro combinazione.

Preferibilmente, nella forma di realizzazione in cui detti poliepossidi sono sostituiti, essi sono sostituiti con sostituenti scelti tra: alogeno e idrossile. Secondo una forma di realizzazione dell?invenzione, i poliepossidi preferiti sono glicidil polieteri aventi pesi equivalenti di epossido compresi tra 175-4000, preferibilmente 175-1200, pi? preferibilmente 175-700. Detti glicidil polieteri sono preferibilmente aromatici e sono formati facendo reagire una epialoidrina, preferibilmente epicloridrina con fenoli mononucleari o polinucleari come ad esempio 4,4'-isopropilidenedifenolo (bisfenolo A), 4,4'-isopropilidenebis (2,6-dibromofenolo), 1,1,3-tris (p-idrossifenil) propano, 1,1- bis (4-idrossifenil) etano, 1,1,2,2-tetra (p-idrossifenil) etano, bis- (4-idrossifenil) metano, 4,4'-diidrossidifenil solfone, 2,2-bis- (4-idrossifenil) -propano, 2,2-bis- (3,5-dibromo-4-idrossifenil) -propano, idrochinone, resorcinolo, diidrossidifenile, diidrossi naftalene, fenolformaldeide novolac, p-amminofenolo e o-cresolo-formaldeide novolac. Secondo una forma di realizzazione, detta almeno una resina b?) ? scelta tra: poliglicidil eteri o poli-(?-metilglicidil) eteri derivati da alcoli aciclici o cicloalifatici, detti alcoli aciclici preferibilmente essendo scelti tra glicole etilenico, dietilenglicole, glicoli poli- (ossietilene) superiori, propano-1,2-diolo, poli- (ossipropilene) glicoli, propano-1,3- diolo, butano-1,4-diolo, poli- (ossitetrametilene) glicoli, pentano-1,5-diolo, esano-1,6-diolo, esano-2,4,6-triolo, glicerolo, 1,1,1 -trimetilolpropano, pentaeritritolo, sorbitolo e poliepicloroidrine; detti alcoli cicloalifatici preferibilmente essendo scelti tra 1,4-cicloesanedimetanolo, bis- (4-idrossicicloesil) -metano, 2,2-bis- (4-idrossicicloesil) -propano, N, N-bis- (2-idrossietil) -anilina e p, p'-bis- (2-idrossietilammino) -difenilmetano .

Secondo una forma di realizzazione dell?invenzione, l?almeno una resina b?) ? una resina epossidica cicloalifatica scelta nel gruppo costituito da: bis- (2,3-epossiciclopentil) etere, 2,3-epossiciclopentil glicidil etere, 1,2-bis- (2,3-epossiciclopentilossi) -etano, 3,4-epossicicloesilmetil 3 ', 4'-epossicicloesanecarbossilato e una loro combinazione.

Preferibilmente detta almeno una resina b?) ? scelta nel gruppo costituito da: bisfenolo A diglicidil etere (DGEBA), bisfenolo F diglicidil etere (DGBF), epossi cresolo novolac, bis-(2,3-epossiciclopentil) etere, 2,3-epossiciclopentil glicidil etere, 1,2-bis-(2,3-epossiciclopentilossi)-etano, 3,4-epossicicloesilmetil 3?, 4?-epossicicloesancarbossilato.

Secondo una forma di realizzazione preferita, detto almeno un composto indurente a temperatura ambiente b??) ? scelto nel gruppo costituito da: bis-(4-amminofenil)-metano, anilina, formaldeide, benzilammina, nottilammia, propano-1,3-diammina, 2,2-dimetil-1,3-propanediammina, esametilendiammina, trietilenetriammina, bis-(3-amminopropil)-ammina, N,N-bis-(3-amminopropril)-metilammina, trietilentetrammina, tetraetilenepentammina, pentaetilene, 2,2,4-trimetilesano-1,6-diammina, m-xililendiammina (MXDA), 1,4-diamminocicloesano, bis-(4-amminocicloesil)-metano, bis-(4-ammino-3-trimetilcicloesilammina, poliamminoimidaoline, poliamminoamidi, poliossialchileneammine, dianidride piromellitica (PMDA), anidride metil nadica (NMA), anidride esaidroftalica (HHPA), anidride cloroendica, anidride ftalica, anidride dodecil succinica (DDSA), acidi di Lewis, preferibilmente BCl3, complessi trifluoridici, trifluoruro di boro monoetilammina (BF3-MEA)imidazoli, preferibilmente 2,etil-4-metil-imidazolo (EMI), tris-2,4,6-dimetilamminometil fenolo, tris-(dimetilamminometil)fenolo, benzildimetilammina (BDMA), trietanolammina, N,N-dimetildipropilenetriammina (DMDPTA), ammino-npropildietanolammina (APDEA), trifenilfosfina (TPP), polimercaptani, polisolfuri, acido ossalico, acido succinico, acido glutarico, acido adipico, acido pimelico, acido suberico, acido azelaico, acido linoleico dimerizzato o trimerizzato, acido tetraidroftalico, acido 4-metiltetraidroftalico, acido esaidrofoftalico, acido 4-metilesaidroftalico, acido ftalico, acido isoftalico, acido tereftalico e una loro combinazione.

Secondo una forma di realizzazione la composizione del passaggio i) pu? comprendere opzionalmente almeno un additivo aggiunto al componente a) e/o al componente b); detto additivo essendo preferibilmente scelto nel gruppo costituito da: un accelerante, un diluente, un pigmento, un colorante, un agente ignifugo, un agente tixotropico, un promotore d?adesione tixotropante, un plastificante, un estensore, un riempitivo (cariche, filler), un agente di rinforzo, preferibilmente scelto tra un silicato minerale, mica, polvere di quarzo, allumina idrata, vetro, bentonite, wollastonite, caolino, aerogel di silice; un reolante antischiuma, un livellante, un antiossidante, uno schermante, un agente di controllo del flusso, preferibilmente scelto tra un silicone, una cera e uno stearato.

Secondo una forma di realizzazione, il processo secondo la presente invenzione comprende il passaggio ii) di impregnare o rivestire un substrato con la composizione del passaggio i).

Preferibilmente, detto substrato del passaggio ii) ? scelto nel gruppo costituito da: una superficie edile di tipo industriale e/o civile, preferibilmente scelta tra una pavimentazione, una parete o un muro interno o esterno; una guaina per relining, preferibilmente detta guaina essendo realizzata in un materiale scelto tra: fibra di vetro, tessuto non tessuto, tessuto non tessuto unidirezionale o multidirezionale, feltro polimerico, un oggetto artistico, d?arredamento e/o di design, come ad esempio un tavolo, un mobile, un pannello, una seduta o una lampada, e una loro combinazione.

Secondo una forma di realizzazione, detto passaggio ii) ? un passaggio di impregnare detto substrato con la composizione del passaggio i).

Secondo un?altra forma di realizzazione, detto passaggio ii) ? un passaggio di rivestire detto substrato con la composizione del passaggio i). In tal caso, dopo detto passaggio ii), detto substrato risulta rivestito con almeno uno strato comprendente o costituito da detta composizione del passaggio i). Preferibilmente, detto almeno uno strato ha uno spessore ? 0,2 mm, preferibilmente ? 0,5 mm, pi? preferibilmente ? 1 mm, ancora pi? preferibilmente ? 2 mm, ancora pi? preferibilmente ? 10 mm.

Secondo una forma di realizzazione particolarmente preferita detto passaggio ii) ? un passaggio di impregnare detto substrato con la composizione del passaggio i) e detto substrato ? una guaina per il relining. In questo caso, il processo secondo la presente invenzione pu? ulteriormente comprendere, dopo il passaggio ii) come sopra descritto, i passaggi di:

ii?) inserire detto substrato impregnato all?interno di una conduttura da risanare e/o riparare; e

ii??) espandere o estroflettere, preferibilmente mediante la tecnica dell?inversione, detto substrato contro le superfici interne della conduttura mediante applicazione di un flusso d?aria, preferibilmente mediante applicazione di un flusso di aria a pressione costante;

e dopo il passaggio iii), comprende il passaggio di:

iii?) rimuovere l?applicazione del flusso di aria a pressione, preferibilmente dopo un tempo di attesa ? 1 secondo, preferibilmente compreso tra 1 secondo e 60 minuti, pi? preferibilmente compreso tra 1 minuto e 60 minuti, pi? preferibilmente compreso tra 1 minuto e 50 minuti, ancora pi? preferibilmente compreso tra 10 e 40 minuti.

In altre parole, secondo questa forma di realizzazione, il processo secondo la presente invenzione pu? essere anche considerato come un metodo di relining, ovvero la risanazione/riparazione non distruttiva, in situ, di tubature, pluviali, canaline o condutture idriche danneggiate.

Secondo una forma di realizzazione, il passaggio ii) del processo secondo la presente invenzione, in alternativa o aggiunta al rivestire un substrato con la composizione del passaggio i), comprende il passaggio di riempire una o pi? cavit? di (detto) substrato con la composizione del passaggio i). Preferibilmente, detta cavit? ? una cavit? presente su un substrato, preferibilmente su almeno una superficie. Preferibilmente, secondo tale forma di realizzazione, detto substrato ? scelto nel gruppo costituito da; un oggetto in legno, marmo o una loro combinazione, pi? preferibilmente detto substrato essendo scelto tra un oggetto artistico, d?arredamento e/o di design, per la creazione di colate a basso ed alto spessore come ad esempio decorazioni e intersezioni strutturali tra i vari costituenti dell?oggetto stesso ad esempio colate su parti cave di un oggetto artistico, d?arredamento e/o di design come un tavolo, un mobile, un pannello, una seduta, una lampada, e una loro combinazione.

Secondo una qualsiasi delle forme di realizzazione sopra descritte, la fonte di luce attinica del passaggio iii) pu? essere scelta nel gruppo costituito da: una lampada UV ad ampio spettro, una lampada di luce visibile, un LED UV, un LED visibile, e una loro combinazione.

La presente invenzione ha per oggetto anche una rete sequenziale polimerica compenetrante o semi-compenetrante (sequential interpenetrating polymer network o sequential semi-interpenetrating polymer network) ottenibile con il processo come precedentemente descritto.

Forma inoltre oggetto della presente invenzione anche l?uso della suddetta rete sequenziale polimerica compenetrante o semi-compenetrante (sequential interpenetrating polymer network o sequential semiinterpenetrating polymer network) per diminuire il ritiro e limitare l?esotermia quando impiegata come o compresa all?interno di una composizione, detta composizione essendo scelta nel gruppo costituito da: un adesivo, un sigillante, un rivestimento (coating) per substrati, preferibilmente per la riparazione o rasatura di substrati, preferibilmente detti substrati essendo superfici edili di tipo industriale o civile come ad esempio una parete e/o un pavimento, una resina da immersione, una resina da colata, preferibilmente trasparente o semitrasparente per la realizzazione di oggetti di arredo, design e/o artistici come ad esempio tavoli, mobili, pannelli, sedie, lampade; una resina impregnante, preferibilmente per impregnazione di guaine per uso nel campo del relining o del ?no-dig?, una resina da laminazione, una resina a matrice, una resina per stampi e una loro combinazione.

Senza volersi legare ad una specifica teoria, la Richiedente ha tuttavia trovato che la presente invenzione permette vantaggiosamente di diminuire l?esotermia di reazione totale a parit? di massa e, conseguentemente, non solo di diminuire l?aumento di volume della massa in via di reticolazione per merito delle minori temperature raggiunte dal sistema, ma anche di ridurre il possibile danneggiamento di superfici sensibili al calore eventualmente a contatto con la massa in via di reticolazione.

La presente invenzione permette inoltre di diminuire il ritiro complessivo finale della massa reticolata diminuendo al contempo anche tensioni interne alla massa stessa.

Pertanto, l?uso della suddetta rete sequenziale polimerica compenetrante o semi-compenetrante (sequential interpenetrating polymer network o sequential semi-interpenetrating polymer network) risulta essere particolarmente vantaggioso nel caso di masse ad elevato spessore (e.g. ? 0,2 mm fino a 30 cm e oltre) le quali, come noto, generano grandi quantit? di calore durante la reticolazione) in quanto permette efficacemente di diminuire e limitare l?esotermia di reazione totale (i.e. diminuire e limitare il picco termico totale raggiunto dal sistema) e, a reticolazione avvenuta, il ritiro totale di dette masse.

Nella forma di realizzazione in cui la presente invenzione ? applicata in sistemi adesivi, la presente invenzione permette di ridurre le tensioni all?interfaccia sistema adesivo/substrato dovute alle variazioni del volume della massa di adesivo durante la reticolazione, migliorando cos? efficacemente le prestazioni di adesione.

Nella forma di realizzazione in cui la presente invenzione ? applicata in rivestimenti di pareti e/o pavimentazioni in cui vi ? la necessit? di diverse stratificazioni di materiale, la presente invenzione, riducendo il ritiro e il picco termico, permette di eliminare i problemi dovuti alla tensione dei rivestimenti sui substrati che possono provocare esfoliazioni e/o crepe nella continuit? dei rivestimenti stessi sui substrati ad essi poco coesi.

Claims

RIVENDICAZIONI

1. Processo per la produzione di una rete sequenziale polimerica compenetrante o semi-compenetrante (sequential interpenetrating polymer network o sequential semi-interpenetrating polymer network) comprendente i passaggi di:

iii) irraggiare la composizione del passaggio i) o, opzionalmente, il substrato del passaggio ii) con una fonte di luce attinica per un tempo per un tempo ? 1 secondo preferibilmente compreso tra 1 minuto e 60 minuti, pi? preferibilmente compreso tra 1 minuto e 60 minuti, pi? preferibilmente compreso tra 1 minuto e 50 minuti, ancora pi? preferibilmente compreso tra 10 e 40 minuti.

2. Processo secondo la rivendicazione 1 in cui dette curve di emissione esotermica dei componenti a) e b) presentano una percentuale di sovrapposizione compresa tra 0 e 30%, preferibilmente tra 0 e 10%, pi? preferibilmente tra 0 e 5%.

3. Processo secondo la rivendicazione 1 o 2 in cui detto componente a) ? completamente fotoreticolato immediatamente con l?esposizione alla luce attinica, preferibilmente in un tempo ? 1 secondo, preferibilmente compreso tra 1 secondo e 60 minuti, pi? preferibilmente tra 10 secondi e 10 minuti, pi? preferibilmente inferiore a 5 minuti; e detto componente b) ? caratterizzato da una pot-life a temperatura ambiente ? 20 minuti, preferibilmente ? 120 minuti, pi? preferibilmente ? 160 minuti, ancora pi? preferibilmente ?180 minuti.

4. Processo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui detto componente a) e detto componente b) sono impiegati in un rapporto in volume compreso tra 99:1 e 1:99, preferibilmente tra 80:20 e 20:80, pi? preferibilmente tra 80:20 e 50:50, pi? preferibilmente tra 50:50 e 20:80, ancora pi? preferibilmente in un rapporto in volume pari a 50:50.

5. Processo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui detto componente a) comprende:

a?) almeno una resina fotoreticolabile scelta nel gruppo costituito da una resina acrilica, metacrilica, poliestere insatura, poliestere acrilata, poliestere metacrilata, epossidica acrilata, poliureica acrilata, bisfenolica acrilica, vinilica, vinilestere, viniletere, polietere acrilata, e una loro combinazione;

a??) almeno un composto fotoiniziatore fotoattivabile mediante irraggiamento con una fonte di luce attinica avente lunghezza d?onda compresa tra 100 e 600 nm;

e in cui detto componente b) comprende:

6. Processo secondo la rivendicazione 5 in cui detto almeno un composto fotoiniziatore a??) ? presente in una quantit? compresa tra lo 0,00001 e il 20% in peso, preferibilmente tra lo 0,01 e il 5% in peso, pi? preferibilmente tra lo 0,01 e il 3 % in peso rispetto al peso totale della composizione.

7. Processo secondo la rivendicazione 5 o 6 in cui detto almeno un composto fotoiniziatore fotoattivabile ? un fotoiniziatore radicalico, preferibilmente un fotoiniziatore radicalico di tipo I, II o III scelto tra: ?amminochetone, ossido di acilofosfina, preferibilmente 2,4,6-trimetilbenzolil difenil fosfina ossido e bis- (2,6-dimetossibenzoil)-2,4,4-trimetilfenilfosfina, fenil gliossilato, metil fenil gliossilato, benzofenone, tioxantone, isopropiltioxantone (ITX), canforochinone, 1-cloro-4-propossitioxantone (CPTX), titanocene, ?-idrossichetone, chetone di Michler, ?, ?-dimetossi-2-fenilacetofenone (DMPA), ?, -dietossi acetofenone, ?-idrossi-?,?-alchil acetofenone, preferibilmente ?-idrossi?,?-dimetil acetofenone, 1- benzoilcicloesanolo, 3-chetocumarina, e una loro combinazione.

8. Processo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni dalla 5 alla 7 in cui detta almeno una resina fotoreticolabile a?) ? scelta nel gruppo costituito da: dietilenglicole dimetacrilato, trietilenglicole dimetacrilato, tetraetilenglicole dimetacrilato, dipropilenglicole dimetacrilato, di-(pentametilene glicole) dimetacrilato, tetraetilene diglicerolo diacrilato, diglicerolo tetrametacrilato, tetrametilene dimetacrilato, etilene dimetacrilato, neopentil glicole diacrilato, trimetilolo propano triacrilato, esteri (met)acrilici di bisfenolo A etossilato, poliarilammide, poliarilammidi di polistirene, poliesteri insaturi, viniletere, polivinilacetato, polivinilpirrolidone, acrilonitrile-butadiene-stirene (ABS), monomeri epossidici acrilati (ovvero i prodotti di reazione di composti epossidici o prepolimeri con acidi acrilici o metacrilici), prepolimeri uretano acrilato, oligomeri di polietere acrilato, oligomeri di poliestere acrilato e una loro combinazione.

9. Processo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni dalla 5 alla 8 in cui detta almeno una resina b?) ? scelta nel gruppo costituito da: bisfenolo A diglicidil etere (DGEBA), bisfenolo F diglicidil etere (DGBF), epossi cresolo novolac, bis-(2,3-epossiciclopentil) etere, 2,3-epossiciclopentil glicidil etere, 1,2-bis-(2,3-epossiciclopentilossi)-etano, 3,4-epossicicloesilmetil 3?, 4?-epossicicloesancarbossilato.

10. Processo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni dalla 5 alla 9 in cui detto almeno un composto indurente a temperatura ambiente b??) ? scelto tra: bis-(4-amminofenil)-metano, anilina, formaldeide, benzilammina, n-ottilammia, propano-1,3-diammina, 2,2-dimetil-1,3-propanediammina, esametilendiammina, trietilenetriammina, bis-(3-amminopropil)-ammina, N,N-bis-(3-amminopropril)-metilammina, trietilentetrammina, tetraetilenepentammina, pentaetilene, 2,2,4-trimetilesano-1,6-diammina, m-xililendiammina (MXDA), 1,4-diamminocicloesano, bis-(4-amminocicloesil)-metano, bis-(4-ammino-3-trimetilcicloesilammina, poliamminoimidaoline, poliamminoamidi, poliossialchileneammine, dianidride piromellitica (PMDA), anidride metil nadica (NMA), anidride esaidroftalica (HHPA), anidride cloroendica, anidride ftalica, anidride dodecil succinica (DDSA), acidi di Lewis, preferibilmente BCl3, complessi trifluoridici, trifluoruro di boro monoetilammina (BF3-MEA)imidazoli, preferibilmente 2,etil-4-metil-imidazolo (EMI), tris-2,4,6-dimetilamminometil fenolo, tris-(dimetilamminometil)fenolo, benzildimetilammina (BDMA), trietanolammina, N,N-dimetildipropilenetriammina (DMDPTA), ammino-npropildietanolammina (APDEA), trifenilfosfina (TPP), polimercaptani, polisolfuri, acido ossalico, acido succinico, acido glutarico, acido adipico, acido pimelico, acido suberico, acido azelaico, acido linoleico dimerizzato o trimerizzato, acido tetraidroftalico, acido 4-metiltetraidroftalico, acido esaidrofoftalico, acido 4-metilesaidroftalico, acido ftalico, acido isoftalico, acido tereftalico e una loro combinazione.

11. Processo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui detta fonte di luce attinica ? scelta tra: una lampada UV ad ampio spettro, una lampada di luce visibile, un LED UV, un LED visibile, e una loro combinazione.

12. Processo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui detto substrato del passaggio ii) ? scelto nel gruppo costituito da: una superficie edile di tipo industriale e/o civile, preferibilmente scelta tra una pavimentazione, un muro interno o esterno; una guaina per relining, preferibilmente realizzata in un materiale scelto tra: fibra di vetro, tessuto non tessuto, tessuto non tessuto unidirezionale o multidirezionale, feltro polimerico, un oggetto artistico, d?arredamento e/o di design, e una loro combinazione.

13. Processo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui, dopo il passaggio ii) detto substrato risulta essere impregnato con la composizione ottenuta al passaggio i) oppure rivestito con almeno uno strato comprendente o costituito da detta composizione, detto almeno strato avente uno spessore ? 0,2 mm, preferibilmente ? 0,5 mm, pi? preferibilmente ? 1 mm, ancora pi? preferibilmente ? 2 mm, ancora pi? preferibilmente ? 10 mm.

14. Processo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui, quando il passaggio ii) ? un passaggio di impregnare detto substrato con la composizione del passaggio i), detto substrato ? una guaina per il relining e detto processo comprende ulteriormente, dopo il passaggio ii), i passaggi di:

e dopo il passaggio iii), comprende il passaggio di:

15. Rete sequenziale polimerica compenetrante o semi-compenetrante (sequential interpenetrating polymer network o sequential semiinterpenetrating polymer network) ottenibile con il processo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni dalla 1 alla 14.

16. Uso di una rete sequenziale polimerica compenetrante o semicompenetrante (sequential interpenetrating polymer network o sequential semi-interpenetrating polymer network) secondo la rivendicazione 15 come adesivo, sigillante, rivestimento (coating) di substrati, preferibilmente scelti tra superfici edili di tipo industriale o civile, oggetti artistici, d?arredamento e/o design, resina da immersione, resina da colata, resina impregnante, preferibilmente per impregnazione di guaine per il relining, resina da laminazione, resina a matrice, resina per stampi e una loro combinazione.