MX2011003345A - Composiciones curables para humedad de secado al tacto y productos formados de las mismas. - Google Patents
Composiciones curables para humedad de secado al tacto y productos formados de las mismas.Info
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Abstract
Una composición de curación para humedad con secado al toque útil como un sellador y adhesivo que incluye un componente de polímero de diisocianato de metileno modificado reactivo que tiene funcionalidad de isocianato de aproximadamente 8% en peso del polímero.
Description
COMPOSICIONES CURABLES PARA HUMEDAD DE SECADO AL TACTO Y
PRODUCTOS FORMADOS DE LAS MISMAS
CAMPO DE LA INVENCION :
La presente invención se refiere a composiciones adhesivas y selladoras curables en una forma de secado al tabto. Más particularmente, la presente invención se refiere a !composiciones adhesivas y selladoras ¡de secado al tacto que incorporan un prepolimero de diisocianato de metileno modificado para proveer composición ¡ es de curación con humedad que son particularmente útiles en las aplicaciones de cierre mediante roscado y sello y pueden incluir varias formas de producto incluyendo cintas yj, empaques de secado al tabto.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN jj
Es una práctica común el! uso de sujetadores mec ! ánicos roscados tales como ensamblesÍ de tuerca/perno, para
I i
aplicar una o mas superficies de acoplamiento roscable de los mismos, una composición de adhesivo/sellador llamada una composición de cierre mediante roscado, con el fin de cerrar y/o sellar los miembros constituyentes de los sujetadores
¡ i
cuando se acoplan roscadamente. j
i Las composiciones de cierre mediante roscado i i
conocidas en la materia incluyen sistemas de adhesivo co-rejactivo. Con este tipo de cierre ¡mediante roscado, se mejzclan dos o más componentes antes de aplicar la composición resultante a las superficies de acoplamiento onentes en la para curarse. vos incluyen
o se han usado po largo tiempo en aplicaciones de sellado y cierre mediante ro'scado y se han convertido una parte normal de producción de ensamble así como en el mantenimiento de maquinaria, herramientas y similares. Entre las composiciones de adhesivo líquido comúnmente usadas en estas aplicaciones están las composiciones anaeróbicas. Estas composiciones de una sola pa te proveen excelentes propiedades de cierre mediante roscado y sello y permanecen estables, hasta que se colocan enjtre partes en donde se curan en ausencia de aire. Además, estas composiciones permanecen estables durante largos pe Iríodos durante el almacenamiento en la botella.
Hay otras desventajas asociadas con el uso de cierres de rosca anaerobios líquidos convencionales, así como cierres de rosca previos no fluibles, 'basados en anaeróbicos í :
tixotrópicos . Una desventaja adicional es la incapacidad de dichas composiciones de curarse a través de grandes espacios. Otra desventaja se debe a su naturaleza anaeróbica, las porciones de adhesivo que permanecen : expuestas al aire una vez que se aplica a las partes no serán curadas. Por ejemplo, las lineas de unión externas que permanecen expuestas al aire en un ensamble de tuerca y perno permanecerán liquidas a menos que se tomen aditivos y medidas de curación adicionales para asegurar la curación. Como resultado, las composiciones líquidas en las líneas de unión eternas pueden tender a migrar. En el caso de compasiones no fluibles convencionales, qde dependen de las propiedades tixotrópicas y/o reológicas de1 composición para su falta; de fluidez, estas composiciones fluirán si la temperatura es suficientemente alta. Adicionalmente, los materiales no curados pueden íi
extraerse fácilmente de dichas composiciones por interacción co'n el ambiente. Dicha componentes de las composiciones puede crear de contaminación y condiciones peligrosas para los alrededores.
Podría ser extremadamente ¡, útil y un avance importante en el campo de cierres de rosca y selladores reactivos, para dar una composición reactiva independiente de la superficie particularmente útil ¡;para aplicaciones de cijerre mediante roscado que supera las desventajas de las composiciones de la técnica anterior.; Existe una necesidad para superar las desventajas de las composiciones de cierre de rosca anteriores mientras que provee una composición
I
efectiva en costos, de secado al tacto,; fácil de aplicar.
SUMARIO DE LA INVENCION
La presente invención se refiere a composiciones útliles para adaptar adhesivamente los elementos estructurales acoplables por igualación, tal como por ensambles de cierre roscado de perno/tuerca o aplicaciones de retención, de manera que los elementos estructurales!; se unen adhesivamente y se sellan por acoplarse en un estado entrecerrado final. La i
presente invención se refiere ampliamente a una composición de adhesivo/sellador reactiva que tiene utilidad particular paira cerrar roscadamente las superficies que se acoplan por acoplamiento de sujetadores mecánicos ¡ roscados, o unión de
partes roscas igualadas incluyendo los ¡ pasos de: (a) proveer una composición que incluye (i) un : polímero curable por humedad que tiene un contenido de NCO d'e aproximadamente 8% a 18% y más convenientemente de aproximadamente 16% a 18% en pejso del polímero; (ii) un catalizador curable por humedad; y (iiii) un relleno de refuerzo; (b) aplicando la composición a un 'a parte roscada; (c) igualando la parte roscada con otra parte roscada; y (d) permitiendo que se cure con la humedad la composición. Convenientemente, el 1 polímero curable por humedad es un polímero MDI que se ha modificado con unidades dej poliéster y/o poliéter, v.gr., una :. estructura de la base dei poliéster o poliéter. ¡
i !
En otra modalidad, se provee una composición de r
cerrado por rosca curable a la humedad incluyendo: (a) un políímero de diisocianato de metileno mo'·<¦dificado por poliéster poliéter presente en cantidades de ''aproximadamente 30% a alrededor de 95% y que tiene un contenido de NCO aproximadamente 8% a 18% y más convenientemente aproximadamente 16% a 18% en peso del polímero; (b) un catalizador por curación con humedad;; y (c) un relleno de refuerzo; en donde la composición provee una resistencia a lai: ruptura/prevalencia de por lo menosI' 1.13 N-m después de aproximadamente 4 a alrededor de 8 horas de curación.
En otras modalidades, se provee un ensamble roscado incluyendo: (a) una parte macho roscada que se ensamble igijialablemente con una parte hembra roscada; (b) una corhposición de cierre por rosca incluyendo: (i) un polímero de : MDI modificado curable por humedad que tiene un contenido del NCO de aproximadamente 8% a 18% y más convenientemente de aproximadamente 16% a 18% en peso del polímero; (ii) un catalizador curable a la humedad; (iii) un relleno de refuerzo.
Se ha mostrado que las composiciones de sello de la presente invención son especialmente ¡ efectivas para curar tanto la parte "interna" como la "externa" de la línea de unión de las partes de igualación. El término "interno" de la línea de unión se refiere al área de igualación no expuesta al i aire y el término "externo" de la línea de unión se refiere al área que no está dentro de : la conexión igualada. Se ha mostrado que las composiciones de la invención tiene propiedades especialmente benéficas, tales como insensibles a j
la I superficie, secadas al tacto, nó extraíbles en agua
¡ i
solvente y proporcionando la capacidad de una gran cura a través de una gran cura a través ¡de espacio (CTG) de aproximadamente 0.05 mm a alrededor de j 10.0 mm. Estos otros beneficios serán realizados por alguien experto en la materia qué practica la invención. '
DESCRIPCIÓN DETALLADA
La presente invención se refiere ampliamente a una i
composición de adhesivo/sellador reactijya, que tiene utilidad i ;
para acoplar de manera igualable con cierre de rosca superficies de sujetadores mecánicos roscados, o unión adhesiva de otros elementos estructurales acoplables de igualación. Las composiciones de la presente invención, en general, incluyen un polímero (o prepolímero) modificado i
i
curable por humedad (MDI) que tiene un contenido de NCO de aproximadamente 8% a 18% en peso del polímero, un catalizador curable por humedad y un relleno de; refuerzo. En algunas modi alidades el contenido de NCO es un ¡. contenido residual de laj reacción por la cual está hecho. En ¡algunas modalidades el polímero curable por humedad y un relleno de refuerzo. En algunas modalidades el contenido de ',. NCO es un contenido residual de la reacción por la cual está formado. En algunas modalidades el polímero curable por humedad es un MDI modificado por poliéster. Dichos polímeros pueden proveer polímeros curados que tienen estructuras de la base de
I:
poliéster/uretano . Varias estructuras de la base pueden estar presentes en los polímeros provistos que contienen contenido de' NCO residual reaccionado y permite ! curación para humedad i !
de j secado al tacto. Convenientemente, las composiciones proveen propiedades a la ruptura/prevalecientes en la escala de ! aproximadamente 1.01 a alrededor de ¡3.39 N-m dentro de un tiempo de curación de 4-72 horas a temperatura ambiente.
I En algunas modalidades, MDI ¡'modificado es un MDI modificado con poliéter. Dichos polímeros pueden proveer í
polímeros curados que tienen estructuras de la base de poíiéter/uretano . Cuando se usan en aplicaciones de cierre mediante roscado, las composiciones tienen la ventaja de ser curables en áreas entre las partes, [asi como áreas de la linea de unión que se abren al aire, es decir, no están confinadas entre las partes. Esta es luna ventaja diferente sobre las composiciones de cierre por roscado anaeróbicas tradicionales que naturalmente fueron inhibidas de curación ex!terna a la linea de unión, es decir,' abiertas al aire. Las ? ;
aplicaciones de cierre mediante roscado adecuadas incluyen conexiones entre tuercas y pernos, ¡engranes, anillos de retención, u otras partes acoplables. Mientras que se describe en la presente en términos1 de composiciones de cierre por roscado, las composiciones de la presente invención también pueden ser útiles!, en otros diferentes
I !
métodos, tales como para parchar y sellar. Además, las partes tales como empaques solos pueden estar formadas de dichas composiciones, que pueden dejarse curar: después de su uso.
I El término "curación", o "cura" como se usa en la presente, se refiere a un cambio en el estad, condición y/o estructura en un material, asi como;, curación parcial o completa.
El término "superficies activas" indica sustratos o partes que tienen iones de hierro o 'cobre en ellos, tales como acero, y que ayudan a la curación de adhesivo aplicado a su i superficie .
I
El término "superficies activas" indica sustratos quje no tienen iones metálicos que ayudan a la curación de adhesivo aplicado a sus superficies, tales como zinc, acero injoxidable, o plástico. j;
Secado al tacto significa libre de pegamento. La prueba para determinar si unas composiciones tienen una propiedad libre de pegamento, secado al tacto, una superficie curada de la composición se rocía co"n talco en polvo. La superficie se considera sin pegamento q de secado al tacto si el talco en polvo puede removerse por ^frotación luminosa sin
I
ocasionar que la superficie se quede sin brillo.
I'
El término "polímero" y "prepolímero" curable para humedad será usado intercambiablemente para significar u
a 18% en peso del polímero curable y que permite la n, es de la ter o
e, la estructura de la base se puede formár de un poliuretano, poíiurea o un copolímeros de poliurétano/poliuera . Varios I i
copolímeros de poliuretano, poliésterr y poliéteres también pueden emplearse. ¡'
I Convenientemente, el polimerp curable por humedad esj un polímero de poliéster/poliuretano, o un poliéter/poliuretano formado de la reacción de un isocianato düsocianato modificado y un alcohol, con una cantidad suficiente de grupos de NCO en exceso presenten tales como a aproximadamente 8% a alrededor de 18% y mas convenientemente j l!
de! 16% a 18% de los grupos de NCO totales unicaulemente
mollificados (MDI) que tienen unidades de poliéster o poíiéter. Se ha encontrado que MDI modificado provee las propiedades de curación deseadas y características de secado al I tacto fuera de la línea de unión, mientras que otros
I ¡
i
diisocianatos tales como diisoeianato de tolueno modificadas i
(TDI) y diisoeianato de hexametileno, modificado (HDI) no producen propiedades de curación y ¡ de secado al tacto adecuadas.
i
1 Ejemplos de poliuretanos curables para humedad útiles incluyen los compuestos que tienen una unidad de repetición tal como - [O-CONH-X-NH-COOR1 ] -n en donde X es un griipo o cadena hidrocarbilo o heterohidrocarbilo de dos radicales alifátíco o aromático y n es fun número entero de 1 a 25. R1 es un grupo alquilenilo o arilenilo. Los poÍLiuretanos que tienen esta fórmula convenientemente incluyen también el contenido de NCO residual como se trató previamente. ;
Un polímero curable a la humedad particularmente útil es un prepolimero vendido bajo la marca comercial
Este o de un del
Otros polímeros curables ;para humedad útiles incluyen un prepolimero de MDI de baja viscosidad vendido bajjo la marca comercial Suprasec ! 9568 MDI, Huntsman
Corporation, Houston, Texas. Este material se describió por
I !
el, fabricante por ser un diisocianato de difenolmetano
I ;
modificado, que tiene una funcionalidad de NCO promedio de
2.4. Otros polímeros curables para humedad útiles incluyen los I vendidos bajo los nombres comerci':ales Desmodure E-23A,
Ru inate 1234, Rubinate 9234 y Rubinate! 9272.
Preferiblemente, el material de la estructura de la
i.
base del prepolimero tiene una viscosidad de aproximadamente i :
1000 a alrededor de 4000 centipoise (cP) a 25 C (temperatura ambiente) y se mide usando el husillo #20 a temperatura am íente y más convenientemente tiene una viscosidad de aproximadamente 500 a alrededor de 25,000 cP a temperatura i
i I
ambiente. El material de estructura de lil a base de prepolímero convenientemente tiene una funcionalidad de aproximadamente 2 a alrededor de 2.5 y más convenientemente de aproximadamente
2.†. Además, la estructura de la ' base de prepolímero convenientemente tiene un peso equivalente que varía de aproximadamente 10 a alrededor de 400, convenientemente de í 1
aproximadamente 250 a alrededor de 270.
! Las composiciones de la presente invención incluyen grupos isocianato residuales en el polímero curable a la humedad. Una variedad de isocianatos pueden emplearse para l
preparar el polímero curable a la humedad que tiene grupos isocianato en exceso. Los grupos de NCd' residuales pueden ser el ¡resultado de los compuestos isocianato particulares usados en la formación de la estructura de la; base. Por ejemplo, si la ¡ estructura de la base tiene grupos poliuretano o segmentos presentes, dicha estructura de la base puede estar formada de la J reacción de un compuesto de alcohpl y un compuesto de residuales exceso de reaccionar
permanece en la estructura de la base de poliuretano formada.
Alternativamente, los grupos isocianato: pueden agregarse como grúpos colgantes o extremos a una estructura de la base
¡ i
particular. !
Ejemplos de poliisocianatos: útiles usados para formar estructuras de la base de poliuretano que tienen grupos NCO residuales incluyen poliikocianatos poliméricos tales como los que se conforman a la estructura general:
I
NCO-OCR-R-CH2 (R-CH2)n-R-NCO
en donde R en cada ocurrencia puede ser igual o diferente y puede ser un grupo hidrocarbilo o grupo hetero hidrocarbilo , enj donde el grupo hetero puede contener un grupo oxigeno, nitrógeno o azufre y n es 1-20.
Los polímeros de poliuretano o poliurea de curación a la humedad que tienen isocianatos residuales en la presente invención también pueden formarse del producto de reacción de
I ''
un isocianato y por lo menos un compuesto seleccionado de un alcohol multifuncional , una polimainá,, un politiol y sus combinaciones. ;
1 Los ejemplos de poliisocianato sutiles para formar el polímero curable a la humedad incluyen aquellos que corresponden a la fórmula: 1
I CON-X-NCO ;
en donde X es un diradical hidrocarburo de Ci_2o sustituido o no ! sustituido o un diradical heterohidrocarbono, en donde el j I
heteroátomo puede ser O, N o S. Convenientemente, X es un grjipo alquileno o arileno. i
Los isocianatos útiles para formar el polímero de curación para la humedad incluyen diisocianatos de metileno tal como diisocianato de , ' -meti¡lendifenilo (MDI) y, dilsocianato de 4 , ' -difenilen metano.. Se ha descubierto que los diiosocianatos de tolueno modificados y los diisocianatos
I 1
de hexametileno modificado normalmente no tienen el contenido de NCO requerido y/o no producen productos curados por secado al tacto en las composiciones de la prénsente invención.
Aún otros reactivos útiles para formar el polímero i.
curable a la humedad incluyen aquellos obtenidos haciendo reaccionar poliaminas que contienen grupos amina terminales, primarios y secundarios o alcoholes polihidricos , por ejemplo, polioles de alcano, cicloalcano, alqueno y cicloalqueno, tales como glicerol, etülenglicol , bisfenol-A, bisfenol A sustituido con 4 , 4 ' -dihidroxi-fenildimetilmetano y sim Iilares, con un exceso de cualquier'a de los isocianatos l ¦
descritos antes.
Los alcoholes útiles para! formar el polímero curable con humedad incluyen, sin limitación, éteres de poÍLietilenglicol que tiene 3-7 unidades de repetición de óxido de etileno y un extremo terminado con un éter o un éster, alcoholes de polieter, alcoholes de poliéster, así
I i
como alcoholes basados en polibutadieno . Un alcohol particularmente útil es 1, 4-butanodiol 1 Los alcoholes útiles adicionales incluyen, sin limitación, aceite de ricino, glicerina, polietilenglicol, eterodiol, etilenglicol, polioles de caprolactona y sus combinaciones.
j Las composiciones de adhesivo de la presente injvención son capaces de curarse en presencia de humedad a temperatura ambiente. Convenientemente, las composiciones descritas en la presente se curan lo suficiente durante aproximadamente 4 a alrededor de 8 ¡ horas después de la aplicación. Además, las composiciones descritas en la presente se curan completamente después de aproximadamente 48 a \l2 horas y son suficientemente estables para mantener un
I
sello efectivo durante la vida de ¡,1a conexión roscada. Convenientemente, la composición curada tiene una resistencia la ruptura/predominio (Newtons-metros) de 1.13 a 3.39 i
dependiendo del material particular!; sobre el cual se adhiriere y cura la composición. :
1 Las composiciones curables para humedad en una parte descritas en la presente tienen superficie insensible y por lo tanto son capaces de adherirle y curarse a varias superficies. Por ejemplo, las composiciones se pueden adherir a sustratos metálicos, tales como acero, acetato inoxidable, í
zinc, dicromato, cadmio, hierro y similares, o se pueden i
adh Ierirá a sustratos de plástico o poliméricos.
Las composiciones de la invención incluyen un componente de polímero de curación ' para la humedad que contiene el contenido de NCO requerido, el polímero estando présente en una cantidad de aproximadamente 30 a alrededor de 95% en peso de la composición total. :
I
Además, las composiciones descritas en la presente m'cluyen rellenos de refuerzo. Dichos rellenos pueden seleccionarse de una amplia variedad de materiales capaces de dar refuerzo, incluyendo carbonato de ¡ calcio, compuestos de estaño y zinc orgánicos y óxido :de aluminio, alúmina hidratada y sílice, etc. Otras propiedades de refuerzo pueden lograrse agregando carbón, vidrio, evlar y materiales de refuerzo nano-orgánicos o inorgánicos!. Dichos rellenos de refuerzo pueden estar presentes en cualquier cantidad deseada y ¡convenientemente en una cantidad dé aproximadamente 5 a
I !
alrededor de 50% en peso y convenientemente de aproximadamente 10% a alrededor de , 30% en peso de la
I i
composición. ¡
J Las composiciones de la presente invención además
I i,
pueden incluir varios componentes adicionales, tales como i !¦
modificadores de viscosidad, pigmentos y agentes de colioración, plastificantes, estabiliza''ntes, eliminadores y humedad y otros aditivos en cantidades adecuadas para lograr su j propósito pretendido. Las composiciones pueden incluir otrps aditivos, tales como aminas 'latentes, v.gr., el producto comercialmente disponible ' Hardener OZ (un poliaminoalcohol alifático latente basado en bisoxazolidina de j poliuretano, vendida por Bayer. Material Science, Pittsburgh, PA) . La amina latente puede ¡estar presente en una cantidad de aproximadamente 0.1 a alrededor de 10% en peso de la; composición y convenientemente de , aproximadamente 0.1 a alrededor de 1.0% en peso de la composición.
j Las composiciones descritas ien la presente pueden incluir uno o más "eliminadores de humedad" presentes en una
I ¡
cantidad de aproximadamente 01 a alrededor de 10.0% en peso de la composición. Dichos eliminadores de humedad incluyen metales alcalinos, silicatos y siloles moleculares formados dej dichos silicatos. También son de importancia práctica los í i:
materiales de orto-éster que se pueden agregar para remover agía por una reacción de hidrólisis. ;
j Las composiciones aquí desmeritas adicionalmente pueden incluir uno o más catalizadóres de curación de humedad. Los catalizadores de curación de humedad útiles incluyen sales de metales seleccionadas típicamente de titanio, estaño, zirconio y sus ; combinaciones. Los catalizadores de curación para humedad adecuados incluyen i
catalizadores de órgano-metales incluyendo titanatos, tales i :
como tetraisopropil-ortotitanato y tetrbutoxiortotitanato, así I como carboxilatos de metales tarles como laurato de dibutilestaño y dioctoato de dibultilestaño .
Los ejemplos no limitantes ; de catalizadores de
i,
cur'ación de la humedad incluyen, por ejemplo, dilaurato de i ¦
dib tilestaño, diacetato de dibutilestaño, didotoato de dibutilestaño, maleato de dibutilestaño, hexoato de dialquil estaño, dilaurato de dioctilestaño, octanoato de hierro, I
? !
oc;tanoato de zinc, octanoato de plomo,!' naftenato de cobalto, titanato de tetrapropilo y titanato ,de tetrabutilo. Otros capalizadores de curación de humedad útiles, tales como los descritos en la Patente de E.U.A. No.1' 4,111, 890 también se pueden empelar y por lo tanto se incorporan por referencia.
Los catalizadores de curación de humedad, si están presentes pueden incorporarse en cualquier cantidad suficiente para efectuar la curación y convenientemente de aproximadamente
0 a alrededor de 10% en peso de la composición.
! Otros aditivos útiles incluyen isocianato de p- i '·
toluensulfonilo (un catalizador) , y ¡asi como un aditivo comercialmente disponible vendido bajo el nombre BYK-500
(B k-Chemie, Alemania) .
j Las composiciones aquí descritas pueden usarse para adherirse y/o sellar varias partes de igualación. En un métlodo, se prepara una composición como se describió antes. Dos partes que serán unidas se proveen :con una de las partes estando dxseñada para acoplar la otra para formar una conexión. La composición separada se aplica a por lo menos una de las partes, la composición siendo aplicada por lo menlos parcialmente sobre el área que : estará dentro de la i ¡
linea unida o fuera de la linea unida, o ambas áreas. Las dos áre¡as se igualan y la composición se deja curar para humedad.
En ¡algunas modalidades, más de dos partes pueden conectarse. En .algunas modalidades, las partes son roscadas e incluyen una parte roscada macho y una parte roscada hembra, que están diseñadas para conectarse de manera igual. En estas modalidades, la composición se puede aplicar a la parte macho, la parte hembra o ambas.
r
La composición se puede dejar curar durante cualquier tiempo adecuado y en algunas modalidades, la composición empieza a desarrollar resistencia de aproximadamente 4 a 8 horas. En algunas modalidades, la composición se deja curar durante 24 horas y en otras modalidades la composición se deja curar durante 48 a 72 horas. La composición convenientemente.se cura a temperatura ambiente pero la composición puede dejarse curar a temperaturas superior e inferior. A medida que se cura, la composición se seca al tacto en las; áreas de las partes igualadas que se exponen al aire (es de¡cir, fuera de la linea de j unión) . ¡,
j Como se trató antes, la! composición curada convenientemente tiene una i. resistencia de ruptura/prevaleciente comparable a j1 o superior a las composiciones de cierre mediante i roscado previas en í
superficies activas y resistencia supériores en superficies inactivas. La composición curada convenientemente tiene una resistencia a la ruptura/prevaleciente de por lo menos aproximadamente 1.13 N-m después de 24 horas de curación a temperatura ambiente. Después de jque se aplica la composición, las partes roscadas se colectan y la composición sej deja curar, el ensamble resultante exhibe resistencia superior y solo puede separarse ejerciendo un alto nivel de fuerza accionada sobre la parte roscada. Las áreas en o fuera i.
de la linea unida se secan al tacto cuando se curan.
Las composiciones descritas j'en la presente pueden entenderse mejor por estos Ejemplos no limitantes descritos más adelante.
i.
EJEMPLOS
EJEMPLO 1 í:
Las composiciones de cierre mediante roscado de la invención A-D se prepararon y compararon para dos composiciones de cierre mediante r'oscado comercialmente disponible. Cada una de las composici nes se probo en acero
I ¡
(acero inoxidable y tuercas y pernos de zinc) bajo varias condiciones como se lista en la Tabla. iLos datos comparativos se 'muestran más adelante: ,
TABLA 1
1. Cierre por rosca anaeróbico Loctite 242 (ester de dímetacrilato)
I
2. | 3M; (ester de dímetacrilato)
3. Amina latente alifática
4. MDI modificado con poliéter
j Se aplicaron las composiciones a tuercas y pernos néjenos de varios materiales, incluyen 'acero inoxidable, zinc y plástico, con el fin de probar su capacidad de curarse y proveer resistencia al cierre de ¡ rosca en diferentes superficies de sustratos (Sensibilidad de Sustratos) . Los productos anaeróbicos comparativos fueron sensibles a la superficie, significando que el tipo de sustrato, v.gr., los i
sustratos que contienen iones de hierro o cobre (acero) , opuesto al acero inoxidable, superficies de zinc o plástico, afectaron la capacidad de curarse y desarrollar resistencia. Las composiciones anaeróbicas dependen de una reacción de reelox para curarse y por lo tanto trabajan mejor en i
superficies que contienen hierro o cobre. Las composiciones
!
de la invención no dependen del sustrato para su mecanismo de
i'
curación y son insensibles al sustrato.,
Todas las composiciones se probaron en cuanto a si se l secaron al tacto en la línea! de unión. Ni las composiciones de cierre con rosca anaeróbicas comercialmente disponibles (Composiciones 1 y 2) se ¡secan al tacto en la I
linea de unión. Las composiciones de la invención se secan al j
tajcto en la linea de unión. ;
j Las pruebas de ruptura/predominio de los ensambles dej tuerca y perno se llevaron a cabo y; los resultados de las prjuebas se exhiben en la Tabla 1. Las composiciones de la intención exhibieron resultados superiores o equivalentes a lo's productos anaeróbicos comercialmente disponibles cuando se¡ probaron en acero. Sin embargo, cuando se probaron en acero inoxidable y zinc (superficies inactivas) , las composiciones de la invención demostraron resistencia a la ruptura/predominio significativamente superiores como se
I r
muestra en a tale. Además, las resistencias a la ruptura/predominio cuando se envejecen por calor durante dos semanas a 121°C y 150°C también fueron significativamente superiores comparado con los productos anaeróbicos comercialmente disponibles en los mismos sustratos. Las resistencias a la ruptura/predominio 'fueron dramáticamente superiores (aproximadamente 50% a 121 y 150 °C comparado con los cierres por rosca comerciales ¡ y las muestras se envejecieron a 49°C/95% RH también fueron superiores y no mostraron pérdida de resistencia debido' al envejecimiento por cal'or. '
I
EJEMPLO 2
j Una serie de diferentes polímeros curables para humedad de peso molecular diferente fueron evaluados, cada
I
uno teniendo estructuras de la base poliméricas descritas en las notas de pie y el contenido de NCO varía como se especifica en la Tabla 2. Se realizaron composiciones usando esjtos polímeros conformándose a esta composición general: (% en| peso de composición total) !¦
i Polímero curable para Humedadi 30-95%
j
Amina latente ¡ 0.5-10% Relleno de Refuerzo 5-50.0% Eliminador de Humedad 0.1-10%
TABLA 2
COMPOSICIONES (% PESO)
!
I I:
I
Notia: 1. Muestras curadas durante 48 horas a TA a MjDI modificado con poliéter i.
MDI modificado con poliéter
c MDI modificado con poliéter
MDI modificado con poliéter
e MDI modificado con poliéter ¦
V
MDI modificado con poliéter !
í
f Diisocianato de tolueno modificado (T¡DI)
9 Diisocianato de hexametileno modificado (HDI¡
! Como se puede observar antes, los datos indicaron quje las composiciones de la invención que contienen polímeros dej MDI modificados y que tienen iun contenido de NCO disponible para cura para humedad de aproximadamente 8% a 18% exhibieron características de secado al tacto en o fuera de la línea de unión y una alta1 resistencia a la ruptura/predominio. Dichas composicicjnes de la invención proporcionaron cierre con roscado más deseable y desempeños del sello comparado con las formulaciones que no usan
I l'
polímeros de curación por humedad1 comparado con las i 1
formulaciones que no usan polímeros dé curación con humedad
I
qué tienen de 8% a 18% de contenido de NCO residual.
Adicionalmente, las composiciones fuera de estos rangos de
NCO exhibieron poca resistencia, poca reactividad (no curado) j ¡
o ambos. Por ejemplo, las composiciones C, F y G se hicieron i
de I prepolímeros de diisocianato modificados que no proveen un i
contenido de NCO en la escala de 8% a¡. 18% y no dieron como resultado suficiente curación para¡ humedad para dar
!
resistencia adecuada. Como se muestra en esta Tabla, los polímeros y prepolimeros hechos de MDI modificaos y que tienen un contenido de NCO de 8% a 18% trabajaron bien en los
I
sustratos probados y se secaron al tacto en el aire abierto una vez que fueron curados. ¡
Claims (1)
- REIVINDICACIONES 1. - Un método para curar partes roscadas igualados qJe comprende: (a) proveer una composición que comprende: (i) un polímero de diisócianato de metileno modificado (MDI) curable a la humedad que tiene un contenido I '¦ dej NCO residual de aproximadamente 8% a 18% en peso del polímero; j. ! (ü) un catalizador curable a! la humedad; y ' i' (iii) un relleno de refuerzo; (b) aplicar la composición a üna parte roscada; (c) igualar la parte roseada con otra parte roscada; y I (d) permitir que la composición se cure para humedad. i I 2. - El método de la reivindipación 1, en donde el ! i polímero curable para humedad tiene un contenido de NCO de i aproximadamente 16% a alrededor de 18% en peso. ! 3.- El método de la reivindicación 1, en donde el I ' polímero curable para humedad es un MDI modificado con poliester. : 4.- El método de la reivindicación 1, en donde el polímero curable para humedad es un ? MDI modificado para poliiéster . el de la los a de 7.- El método de la reivindicación 1, en donde la composición se seca al tacto en un, área de las partes roscadas igualadas expuestas al aire. I 8.- El método de la reivindicación 1, en donde la composición tiene una viscosidad de aproximadamente 1000 a alrededor de 4000 cps a temperatura ambiente. 9.- Una composición de cierre por roscado curable i para humedad que comprende: i j (a) polímero de poliéster o poliéter que tiene un i I contenido de NCO residual de aproximadamente 16% a alrededor de |18% en peso del polímero; ; ¡ (b) un catalizador para curación por humedad, y i. (c) un relleno de refuerzo; en donde la composición provee una resistencia a la ruptura/predominio de 1.13 N-m después de 4 a horas de curación a 120°C. 10.- La composición de la, reivindicación 9, en do:nde la resistencia a la ruptura/predominio de por lo menos l.¡13 N-m se obtiene después de curación a temperatura ambiente durante 24 horas. La composición de la reivindicación 9, en donde el polímero está presente' en cantidades de aproximadamente 30% a alrededor de 95% en peso del polímero total. : 12. La composición de la i reivindicación 9, en donde un polímero tiene una viscosidad en la escala de aproximadamente 1000 a alrededor de 3000 cps a temperatura I i ambiente. 13.- Un ensamble roscado que comprende: (a) un ensamble de igualación de la parte roscada macho con una parte roscada hembra; i (b) una composición de cierre mediante rosca que comprende: (i) un prepolímero de diisocianato de metileno modificado curable para humedad que tiene un contenido de NCO residual de aproximadamente 8% a alrededor de 18% en peso del polimero; (ii) un catalizador curable para la humedad; y (iii) un relleno de refuerzo,
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