MX2015003858A - Curado de carbodiimidas aromaticas. - Google Patents

Abstract

Se revela un método para la polimerización de una carbodiimida multifuncional aromática, que comprende poner en contacto la carbodiimida multifuncional aromática con una sal de ácido carboxílico a una temperatura de 15°C a 90°C.

Description

CURADO DE CARBODIIMIDAS AROMÁTICAS ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La presente invención es concerniente en general con un método para el curado (solidificación) de carbodiimidas aromáticas a bajas temperaturas.

Métodos para el curado de carbodiimidas aromáticas son bien conocidos. Por ejemplo, G.C. Robinson, J. Poly. Sci, Part A., Vol.2, 3901-3908 (1964) revela la polimerización de carbodiimidas ya sea mediante el uso de catalizadores organometálicos sensibles a la humedad o mediante calentamiento a altas temperaturas.

Sin embargo, hay una necesidad de métodos alternativos para el curado de carbodiimidas que sean más comercialmente útiles.

DECLARACIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención es concerniente con un método para la polimerización de una carbodiimida multifuncional aromática; dicho método comprende poner en contacto la carbodiimida multifuncional aromática con una sal de ácido carboxílico a una temperatura de 15°C a 90°C.

La presente invención es concerniente además con una composición de resina curable que comprende un prepolímero de carbodiimida y una sal de ácido carboxílico; en donde el prepolímero de carbodiimida tiene dos sustituyentes aromáticos adyacentes a cada grupo carbodiimida.

DESCRIPCIÓN DETALLADA Todos los porcentajes son porcentajes en peso (% en peso) y todas las temperaturas están en °C, a no ser que se indique de otra manera. Los porcentajes de los constituyentes de un polímero están en una base en sólidos, esto es, excluyendo solventes, a no ser que se indique de otra manera. "Multifuncional " significa que tienen más de un grupo isocianato o carbodiimida por molécula o cadena polimérica. Un "carbodiimida multifuncional aromática" es cualquier carbodiimida que tenga una funcionalidad de carbodiimida promedio de por lo menos 1,2 y que tiene dos sustituyentes aromáticos adyacentes a cada grupo carbodiimida, esto es, en donde cada grupo carbodiimida es parte de una estructura -Ar-N=C=N-Ar - en donde Ar es un sustituyente aromático difuncional, por ejemplo, -C6H4-CH2-C6H4-. Sustituyentes aromáticos son aquellos que tienen por lo menos un anillo aromático y de seis a veinte átomos de carbono. Carbodiimidas multifuncionales aromáticas y prepolímeros de carbodiimida preferidos incluyen aquellos derivados de prepolímeros isocianato-terminados de diisocianato de difenil metano (MDI) y diisocianato de tolueno (TDI), preferiblemente aquellos derivados de prepolímeros de MDI y un poliol. TDI se refiere al producto comercial vendido bajo este nombre, que es predominantemente el isómero 2,4-, con pequeñas cantidades del isómero 2,6 y posiblemente otros isómeros. DI puede ser una mezcla de isómeros 4,4' y 2,4'.

Preferiblemente, la carbodiimida multifuncional aromática tiene una funcionalidad de carbodiimida promedio de 1.2 a 10, preferiblemente de 1.3 a 6, preferiblemente 1.4 a 5, preferiblemente de 1.5 a 4. Preferiblemente, la carbodiimida multifuncional aromática es un prepolímero de carbodiimida. Preferiblemente, la carbodiimida multifuncional aromática tiene un contenido de carbodiimida (esto es, la cantidad de grupos carbodiimida, -N=C=N- en el compuesto o cadena polimérica en una base en sólidos) de 0.5% en peso a 6% en peso, preferiblemente de 1% en peso a 5% en peso, preferiblemente de 2% en peso a 5% en peso.

Preferiblemente, el prepolímero de carbodiimida de esta invención contiene: (i) residuos polimerizados de un isocianato multifuncional aromático y un poliol alifático, (ii) grupos carbodiimida y (iii) grupos uretano que tienen sustituyentes alifáticos. Puede haber un isocianato multifuncional aromático libre presente en el prepolímero. Preferiblemente, el prepolímero de carbodiimida tiene una funcionalidad de carbodiimida promedio de 1.2 a 10, preferiblemente de 1.8 a 6, preferiblemente de 2 a 5. Preferiblemente, el prepolímero de carbodiimida tiene un contenido de carbodiimida de 0.5% en peso a 6% en peso, preferiblemente de 1% en peso a 5% en peso, preferiblemente de 2% en peso a 5% en peso. Preferiblemente, el prepolímero es producido mediante la formación de un prepolímero isocianato-terminado de un isocianato multifuncional aromático y un poliol alifático, seguido por conversión de 25 a 75% (preferiblemente 30 a 50%, preferiblemente 35 a 45%) de los grupos isocianato a grupos carbodiimida, utilizando un catalizador, desactivación del catalizador y finalmente, reacción de sustancialmente todos los grupos isocianato restantes con un alcohol alifático para formar grupos uretano que tienen sustituyentes alifáticos. Esta conversión parcial de grupos isocianato a grupos carbodiimida disminuye el porcentaje en peso de isocianato en el prepolímero de un intervalo inicial de 5% en peso a 17% en peso de grupos isocianato (preferiblemente de 6% en peso a 15.5% en peso) a un intervalo final de 4% en peso a 10% en peso de isocianato (preferiblemente 6% en peso a 9% en peso de isocianato). Preferiblemente todas estas etapas son efectuadas a temperaturas en el intervalo de 25°C a 110°C, preferiblemente de 40°C a 100°C, preferiblemente de 50°C a 95°C. Preferiblemente, el catalizador es un compuesto de fósforo cíclico, por ejemplo, fosfolen-1-óxido sustituido, 4-óxido de fosfoetano u óxido de 1,3-diazafosfolidina, preferiblemente 1,3-dimetilfosfolin-1-óxido, 1-etil-3-metilfosfolin-1-óxido, 1-fenil-3-metilfosfolin-1-óxido, 1-fenilfosfolen-1-óxido, 1,3,2-diazafosfolidin-2-óxido o 3-metil-1-fenil-2-fosfolen-l-óxido. Preferiblemente, el catalizador es 3-metil-fenil-2-fosfolen-l-óxido. Preferiblemente, el catalizador es desactivado mediante la adición de un compuesto de trimetilsililo o un ácido de Lewis, preferiblemente tris (trimetilsilil) fosfato o trifluoruro de boro.

Preferiblemente, el contenido de isocianato residual del prepolímero de carbodiimida no es mayor de 1% en peso, preferiblemente no mayor que 0.5% en peso, preferiblemente no mayor que 0.3% en peso, preferiblemente no mayor que 0.2% en peso. Preferiblemente, el isocianato multifuncional aromático usado para elaborar el prepolímero isocianato-terminado tiene una funcionalidad isocianato promedio 2 a 2.5, preferiblemente de 2 a 2.2. Preferiblemente, el isocianato multifuncional aromático es MDI o TDI, preferiblemente MDI. Preferiblemente, el poliol alifático es un poliéster o poliéter poliol hidroxi-terminado, preferiblemente un poliéter poliol. Preferiblemente, el poliol alifático tiene una funcionalidad hidroxilo promedio 2 a 2.5, preferiblemente de 2 a 2.2, preferiblemente de 2 a 2.1. Preferiblemente, el poliol poliéter comprende residuos polimerizados de óxido de etileno, óxido de propileno o una combinación de los mismos. Preferiblemente, el poliol poliéter comprende por lo menos 70% en peso de residuos polimerizados de óxido de propileno, preferiblemente por lo menos 80% en peso, preferiblemente por lo menos 90% en peso, preferiblemente por lo menos 95% en peso. Preferiblemente, el prepolímero de carbodiimida contiene de 25% en peso a 55% en peso de residuos polimerizados del poliol alifático, preferiblemente de 30% en peso a 50% en peso, preferiblemente de 31% en peso a 45% en peso. Preferiblemente, el poliol alifático tiene NM (Número molecular o peso molecular promedio en número) de 500 a 2,500, preferiblemente 800 a 2,200, preferiblemente de 1,000 a 2,000. Se puede usar más de un isocianato y/o más de un poliol para fabricar el prepolímero de carbodiimida. Preferiblemente, el prepolímero de carbodiimida contiene de 30% en peso a 60% en peso de residuos polimerizados del isocianato multifuncional aromático, preferiblemente de 40% en peso a 55% en peso, preferiblemente de 42% en peso a 53% en peso. Preferiblemente, el alcohol alifático es un alcohol mono-fuñeional que tiene de uno a ocho átomos de carbono, preferiblemente de uno a cuatro átomos de carbono. Preferiblemente, el alcohol alifático es un alcohol lineal o ramificado primario o secundario; preferiblemente un alcohol primario. Alcoholes alifáticos preferidos incluyen metanol, etanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, sec-butanol, isobutanol o ter-butanol; preferiblemente metanol, etanol, n-propanol o n-butanol; preferentemente n-butanol. Preferiblemente, la cantidad de alcohol alifático residual en el prepolímero de carbodiimida no es mayor que 5%, preferiblemente no mayor de 3%, preferiblemente no mayor de 2%, preferiblemente no mayor de 1%, preferiblemente no mayor de 0.5%.

Preferiblemente, la sal de ácido carboxílico usada para catalizar el curado de la carbodiimida muítifuneional aromática o el prepolímero de carbodiimida es una sal de un ácido carboxílico que tiene de dos a dieciocho átomos de carbono, preferiblemente de dos a ocho, preferiblemente de dos a cuatro. Las sales de ácidos mono-carboxílicos son preferidas. Preferiblemente, las sales de ácidos carboxílicos están sin sustituir o mono-sustituidas con grupos halógeno o hidroxi, preferiblemente sin sustituir. Un carboxilato particularmente preferido es acetato. Preferiblemente, el catión es un metal alcalino; preferiblemente litio, sodio o potasio; preferiblemente sodio o potasio; preferiblemente potasio. Preferiblemente, la carbodiimida multifuncional aromática se pone en contacto con la sal de ácido carboxílico a una temperatura de 15°C a 90°C, preferiblemente de 20°C a 85°C, preferiblemente de 25°C a 60°C. Preferiblemente, la cantidad de la sal de ácido carboxílico como porcentaje de la composición de resina curable total en una base en sólidos, es de 0.01% en peso a 0.5% en peso, preferiblemente de 0.03% en peso a 0.3% en peso, preferiblemente de 0.05% en peso a 0.2% en peso.

Preferiblemente, la composición de resina curable está sustancialmente libre de alcóxidos, compuestos de titanio, compuestos de cobre, compuestos de organolitio y haluros de aluminio. Como se usa en la presente, "sustancialmente libre" significa que tiene menos de 0.5% en peso, preferiblemente menos de 0.3% en peso, preferiblemente menos de 0.2% en peso, preferiblemente menos de 0.1% en peso, preferiblemente menos de 0.05% en peso, preferiblemente menos de 0.03% en peso, preferiblemente menos de 0.02% en peso, preferiblemente menos de 0.01% en peso.

En una modalidad preferida de la presente invención, la sal de ácido carboxílico es encapsulada en un medio inerte que permite que la sal de ácido carboxílico encapsulada ("catalizador") sea incorporada al prepolímero de carbodiimida o carbodiimida multifuncional aromática sin catalizar el curado, hasta que el encapsulante es removido por presión mecánica o calor en el proceso de laminación. Los catalizadores encapsulados normalmente son producidos mediante deposición de una cubierta alrededor del catalizador. El catalizador puede estar contenido en una sola cavidad o depósito dentro de la cápsula o puede estar en numerosas cavidades dentro de la cápsula. El espesor de la cubierta puede variar considerablemente dependiendo de los materiales utilizados, el nivel de carga del catalizador, el método de formación de la cápsula y el uso final previsto. Niveles de carga del catalizador son preferiblemente de 5 a 90%, preferiblemente 10-90%, preferiblemente de 30-90%, en base al peso del catalizador encapsulado. Ciertos procesos de encapsulación se prestan a la carga de volúmenes de núcleo más altos que otros. Más de una cubierta puede ser deseable para asegurar ruptura o fugas prematuras.

Los catalizadores encapsulados pueden ser fabricados mediante cualquiera de una variedad de téenicas de microencapsulación, incluyendo pero no limitado a coacervación, adición interfacial y condensación, polimerización en emulsión, polimerización de microfluidos, polimerización de micelas inversa, suspensión por aire, extrusión centrífuga, secado por atomización, granulación, proceso de BITEM, recubrimiento mediante bandeja y mediante el proceso de encapsulación de M-CAPTM.

La coacervación es un proceso básico de formación de pared de la cápsula. Ejemplos del proceso de coacervación se enlistan en las patentes estadounidenses Nos. 2,800,457 y 2,800,458. El proceso M-CAPTM es reconocido como método preferido para la fabricación de catalizadores encapsulados de tamaño de partícula de 30 mieras con un alto volumen de carga del núcleo (> 75%) que se puede romper con la presión. El proceso M-CAPTM es descrito en detalle en la patente estadounidense No.5,271,881. La granulación o formación de perlas es también reconocida como método preferido para encapsulación al permitir el uso de ceras altamente cristalinas con excelentes propiedades de barrera para impedir la liberación prematura del catalizador. La granulación o formación de perlas, que es también conocida como congelación por atomización, enfriamiento por atomización o atomización en estado fundido, provee cápsulas de tamaños de entre 0.5 mm y 3,000 mth, con niveles de carga comunes del catalizador de 5 a 50%. Materiales de cubierta preferidos para encapsulación vía el método de granulación incluyen ceras de parafina, ceras sintéticas, ceras microcristalinas, ceras vegetales, ceras de polietileno y polímeros de bajo peso molecular. Los materiales de cubierta más preferidos para granulación son ceras de parafina, ceras de polietileno, ceras de Fischer-Tropsch con puntos de fusión de 40°C a 120°C. El proceso de BITEM es otro ejemplo apropiado de una téenica de encapsulación para soluciones acuosas de bases. Permite el uso de ceras altamente cristalinas con excelentes propiedades de barrera para impedir la liberación prematura del catalizador. Este proceso da como resultado cápsulas de 50 mm - 500 mth, en las cuales cámaras pequeñas que contienen la solución acuosa del catalizador están embebidas en una matriz de cera. Materiales de cubierta preferidos para encapsulación vía el método de granulación incluyen ceras de parafina, ceras sintéticas, ceras microcristalinas, ceras vegetales, ceras de polietileno y polímeros de bajo peso molecular. Los materiales de cubierta más preferidos para la granulación son ceras de parafina, ceras de polietileno, ceras de Fischer-Tropsch con puntos de fusión de 40°C a 120°C. Independientemente de la téenica de encapsulación, los materiales usados para encapsular el catalizador pueden incluir ceras sintéticas, ceras microcristalinas, ceras vegetales, ceras de polietileno, poliamidas, poliureas (tales como polimetil urea o PMU), polímeros de adición de Michael (esto es, el producto de reacción de un donador tal como acetoacetato o malonato y un aceptor, tal como un acrilato multifuncional), poliacrilatos, poliacrilatos cristalizables de cadena lateral, alcohol polivinílico, alcohol polivinílico reticulado usando agentes de reticulación tales como boratos, polidimetil siloxanos, de polietileno, carboximetil celulosa, poliestireno, copolímeros de polietileno acetato de vinilo, copolímeros de polietileno acrilato, poli-alfa-olefinas, polietilenos, polietilenos preparados vía catálisis heterogénea (por ejemplo, catalizados con metaloceno), polipropileno, polipropilenos preparados vía catálisis heterogénea (por ejemplo, catalizados por metaloceno).

Los materiales de alto punto de fusión, altamente cristalinos, tales como ceras de parafina, ceras sintéticas y ceras de polietileno y polímeros altamente cristalinos, de bajo peso molecular tales como poliacrilatos de cadena lateral cristalizables ofrecen el potencial para la liberación activada por calor del catalizador mediante la selección juiciosa del punto de fusión para que coincida con las condiciones de procesamiento finales de la composición.

El uso de varias cubiertas o varios recubrimientos separados puede ser deseable para proveer suficiente resistencia de cubierta e integridad para impedir el inicio prematuro de la reacción de los reactivos en una formulación de una parte que contiene el catalizador encapsulado. Un ejemplo de tal cápsula de multicubiertas sería una cubierta de parafina o de cera microcristalina (tal como se lleva a cabo mediante granulación) seguida por una cubierta de polimetilurea (PMU). Otro ejemplo sería el uso de una cubierta de cera seguida por una cubierta preparada por la adición de carbono de ichael. Los tamaños de partícula preferidos de las cápsulas son de 0.1 a 1,000 mm, más preferiblemente, 0.1 a 500 mm y más preferiblemente 0.1 a 100 mm. El tamaño de partícula de las cápsulas puede ser adaptado a la aplicación para asegurar la ruptura bajo condiciones predeterminadas.

Los componentes del sistema presente son diluidos con solvente antes del recubrimiento sobre un sustrato. Como se usa el término en la presente, un solvente es una sustancia que es líquida a 25°C y tiene un punto de ebullición a presión atmosférica de no más de 100°C. Preferiblemente, los componentes combinados del sistema, tal como son aplicados al sustrato, contienen 45-75% en peso de sólidos, preferiblemente de 46 a 60% en peso, preferiblemente de 47 a 55% en peso, preferiblemente de 48 a 53% en peso. Solventes apropiados incluyen acetato de etilo, acetato de metilo y metil etil cetona. El acetato de etilo es especialmente preferido.

La composición de resina curable de la presente invención contempla el uso de dos componentes, que preferiblemente son mezclados utilizando un mezclador adecuado (por ejemplo, un mezclador accionado eléctrica, neumáticamente o un mezclador mecánico motorizado o un mezclador estático) antes de o durante la aplicación a un sustrato para formar el agente de pegado. Así, el componente de prepolímero de carbodiimida normalmente será empacado separadamente del componente de sal de ácido carboxílico. La mezcla puede tomar lugar en cualquier tiempo apropiado antes del proceso de laminación. Todas las etapas presentes se pueden llevar a cabo bajo condiciones de temperatura ambiente o supra-ambiente. Por ejemplo, los dos componentes pueden ser calentados justo antes de la mezcla y aplicados a temperatura elevada durante el proceso de recubrimiento y laminación. Preferiblemente, la temperatura no excede de 50°C. Como se desee, se puede aplicar calentamiento o enfriamiento al laminado resultante. Preferiblemente, se usa un cilindro de grabado para transferir la composición adhesiva mezclada a una película, que es luego laminada a una segunda película.

El agente de pegado de la presente invención es útil para el pegado de dos a cinco sustratos conjuntamente. Los sustratos pueden ser un de material similar o de un material disimilar. En una modalidad preferida, una capa del agente de pegado es aplicada a una primera capa de sustrato y la capa de agente de pegado resultante es cubierta con una segunda capa de sustrato para formar un artículo laminado, en donde los dos sustratos son pegados conjuntamente por la capa seca del agente de pegado. Se pueden agregar una tercera y cuarta capa de película al laminado para formar laminados de tres o cuatro capas. En una modalidad preferida, las capas de sustrato son provistas en forma de rollos del material de sustrato. Las láminas pueden ser del orden de 0.0127 mm (0.5 milésimas de pulgada) a 0.254 mm (10 milésimas de pulgada) de espesor. También son posibles espesores mayores, así como también espesores más pequeños (por ejemplo, del orden de 5 o más mieras).

Las composiciones de la presente invención se pueden aplicar a sustratos deseados usando téenicas de aplicación convencionales, tales como impresión en huecograbado, impresión flexográfica, atomización convencional o sin aire, recubrimiento con rodillo, recubrimiento con brocha, recubrimiento por varilla de alambre enrollado, recubrimiento con cuchilla o procesos de recubrimiento tales como procesos de recubrimiento de cortina, de inundación, de campana, de disco o de inmersión. El recubrimiento con el agente de pegado se puede hacer sobre toda la superficie o solamente una porción de la misma, tal como a lo largo de un borde o en sitios intermitentes. El agente de pegado es particularmente atractivo para aplicaciones de empaque y sellado para laminación de películas de plástico, películas de metal o películas de plástico metalizadas. Películas especialmente preferidas incluyen polietileno de baja densidad, polietileno de alta densidad, polipropileno (fundido, orientado soplado, estirado biaxialmente), nylon, poliestireno, películas coextruidas, película de poliéster, película (poliéster, nylon, etc.) recubierta con cerámica (SiOx, AlOx), película (poliéster, nylon, etc.) recubierta con ácido poliacrílico, película recubierta con cloruro de polivinilideno, película metalizada (poliéster, polipropileno, etc.).

Ejemplos Se midieron las viscosidades en solución utilizando un viscosímetro de Brookfield que opera a una temperatura de aproximadamente 25°C y con accesorios apropiados para los intervalos de viscosidad medidos. Las viscosidades de resina pura se midieron en un viscosímetro de Brookfield utilizando un adaptador para muestras pequeñas con termostato y cámara de muestra con husillo #27 a las temperaturas indicadas. Las resinas fueron preparadas como se describe en los procedimientos siguientes.

Ejemplo 1: Preparación del prepolímero de carbodiimida 1. Se carga el ítem 1 al recipiente a temperatura ambiente (25-30°C). 2. Se calienta la reina a 65-75°C bajo nitrógeno con agitación. 3. Se agrega el ítem #2 a la mezcla de resina durante un período de 0.50 hora; se mantiene a 75-85°C. 4. Se verifica el % de NCO. Cuando el % de NCO < 6.0% se procede a la etapa 5. 5. Se inicia la adición del ítem #3 a la mezcla de resina en un período de 0.25 horas - se mantiene a 75-85°C. 6. Se agrega el ítem 4; se mantiene a 75 - 85°C por 1 hora; se toman muestras de la resina en cuanto al % de NCO. 7. Cuando el % de NCO es < 9.0% se agregan el ítem 4 y el ítem 5; se mantiene a 75-85°C. 8. Se agrega el ítem 7 para disminuir el % de NCO a < 0.10%, se monitorea el % de NCO. 9. Cuando el % de NCO < 0.10% se empaca bajo atmósfera de nitrógeno.

Propiedades de resina: Carbodiimida al 5.99%, peso equivalente 667.78. Viscosidad: 323,000 cps a 40°C, 175,750 cps a 45°C.

Ejemplo 2: Preparación del prepolímero de carbodiimida 1. Se carga el ítem 1 al recipiente a temperatura ambiente (25-30°C). 2. Se calienta la reina a 65-75°C bajo nitrógeno con agitación. 3. Se agrega el ítem #2 a la mezcla de resina durante un período de 0.50 hora; se mantiene a 75-85°C. 4. Se verifica el de NCO. Cuando el se procede a la etapa 5. 5. Se inicia la adición del ítem #3 a la mezcla de resina en un período de 0.25 horas - se mantiene a 75-85°C. 6. Se agrega el ítem 4; se mantiene a 75 - 85°C por 1 hora; se toman muestras de la resina en cuanto al ¾ de NCO. 7. Cuando el % de NCO es < 9.0% se agregan el ítem 4 y el ítem 5; se mantiene a 75-85°C. 8. Se agrega el ítem 7 para disminuir el % de NCO a < 0.10%, se monitorea el % de NCO. 9. Cuando el % de NCO < 0.10% se empaca bajo atmósfera de nitrógeno.

Propiedades de resina: Carbodiimida al 3.71%, peso equivalente 1,078.2. Viscosidad: 132,000 cps a 40°C, 71,750 cps a 45°C, 41,700 cps a 50°C.

Ejemplo 3: Preparación del prepolímero de carbodiimida 1. Se carga el ítem 1 al recipiente a temperatura ambiente (25-30°C). 2. Se calienta la reina a 65-75°C bajo nitrógeno con agitación . 3. Se agrega el ítem #2 a la mezcla de resina durante un período de 1.00 hora; se mantiene a 75-85°C. 4. Se verifica el % de NCO. Cuando el % de NCO <10.5% se procede a la etapa 5. 5. Se inicia la adición del ítem #3 a la mezcla de resina - se mantiene a 75-85°C. 6. Se mantiene a 80-85°C por 2 horas; se toman muestras de la resina en cuanto al % de NCO. 7. Cuando el % de NCO es < 9.0% se agregan el ítem 4 y el ítem 5; se mantiene a 75-85°C. 8. Se agrega el ítem 6 para disminuir el % de NCO a < 2.00%, se monitorea el % de NCO. 9. Se agrega el ítem 7 para disminuir el % de NCO a < 0.10%. 10. Cuando el % de NCO < 0.10% se empaca bajo atmósfera de nitrógeno.

Propiedades de resina: Carbodiimida al 1.12%, peso equivalente 3,571.43. Viscosidad: 42,150 cps a 40°C, 25,600 cps a 45°C, 16,100 cps a 50°C.

Ejemplo 4: Preparación del prepolímero de carbodiimida 1. Se carga el ítem 1 al recipiente a temperatura ambiente (25-30°C). 2. Se calienta la reina a 65-75°C bajo nitrógeno con agitación. 3. Se agrega el ítem #2 a la mezcla de resina durante un período de 1.25 horas; se mantiene a 75-85°C. 4. Se verifica el % de NCO. Cuando el % de NCO < 13.3% se procede a la etapa 5. 5. Se inicia la adición del ítem #3 a la mezcla de resina - se mantiene a 75-85°C. 6. Se mantiene a 80-85°C por 2 horas; se toman muestras de la resina en cuanto al % de NCO. 7. Cuando el % de NCO es < 7.7% se agregan el ítem 4 y el ítem 5; se mantiene a 75-85°C. 8. Se agrega el ítem 6 para disminuir el % de NCO a < 2.00%, se monitorea el % de NCO. 9. Se agrega el ítem 7 para disminuir el % de NCO a < 0.25%. 10. Cuando el % de NCO < 0.25% se empaca bajo atmósfera de nitrógeno.

Propiedades de resina: Carbodiimida al 2.12%, peso equivalente 1,886.79. Viscosidad: 91,000 cps a 40°C, 53,188 cps a 45°C, 31,900 cps a 50°C.

Ejemplo 5: Preparación del prepolímero de carbodiimida 1. Se carga el ítem 1 al recipiente a temperatura ambiente (25-30°C). 2. Se calienta la reina a 65-75°C bajo nitrógeno con agitación. 3. Se agrega el ítem #2 a la mezcla de resina durante un período de 1.00 hora; se mantiene a 75-85°C. 4. Se verifica el % de NCO. Cuando el % de NCO < 14.5% se procede a la etapa 5. 5. Se inicia la adición del ítem #3 a la mezcla de resina se mantiene a 75-85°C. 6. Se mantiene a 80-85°C por 2 horas; se toman muestras de la resina en cuanto al % de NCO. 7. Cuando el ¾ de NCO es < 6.2% se agregan el ítem 4 y el ítem 5; se mantiene a 75-85°C. 8. Se agrega el ítem 6 para disminuir el % de NCO a < 2.00%, se monitorea el % de NCO. 9. Se agregan el ítem 7 y el ítem 8 para disminuir el % de NCO a < 0.38%. 10. Cuando el % de NCO < 0.38% se empaca bajo atmósfera de nitrógeno.

Propiedades de resina: Carbodiimida al 3.08%, peso equivalente 1,300.81. cViscosidad: 135,250 cps a 40°C, 76,125 cps a 45°C, 44,750 cps a 50°C.

Ejemplo 6: Preparación del prepolímero de carbodiimida 1. Se carga el ítem 1 al recipiente a temperatura ambiente (25-30°C). 2. Se calienta la reina a 65-75°C bajo nitrógeno con agitación . 3. Se agrega el ítem #2 a la mezcla de resina durante un período de 0.30 horas; se mantiene a 75-85°C. 4. Se verifica el % de NCO. Cuando el % de NCO < 15.5% se procede a la etapa 5. 5. Se inicia la adición del ítem #3 a la mezcla de resina - se mantiene a 75-85°C. 6. Se mantiene a 80-85°C por 2 horas; se toman muestras de la resina en cuanto al % de NCO. 7. Cuando el % de NCO es < 10.0% se agregan el ítem 4 y el ítem 5; se mantiene a 75-85°C. 8. Se agrega el ítem 6 para disminuir el % de NCO a < 2.00%, se monitorea el % de NCO. 9. Se agregan el ítem 7 y el ítem 8 para disminuir el % de NCO a < 0.15%. 10. Cuando el % de NCO < 0.15% se empaca bajo atmósfera de nitrógeno.

Propiedades de resina: Carbodiimida al 2.07%, peso equivalente 1,932.37. Viscosidad: 1,860,000 cps a 40°C, 933,000 cps a 45°C, 508,600 cps a 50°C.

Ejemplo 7: A 10.0 g de resina de carbodiimida del ejemplo 1 en 10.0 g de solución de acetato de etilo se mezclan con 0.20 g de acetato de potasio al 3.37% en etanol y recubierto para dar un peso de recubrimiento de 1.628 g/m2 (1.0 libras/rm). Los laminados fueron curados a condiciones ambientales. La fuerza de enlace fue examinada como función del tiempo de curado y es reportada a continuación.

AS: Adhesivo dividido Zip: pegado tipo cremallera Ejemplo 8: A 10.0 g de resina de carbodiimida del ejemplo 2 en una solución de 10.0 g de acetato de etilo se mezclan con 2.0 g de acetato de potasio al 0.92% en etanol y recubierto para producir un peso de recubrimiento de 1.628 g/m2 (1.0 libras/rm). Los laminados fueron curados a condiciones ambientales. La fuerza de enlace fue examinada como función del tiempo de curado y es reportada a continuación.

AS: Adhesivo dividido Zip: pegado tipo cremallera Ejemplo 9: A 10.0 g de resina de carbodiimida del ejemplo 3 en una solución de 10.0 g de acetato de etilo se mezclan con 2.0 g de acetato de potasio al 0.92% en etanol y recubierto para producir un peso de recubrimiento de 1.628 g/m2 (1.0 libras/rm). Los laminados fueron curados a condiciones ambientales. La fuerza de enlace fue examinada como función del tiempo de curado y es reportada a continuación.

AS: Adhesivo dividido Ejemplo 10: A 10.0 g de resina de carbodiimida del ejemplo 4 en una solución de 10.0 g de acetato de etilo se mezclan con 2.0 g de acetato de potasio al 0.92% en etanol y recubierto para producir un peso de recubrimiento de 1.628 g/m2 (1.0 libras/rm). Los laminados fueron curados a condiciones ambientales. La fuerza de enlace fue examinada como función del tiempo de curado y es reportada a continuación.

Ejemplo 11: A 10.0 g de resina de carbodiimida del ejemplo 5 en una solución de 10.0 g de acetato de etilo se mezclan con 2.0 g de acetato de potasio al 0.92% en etanol y recubierto para producir un peso de recubrimiento de 1.628 g/m2 (1.0 libras/rm). Los laminados fueron curados a condiciones ambientales. La fuerza de enlace fue examinada como función del tiempo de curado y es reportada a continuación.

AS: Adhesivo dividido Ejemplo 12: A 10.0 g de resina de carbodiimida del ejemplo 6 en una solución de 10.0 g de acetato de etilo se mezclan con 2.0 g de acetato de potasio al 0.92% en etanol y recubierto para producir un peso de recubrimiento de 1.628 g/m2 (1.0 libras/rm). Los laminados fueron curados a condiciones ambientales. La fuerza de enlace fue examinada como función del tiempo de curado y es reportada a continuación.

AS: Adhesivo dividido

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Un método para la polimerización de una carbodiimida multifuncional aromática; dicho método comprende poner en contacto la carbodiimida multifuncional aromática con una sal de ácido carboxílico a una temperatura de 15°C a 90°C.

2. El método de la reivindicación 1, en donde la carbodiimida multifuncional aromática es un prepolímero de carbodiimida.

3. El método de la reivindicación 2, en donde el prepolímero de carbodiimida tiene una funcionalidad de carbodiimida promedio de 1.3 - 6.

4. El método de la reivindicación 1, en donde la carbodiimida multifuncional aromática tiene una funcionalidad de carbodiimida promedio de 1.3 - 6.

5. Una composición de resina curable que comprende un prepolímero de carbodiimida y una sal de ácido carboxílico en donde el prepolímero de carbodiimida tiene dos sustituyentes aromáticos adyacentes a cada grupo carbodiimida.

6. La composición de resina curable de la reivindicación 5, en donde el prepolímero de carbodiimida contiene: (i) residuos polimerizados de un isocianato multifuncional aromático y un poliol alifático, (ii) grupos carbodiimida y (iii) grupos uretano que tienen sustituyentes alifáticos.

7. La composición de resina curable de la reivindicación 6, en donde el prepolímero de carbodiimida tiene una funcionalidad de carbodiimida promedio de 1.3 - 6.

8. La composición de resina curable de la reivindicación 7, en donde el prepolímero de carbodiimida tiene un contenido de isocianato residual no mayor que 1% en peso.

9. La composición de resina curable de la reivindicación 8, en donde la cantidad de la sal de ácido carboxílico como porcentaje de composición de resina curable total, en una base en sólidos, es de 0.03% en peso a 0.3% en peso.

10. La composición de resina curable de la reivindicación 9, en donde el prepolímero de carbodiimida comprende de 30% en peso a 50% en peso de residuos polimerizados de un poliéter poliol y en donde la sal de ácido carboxílico es encapsulada.