MXPA99003000A - Lubricante a base de polioles y su uso en el corte de elastomeros - Google Patents

Abstract

Los lubricantes/refrigerantes a base de polioles y emulsificadores no iónicos y agua son adecuados para lubricar/refrigerar en el corte de elastómeros. Su uso evita el sobrecalentamiento de los elastómeros cortados y la herramienta de corte. Además, la superficie de corte asíproducida es adecuada para volver a adherirla sin otro pretratamiento, particularmente donde se requieren elevadas resistencias a la tracción o resistencias al corte por tracción para volver a unir, como en el esmaltado directo de automóviles.

Description

UN LUBRICANTE A BASE DE POLIOLES Y SU USO EN EL CORTE DE ELASTÓMEROS Esta invención se refiere a un lubricante a base de soluciones acuosas y/o emulsiones de polioles y a su uso en el corte de elastómeros curados. El corte de elastómeros con diferentes herramientas siempre involucra dificultades debido al comportamiento elástico de caucho de estas composiciones poliméricas. En la construcción de automotores moderna, el vidrio fijo se une ahora directamente a la carrocería. Generalmente se utiliza para este propósito un sellador elastomérico adhesivo, en muchos casos a base de elastómeros de poliuretano. Para propósitos de reparación, el vidrio unido directamente tiene que ser cortado del armazón usando diferentes herramientas. Diversos métodos están a la. disposición para este propósito, incluyendo por ejemplo, el alambre cortante, cuchillos y cuchillos eléctricos o neumáticos, oscilantes o vibrantes. Estos cuchillos se describen en, por ejemplo, DE-A-38 38 044. Cuando se utilizan cuchillos vibrantes, se genera tanto calor de fricción que ocurren reacciones de descomposición tan sólo después de un muy corto tiempo de cortado, lo cual inmediatamente se refleja en la emisión de humo. Esta generación de calor es problemática tanto en los terrenos de la higiene como en los terrenos técnicos . Los problemas relacionados con la higiene o fisiológicos son atribuibles a la emisión de gases de humo del cual la exacta composición química es raramente conocida debido a que depende de la composición del elastómero y de la temperatura de descomposición prevaleciente. Debido a que el procesador generalmente tiene su cabeza relativamente cerca al punto de emisión de humo o gas, los humos son casi inevitablemente inhalados. Generalmente no hay medidas de seguridad para prevenir éstos, y aún donde tales medidas existen, son difíciles de poner en práctica.

Los problemas técnicos se atribuyen al hecho de que es dificil guiar cuchillo de bajo estas condiciones y también al hecho de los cuchillos con facilidad calientan al rojo. Como resultado de este calentamiento intenso, los cuchillos tienen muy corta vida de utilidad. Además, el intenso calentamiento del elastómero en la zona de corte puede conducir a seria degradación química del polimero con el resultado de que tanto las caracteristicas químicas como las fisicomecánica del elastómero son seriamente afectadas. El cambio resultante conduce a problemas significativos en el comportamiento en caso de volver a unirlo.

En la práctica, hasta la fecha algunas propuestas no satisfactorias han sido adoptadas con objeto a resolver los problemas explicados antes: Enfriar con solventes la zona de corte, particularmente bencinas. Este método no es adecuado sólo por razones fisiológicas. Además, los problemas relacionados con la salud, causados por ia exposición del procesador a los vapores ' de solventes, también hay un riesgo persistente de explosiones tomando en cuenta las mezclas que se forman con el vapor del solvente/aire. Estas mezclas pueden ser incendiadas por las partes calientes de las herramientas de corte y de las chispas eléctricas de las herramientas de corte eléctricamente operadas. La zona de corte no puede ser enfriada/lubricada con agua. 15 Enfriar la zona de corte mientras el procesador espera. En este caso, se corta una pequeña sección hasta que se desprende humo, después de lo cual se enfria la hoja es. Este método es muy tardado y dificil de utilizar por esta sola razón. 20 Un proveedor de herramientas de corte no sólo recomienda, sino realmente se estipula el uso de un shampoo de bebé para reducir la fricción en la zona de corte. Para este fin, una solución de este shampoo en agua se atomiza sobre el hilo de adhesivo antes del corte. Alrededor de 150 hasta 200 ml de esta solución detergente se requieren para atomizar el hilo de adhesivo de un parabrisas de carro. Aunque este método evita la generación de calor en la zona de corte del hilo de adhesivo, tiene un efecto muy adverso sobre el comportamiento en el caso de volver a unir el hilo restante debido a los residuos del detergente que quedan inevitablemente en la superficie de corte. En todos los casos donde la superficie de corte del elastómero está involucrada en un proceso de volver a unir, el último de los métodos antes mencionados no puede aplicarse debido a la fuerza de retención del adhesivo después de que la nueva unión cae a niveles muy bajos debido a los residuos que quedan en la superficie del corte. En US-A 4,128,452 se describe un cuchillo para separar los materiales unidos por un adhesivo, más particularmente, etiquetas autoadheribles. La hoja de este cuchillo se acomoda en una cubierta con un forro interno de un material absorbente. Un lubricante liquido, por ejemplo, aceite de silicona, se distribuye uniformemente sobre el material absorbente de la cubierta. Cuando el cuchillo se inserta o se retira de la cubierta, se distribuye una fina película de lubricante sobre todo a la superficie de la hoja. Esto proporciona menos fricción de contacto entre el cuchillo y el material que va a ser separado. Se supone que el lubricante liquido evita que el corte adhesivo se vuelva pegajoso.

Por consiguiente, el problema tratado por la presente invención fue proporcionado un lubricante y refrigerante que permita cortar elastómeros sin generar mucho calor de fricción.

Las superficies de corte asi producidas permanecerán adecuados para volver a unir las partes elastoméricas. Esto es particularmente importante para la reparación de vidrios directamente unidos al automóvil porque, cuando el vidrio dañado es reemplazado, un llamado 'hilo residual", es decir, una capa de adhesivo de grosor variable, permanece en la carrocería. Posteriormente, el adhesivo para el reemplazo del vidrio es directamente aplicado a la superficie del corte o la superficie del corte actúa como una superficie de contacto para el adhesivo aplicado al nuevo vidrio. Dado que el vidrio unido en el lugar, más particularmente, en la forma de parabrisas y ventanas posteriores, es una parte integral de la resistencia y rigidez de una carrocería de automóvil, los fabricantes de automóviles especifican resistencias al corte por tracción mínimas para estas uniones de, generalmente, cuando menos 3 N/mm2. Los adhesivos estándar generalmente logran fuerzas de unión de más de 5 N/mm2. Por consiguiente, también tienen que ser alcanzados los mismos niveles de fuerza en el caso de volver a unirlos.

J&hora se ha encontrado que todas las desventajas de los métodos conocidos pueden ser evitadas usando lubricantes a base de soluciones acuosas y/o emulsiones de polioles. Este método permite que un vidrio para automóvil sea rápida y seguramente unido y que sea tóxico y fisiológicamente seguro. El efecto lubricante del poliol y el enfriamiento de la hoja por el agua presente son muy buenos y han sido probados por numerosas pruebas prácticas internas. El hilo residual puede unirse otra vez, al menos siempre logrando 85% de la fuerza de tensión a la ruptura determinada para el adhesivo. De esta manera se logran los valores de unión por primera vez especificados por los fabricantes de automóviles. En principio, los numerosos polioles pueden ser utilizados para los lubricantes de acuerdo con la invención. Son particularmente preferidos los poliéter polioles a base de polietilenglicoles lineales o ramificados, polipropilenglicoles o copolimeros de los mismos. El peso molecular y valores de OH y viscosidad de los poliéter polioles pueden variar dentro de limites amplios. Los rangos preferidos para los valores de OH son 500 hasta 15 mg KOH/g, siendo más particularmente preferidos los valores de OH de 50 hasta 20 mg KOH/g. La viscosidad de tales poliéter polioles a 25°C es entre 500 mPa-s y 3000 mPa-s. El valor de OH es determinado de acuerdo con DIN 53240, mientras que la viscosidad es determinada de acuerdo con DIN 51550. Aunque los poliéter polioles son los polioles preferidos para el propósito de la invención, también pueden ser utilizados politetrahidrofuranos, poliéster polioles, polibutadienos hidroxifuncionales y productos* de la etoxilación y propoxi].ación de los mismos y otros polioles miscibles en agua o emulsificables en agua. Mezclas de polioles de elevado peso molecular y de bajo peso molecular y adiciones relativamente pequeñas de surfactantes o emulsificantes pueden ser utilizadas para ayudar a la misibilidad con agua y para garantizar una emulsión estable. Generalmente son utilizados surfactantes no iónicos que contienen de preferencia al menos dos grupos OH por molécula, utilizados individualmente o en forma de mezclas. Los poliglucósidos de alquilo producidos y comercializados, por ejemplo, por Henkel KGaA son más particularmente preferidos. Los preservadores conocidos per se pueden ser adicionados al lubricante de acuerdo con la invención para incrementar su estabilidad en almacenaje.

Para el uso real de un lubricante/refrigerante, es suficiente que aproximadamente 2% en peso de poliéter poliol esté presente en la solución atomizada sobre la hebra o hilo de adhesivo o elastómero por ser cortado. Sin embargo, para una transportación más desde el punto de producción hasta el punto de uso y con el interés de un mejor almacenaje, es aconsejable inicialmente preparar un concentrado que pueda ser rápidamente diluido en agua por el consumidor final. Por consiguiente, una composición tipica de acuerdo a la invención para el concentrado lubricante/refrigerante contiene: — de 15 hasta 40% en peso de un poliéter policl que opcionalmente consiste en una mezcla de varios poliéter polioles, — de 0.1 hasta 3% en peso de surfactantes no iónicos, de preferencia alquil poliglucosidos. — de 0.05 hasta 0 5% [sic] en peso de preservador, y — de 56.5 hasta 84.85% en peso de agua desmineralizada . La relación en la que el concentrado se diluye para aplicación se determina por este contenido de poliéter poliol y es del orden de 1:8 hasta 1:20. Una modalidad particularmente preferida de la invención se describe en lo siguiente.

Ejemplo 1 Fue preparado un concentrado de un lubricante a partir de los siguientes ingredientes: 29% en peso de poliéter poliol (Lupranol 2040, un producto de BASF, valor de hidroxilo ca. 28 mg KOH/g), 0.8% en peso de alquil poliglucosidos (Henkel KGaA), 0.2% en peso de Acticid SPX (Thorchemie) y 70% en peso de agua desmineralizada- El poliol y el surfactante fueron primero introducidos y el agua fue lentamente adicionada con agitación intensiva utilizando un disolvente. Es particularmente importante lograr un mezclado intensivo en la fase altamente viscosa para asegurar que se forme una emulsión estable que contenga gotitas de poliol finamente dispersadas.

Ejemplo 2 En una prueba práctica, el lubricante del ejemplo 1 fue diluido con agua en una relación de 1:15 para aplicación y el liquido resultante fue atomizado sobre el hilo adhesivo de un parabrisas de automóvil esmaltado o encristalado. El hilo de adhesivo curado puede ser cortado con un cuchillo vibrante comercial sin generación de calor.

Ejemplo 3, ejemplo comparativo Para determinar la fuerza cortante a la tracción después de volver a unir, tiras de vidrio que miden 25 x 100 x 4 mm y tiras de acero laqueadas que miden 25 x 100 x 1 mm fueron pretratadas con una base o primer y unidas con un hilo adhesivo que consiste en el adhesivo para encristalado directo curado por humedad, de un componente Terostat 8597 (Teroson) hasta que se formó una capa de un grosor de 5 mm.

Fueron producidas las muestras de prueba y su resistencia al corte por tracción fue determinada de acuerdo con DIN EN 1465. Después del curado final como se indico por el fabricante, una unión como ésta (referida en el estándar como una unión original) desarrolla una resistencia al corte por tracciónde 5 a 6 MPa. Para simular la remoción del vidrio, las superficies accesibles del hilo adhesivo curado perpendicular a la superficie de corte fueron atomizadas con el lubricante/refrigerante de acuerdo con la invención. Para comparación, una solución de un shampoo de bebé en agua fue preparada según instrucciones del fabricante y atomizada sobre hilo adhesivo. Para la re unión, nuevas tiras de vidrio fueron pre limpiadas y pre tratadas con la base Terostat 8510 (Teroson) . Una cantidad correspondiente de Terostat 8597 fue aplicada a la primer superficie oreada como se indicó por el fabricante. Las tiras de metal de las pruebas de corte llevando aún los hilos residuales que no habían sido pretratadas además fueron entonces usadas para simular la re unión hasta que se formó una capa de 5 mm de nuevo. Después que la unión hubo alcanzado esta fuerza final, una fuerza de tensión de más de 5 N/mm2 fue alcanzada con todas las muestras que contenían los hilos residuales que fueron cortados utilizando el lubricante/refrigerante, de acuerdo con la invención. Las muestras de prueba contenían hilos residuales que fueron cortadas utilizando el shampoo de bebé desarrollaron una resistencia al corte por tracción de menos de 1 N/mm2. Puede verse claramente que, cuando se utiliza un lubricante/refrigerante recomendado de acuerdo con la técnica anterior, hay un marcado riesgo de seguridad con respecto a la resistencia al corte por tracción de la re unión mientras que, cuando se utiliza un lubricante/refrigerante de acuerdo con la invención, se obtienen resistencias al corte por tracción muy arriba del mínimo requerido por los fabricantes de automóviles, de 3 N/mm2 en el caso de re unión. hilos residuales que fueron cortadas utilizando el shampoo de bebé desarrollaron una resistencia al corte por tracción de menos de 1 N/mm2. Puede verse claramente que, cuando se utiliza un lubricante/refrigerante recomendado de acuerdo con la técnica anterior, hay un marcado riesgo de seguridad con respecto a la resistencia al corte por tracción de la re unión mientras que, cuando se utiliza un lubricante/refrigerante de acuerdo con la invención, se obtienen resistencias al corte por tracción muy arriba del mínimo requerido por los fabricantes de automóviles, de 3 N/mm2 en el caso de re unión.

Claims (7)

REIVINDICACIONES

1. El uso de una composición a base de soluciones acuosas y/o emulsiones de poliéter polioles como un lubricante para lubricación y enfriamiento en el corte de adhesivos elastoméricos curados/juntas sellantes o de piezas moldeadas o perfiles elastoméricos curados.

2. El uso como se menciona en la reivindicación 1, caracterizado en que el lubricante consta de agua, al menos un poliéter poliol, uno o más surfactante (s) no iónicos y opcionalmente preservadores.

3. El uso como se menciona en cuando menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado en que el poliéter poliol se selecciona del grupo que consiste en: polietilenglicoles lineales o ramificados, polipropilen glicoles o copolímeros de los mismos.

4. El uso como se reclama en la reivindicación 3, caracterizada en que el poliol tiene un valor OH de 500 a 15 mg de KOH/g (DIN 53240) y de preferencia 50 hasta 20 mg KOH/g y una viscosidad a 25°C de 500 mPa.s hasta 3,000 mPa-s (DIN 51550) .

5. El uso como se menciona en cualquiera de las reivindicaciones 2 hasta 4, caracterizado en que el (los) surfactante (s) contiene (n) al menos dos grupos OH.

6. El uso como se menciona en la reivindicación 5, caracterizado en que el (los) surfactante (s) es/son un poliglucósido de alquilo.

7. Un proceso para cortar adhesivo elastomérico curado/ 'juntas sellantes o piezas moldeadas elastoméricas, caracterizado por los siguientes pasos: — atomización o recubrimiento de las áreas del elastómero que va a ser cortadas, con el lubricante reclamado en las reivindicaciones 1 hasta 6, — corte del elastómero con un cuchillo vibrador u oscilante o un alambre cortante, — re unión opcionalmente flexible de al menos una de las superficies cortadas.