ES2270106T3 - Metodo para la produccion continua de una composicion que comprende goma, resina de hidrocarburo y disolvente. - Google Patents

Abstract

Un método para la producción continua de una composición que es una formulación de adhesivo que comprende goma (20), una resina de hidrocarburo (22) y un disolvente (26), con el uso de un extrusor de doble husillo (10), método que prevé la adición de al menos una fracción del disolvente (26) en un punto del extrusor (10) que está aguas abajo de la sección inicial, siendo la temperatura de la composición producida disolviendo dicha goma (20) y dicha resina de hidrocarburo (22) en el disolvente (26) a la salida del extrusor (10) menor que la temperatura de ebullición del disolvente (26).

Description

Método para la producción continua de una composición que comprende goma, resina de hidrocarburo y disolvente.

La presente invención se refiere a un método para la producción de una composición que comprende goma, resina de hidrocarburo y disolvente, que es una formulación de adhesivo.

El documento US-A-4 906 421 divulga un proceso para la preparación de una composición de adhesivo usando un extrusor de doble husillo, en el que el disolvente se elimina en una o más unidades de eliminación de disolvente y se extruye una composición libre de disolvente.

El artículo "Producing Adhesives and Sealants with a Twin-Screw Componder", Adhesives & Sealants Industry, junio/julio 1998, páginas 44-51, divulga un proceso para la producción de sellantes y adhesivos de fusión caliente en un extrusor de doble husillo que comprende una zona de fusión y una sección de desvolatilización en la que se eliminan el aire arrastrado, el agua y las sustancias volátiles.

El documento US-A-4028302 divulga un proceso para la preparación de disoluciones de polímero de acrilonitrilo usando un extrusor de doble husillo.

De acuerdo con una técnica anterior adicional, las formulaciones de adhesivo se producen en un aparato de disolución en el que se añaden los diferentes ingredientes mediante un método por "lotes" y se dejan en contacto hasta que el disolvente ha disuelto la goma y la resina de hidrocarburo así como cualesquiera aditivos que estén presentes. Sin embargo, este método no asegura la uniformidad de las propiedades de los diferentes lotes de producción de una composición dada.

Para evitar este problema, el objeto de la presente invención es un método para la producción continua de una composición como se define en la reivindicación 1.

El uso de un sistema de producción continuo asegura la reproducibilidad de las propiedades de la composición final en el tiempo. De hecho, los sistemas de control con los cuales típicamente está provisto un extrusor aseguran que los parámetros de proceso, tales como, por ejemplo, el tiempo gastado en el extrusor, la cantidad de energía proporcionada por unidad de producto, el número de revoluciones de los husillos por unidad de tiempo, el perfil térmico, y similares, que influyen en estas propiedades, se mantienen en el tiempo.

Además, el uso de un extrusor de doble husillo, preferiblemente de tipo de rotación simultánea, permite que se consiga un mezclado eficaz de los diferentes componentes de la composición, permitiendo también reducir el contenido de disolvente de la composición, típicamente desde valores de aproximadamente 65% hasta valores de aproximadamente 45-50%. Esta reducción es particularmente significativa a la vista del hecho de que la recuperación del disolvente de la composición final implica costes considerables y de que una cierta cantidad de disolvente, proporcional a la que está presente inicialmente, es en cualquier caso dispersada al exterior, resultando en un daño económico y medioambiental.

El método de la invención prevé la adición de al menos una fracción del disolvente en un punto del extrusor que está aguas abajo de su sección inicial. Incluso más preferiblemente, el disolvente se añade en una pluralidad de puntos diferentes dispuestos aguas abajo de la sección inicial de extrusor. Por ejemplo, la primera adición de disolvente puede tener lugar a una distancia de al menos 4 D (donde D denota el diámetro de uno de los dos husillos del extrusor), por ejemplo, 20 D, desde la sección inicial del extrusor.

Ventajosamente, en la porción inicial del extrusor que está aguas arriba del punto donde se realiza la primera adición del disolvente, la temperatura se mantiene dentro de un intervalo de entre 60ºC y 120ºC mientras que, en la porción del extrusor que está aguas abajo del punto donde se realiza la primera adición del disolvente, la temperatura se mantiene dentro de un intervalo de entre 40ºC y 80ºC, siendo la temperatura en la porción aguas arriba mayor que la prevaleciente en la porción aguas abajo.

La goma usada se puede seleccionar del grupo que consiste en gomas naturales, gomas sintéticas, y mezclas de las mismas, por ejemplo, estireno-isopreno-estireno (SIS), estireno-butadieno-estireno (SBS) y goma natural (NR).

Como se sabe, una resina de hidrocarburo es una resina preparada mediante polimerización de constituyentes no saturados de alquitrán de carbón, colofonia o petróleo. Se usan preferiblemente los hidrocarburos que tienen propiedades de pegajosidad, por ejemplo, del tipo fabricado bajo el nombre Escorez o Wing-tack, y mezclas de los mismos.

El disolvente se selecciona, por ejemplo, del grupo que consiste en hexano, pentano, dicloropropano y mezclas de los mismos.

Ventajas y características adicionales de la presente invención se harán más claras a partir de la siguiente descripción detallada que se da con referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:

la figura 1 muestra esquemáticamente un extrusor de doble husillo en el que se implanta un método según la invención y

las figuras 2 y 3 muestran esquemáticamente respectivos extrusores de doble husillo en los que se implantan realizaciones adicionales del método de la invención.

Un método para la producción continua de una composición que comprende goma, resina de hidrocarburo y disolvente prevé el uso (figura 1) de un extrusor de doble husillo 10, por ejemplo, del tipo de rotación simultánea.

Se distinguen en el extrusor 10, una primera sección 12, una segunda sección 14, una tercera sección 16, y una cuarta sección 18, dispuestas en sucesión. La primera sección 12 tiene una longitud igual a 16 D (donde D denota el diámetro de uno de los dos husillos del extrusor 10), la segunda sección 14 tiene una longitud igual a aproximadamente 12 D, la tercera sección 16 tiene una longitud igual a aproximadamente 12 D y la cuarta sección 18 tiene una longitud igual a aproximadamente 16 D.

Al principio de la primera sección 12, se introducen goma 20, resina de hidrocarburo 22, así como aditivos convencionales 24, por ejemplo, agentes oxidantes. La temperatura de la primera sección 12 se mantiene entre 60 y 120ºC. La homogeneización de los ingredientes introducidos tiene lugar en la primera sección 12.

Al principio de la segunda sección 14, se introduce una fracción de entre 5 y 20% del disolvente total 26. La temperatura de la segunda sección 14 se mantiene entre 30 y 80ºC. La disolución del resto de los ingredientes en el disolvente 26 tiene lugar en la segunda sección 14.

Al principio de la tercera sección 16, se introduce una fracción adicional de entre 5 y 20% del disolvente total 26. La temperatura de la tercera sección 16 se mantiene entre 20 y 60ºC. La disolución adicional del resto de los ingredientes en el disolvente 26 tiene lugar en la tercera sección 16.

Al principio de y a lo largo de la cuarta sección 18, se introducen fracciones adicionales del disolvente 26, para alcanzar la cantidad total deseada del disolvente. La temperatura de la cuarta sección 18 se mantiene entre 20 y 40ºC. La disolución completa del resto de los ingredientes en el disolvente 26 se consigue en la cuarta sección 18. La temperatura de la composición producida a la salida del extrusor 10 debe ser necesariamente menor que el punto de ebullición del disolvente 26 usado.

Una variante del método de producción de la invención se describe con referencia a la figura 2. En esta variante, se distinguen en el extrusor 10 una primera sección 12, una segunda sección 14, una tercera sección 16, una cuarta sección 18 y una quinta sección 28, dispuestas en sucesión. La primera sección 12 tiene una longitud de aproximadamente 12 D, la segunda sección 14 tiene una longitud de aproximadamente 8 D, la tercera sección 16 tiene una longitud de aproximadamente 12 D, la cuarta sección 18 tiene una longitud de aproximadamente 8 D, y la quinta sección 28 tiene una longitud de aproximadamente 16 D.

Al principio de la primera sección 12, se introducen goma 20, una fracción de entre 30 y 50% de la resina de hidrocarburo total 22, así como aditivos 24. La temperatura de la primera sección 12 se mantiene entre 60 y 120ºC. La homogeneización de los ingredientes introducidos tiene lugar en la primera sección 12.

Al principio de la segunda sección 14, se introduce la fracción restante de la resina de hidrocarburo 22. La temperatura de la segunda sección 14 se mantiene entre 60 y 80ºC. La homogeneización adicional de los ingredientes introducidos tiene lugar en la segunda sección 14.

Al principio de la tercera sección 16, se introduce una fracción de entre 5 y 20% del disolvente total 26. La temperatura de la tercera sección 16 se mantiene entre 30 y 80ºC. La disolución del resto de los ingredientes en el disolvente tiene lugar en la tercera sección 16.

Al principio de la cuarta sección 18, se introduce una fracción adicional de entre 5 y 20% del disolvente total 26. La temperatura de la cuarta sección 18 se mantiene entre 20 y 60ºC. La disolución adicional del resto de los ingredientes en el disolvente tiene lugar en la cuarta sección 18.

Al principio de y a lo largo de la quinta sección 28, se introducen fracciones adicionales de disolvente 26, para alcanzar la cantidad total deseada de disolvente. La temperatura de la quinta sección 28 se mantiene entre 20 y 40ºC. La disolución completa del resto de los ingredientes en el disolvente 26 se consigue en la quinta sección 28. La temperatura de la composición producida a la salida del extrusor 10 debe ser necesariamente menor que el punto de ebullición del disolvente 26 usado.

Una variante adicional del método de producción de la invención se describe con referencia a la figura 3. En esta variante, se distinguen en el extrusor 10, una primera sección 12, una segunda sección 14 y una tercera sección 16, dispuestas en sucesión. La primera sección 12 tiene una longitud de aproximadamente 20 D, la segunda sección 14 tiene una longitud de aproximadamente 12 D y la tercera sección 16 tiene una longitud de aproximadamente 24 D.

Al principio de la primera sección 12, se introducen goma 20, resina de hidrocarburo 22 y aditivos 24 y, a una distancia de 4 D del principio del extrusor 10, se introduce una fracción de entre 2 y 10% del disolvente total 26. La temperatura de la primera sección 12 se mantiene entre 40 y 80ºC. La homogeneización de los ingredientes introducidos tiene lugar en la primera sección 12.

Al principio de la segunda sección 14, se introduce una fracción de entre 5 y 20% del disolvente total 26. La temperatura de la segunda sección 14 se mantiene entre 30 y 60ºC. La disolución del resto de los ingredientes en el disolvente 26 tiene lugar en la segunda sección 14.

Al principio de y a lo largo de la tercera sección 16, se introducen fracciones adicionales de disolvente 26, para alcanzar la cantidad total deseada de disolvente. La temperatura de la tercera sección 16 se mantiene entre 20 y 40ºC. La disolución completa del resto de los ingredientes en el disolvente 26 se consigue en la tercera sección 16. La temperatura de la composición producida a la salida del extrusor 10 debe ser necesariamente menor que el punto de ebullición del disolvente 26 usado.

Naturalmente, permaneciendo igual el principio de la invención, los detalles de construcción y formas de realización pueden variar ampliamente con respecto a aquellos descritos meramente a modo de ejemplo, sin salirse por ello de su alcance como se reivindica.

Claims (9)

1. Un método para la producción continua de una composición que es una formulación de adhesivo que comprende goma (20), una resina de hidrocarburo (22) y un disolvente (26), con el uso de un extrusor de doble husillo (10), método que prevé la adición de al menos una fracción del disolvente (26) en un punto del extrusor (10) que está aguas abajo de la sección inicial, siendo la temperatura de la composición producida disolviendo dicha goma (20) y dicha resina de hidrocarburo (22) en el disolvente (26) a la salida del extrusor (10) menor que la temperatura de ebullición del disolvente (26).

2. Un método según la reivindicación 1, en el que a una distancia de al menos 4 D desde la sección inicial del extrusor (10), tiene lugar una primera adición de disolvente (26).

3. Un método según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que el disolvente (26) se añade en una pluralidad de puntos diferentes dispuestos aguas abajo de la sección inicial del extrusor (10).

4. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que en la porción del extrusor (10) que está aguas arriba del punto donde se realiza la primera adición del disolvente (26) la temperatura se mantiene en un intervalo de entre 60ºC y 120ºC mientras que, en la porción del extrusor (10) que está aguas abajo del punto donde se realiza la primera adición de disolvente (26), la temperatura se mantiene en un intervalo de entre 40ºC y 80ºC, siendo la temperatura en la porción aguas arriba mayor que la prevaleciente en la porción aguas abajo.

5. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que prevé la adición de al menos una fracción de resina de hidrocarburo (22) en un punto del extrusor (10) que está aguas abajo de la sección inicial.

6. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la goma (20) se selecciona del grupo que consiste en gomas naturales, gomas sintéticas y mezclas de las mismas.

7. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la resina de hidrocarburo (22) tiene propiedades de pegajosidad.

8. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el disolvente (26) se selecciona del grupo que consiste en hexano, pentano, dicloropropano y mezclas de los mismos.

9. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el extrusor de doble husillo (10) es del tipo de rotación simultánea.