ES2283631T3 - Adhesivo para revestimientos de suelos. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para la fabricación de adhesivos acuosos para revestimientos de suelos sin adición de disolventes, disolventes de alto punto de ebullición o plastificantes usando una dispersión de estireno/butadieno (SBR) no carboxilada y un agente que confiere una adhesividad inicial, caracterizado porque se añade una masa fundida del agente que confiere adhesividad inicial a la dispersión de SBR bajo la acción de una alta fuerza de cizalladura para obtener una emulsión estable.
Description
Adhesivo para revestimientos de suelos.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para la fabricación de adhesivos para revestimientos
de suelos, en particular, de adhesivos para revestimientos de
suelos con bajas emisiones, basados en una dispersión polimérica, a
una emulsión de estabilidad duradera que puede usarse en adhesivos
para revestimientos de suelos y a su uso en la fabricación de
adhesivos.
Por adhesivos para revestimientos de suelos se
entienden productos que son apropiados para adherir revestimientos
de suelos como linóleo, moqueta, PVC y similares. Originalmente,
estos adhesivos se fabricaban disolviendo resinas de colofonia con
adición de resinas sintéticas como éteres polivinílicos, en
disolventes orgánicos (benceno, tolueno o metanol). Para reducir la
emisión de disolventes en y tras la colocación de los revestimientos
de suelos, más tarde se usaron dispersiones acuosas de polímeros
basadas en PVAc, PAcr, EVA, añadiéndose a las dispersiones acuosas
resinas de colofonia, resinas de talol o resinas de hidrocarburos
disueltas en disolventes aromáticos como tolueno o xileno. Además,
para reducir más las emisiones (para proteger al procesador), las
resinas anteriormente mencionadas se disolvían en plastificantes
como ftalatos, en disolventes de alto punto de ebullición, como
glicoles, acetatos de glicoles o fenoxietanol y se añadían a las
dispersiones acuosas polímericas. Para reducir aún más las
emisiones de componentes orgánicos de los adhesivos para
revestimientos de suelos, con las dispersiones poliméricas
anteriormente mencionadas se emulsionaban la resina de colofonia o
de talol, usándose en los últimos tiempos dispersiones poliméricas
que presentan un contenido de monómeros remanentes lo más bajo
posible (para la protección del procesador y del usuario).
En muchos países de Europa occidental, después
de la sustitución de los adhesivos disueltos en disolventes por
adhesivos acuosos, los poliacrilatos se han impuesto como base
aglutinante. Estos polímeros acuosos después del secado permiten
muy buenas propiedades de adherencia, en particular, a cloruro de
polivinilo (PVC) y a otros revestimientos elásticos.
Mediante una hábil formulación y mezclas de
diferentes tipos de resinas, también pueden obtenerse buenos
adhesivos para alfombras con una alta adhesividad inicial que se
produce de forma temprana. Para aumentar la adhesividad inicial de
tales adhesivos para revestimientos de suelos, que originalmente en
los adhesivos que contenían disolventes era generada por los
componentes disueltos en los disolventes, así como por los mismos
disolventes, se usan resinas líquidas blandas que se emulsionan en
las dispersiones de poliacrilato. Aunque el uso de tales resinas
permite el desarrollo de una buena adhesividad inicial
(pegajosidad), reduce considerablemente la resistencia final del
adhesivo así formulado.
En países en los que los adhesivos para
revestimientos de suelos no se aplican sobre bases aisladas de la
humedad, es decir, por ejemplo sobre partes de edificios que están
en contacto con la tierra y de esta forma están sometidos a la
humedad por tiempo prolongado o periódicamente, los adhesivos de
acrilato sólo pueden usarse en forma condicionada, debido a su
resistencia deficiente frente a la saponificación y su resistencia
deficiente frente al agua. En tales áreas se impusieron adhesivos
emulsionados basados en látex de estirenobutadieno (dispersiones de
SBR) "altamente sólidos".
Debido a la inestabilidad de estos látices de
SBR, según el estado actual de la técnica, no pueden emulsionarse
directamente resinas blandas y duras en éstos como en las
dispersiones de poliacrilato, sino tienen que formularse con
resinas de colofonia y resinas de hidrocarburos disueltos en
disolventes de alto punto de ebullición, para la formulación de
adhesivos con alta adhesividad inicial. La concentración de estos
disolventes, disolventes de alto punto de ebullición o
plastificantes en adhesivos para revestimientos de suelos, usuales
en el mercado, asciende hasta el 20% y es la fuente de compuestos
orgánicos volátiles con olor fuerte.
Esta es la razón por la que tales productos no
se han impuesto en diversas zonas de Europa. La alta cantidad
introducida de los productos anteriormente mencionados conduce a una
estabilización de los látex de SBR.
La invención se basa en el objetivo de
proporcionar un adhesivo para revestimientos de suelos basado en una
dispersión acuosa de estireno/butadieno que por un lado sea
altamente neutra en cuanto al olor y de baja emisión (criterios
GEV) y por otro lado, presente una alta adhesividad inicial y
después del secado presente una alta resistencia de la
película.
Se alcanza este objetivo mediante un
procedimiento para la fabricación de adhesivos acuosos para
revestimientos de suelos (en emulsión) usando una dispersión de
estireno/butadieno (SBR), dado el caso, en mezcla con otros
polímeros, y un agente que confiere adhesividad inicial, añadiendo
una masa fundida del agente que confiere adhesividad inicial a la
dispersión de SBR bajo la acción de alta fuerza de cizalladura para
obtener una emulsión de estabilidad
durable.
durable.
Además, es objeto de la invención la emulsión
así obtenida, que ya es eficaz como adhesivo para revestimientos de
suelos, y su uso para la fabricación de adhesivos que se usan en
otros ámbitos que la adhesión de revestimientos de suelos.
Gracias a la realización del procedimiento
conforme a la invención, se impide que los copolímeros de
estireno/butadieno se coagulen durante la emulsión con la sustancia
que confiere adhesividad. El adhesivo o el adhesivo para
revestimientos de suelos obtenido conforme a la invención cumple con
las exigencias de los criterios GEV (Emicode EC 1, muy pobre en
emisiones).
Las dispersiones de estireno/butadieno pueden
presentar un contenido de sustancia sólida polimérica de 30 a 85%,
preferentemente, de 65 a 73%. Éstas forman películas de alta
resistencia mecánica, presentan una alta resistencia al desgarre y
un alto alargamiento de rotura. Las dispersiones de
estireno/butadieno son conocidas por el experto y pueden
conseguirse en el mercado.
Sustancias adhesivas o agentes que confieren
adhesividad inicial apropiados conforme a la invención pueden ser
resinas con puntos de fusión de 1 a 130ºC o mezclas de éstas.
Resinas apropiadas son por ejemplo resinas de hidrocarburos,
resinas de colofonia, resinas de talol, ésteres de estas resinas,
por ejemplo, ésteres de glicerina y ésteres de trialquilenglicol
con 1, 2, 3 ó 4 átomos de carbono en el resto alquileno, y sus
mezclas. Ésteres de glicerina parcialmente hidrogenados y colofonia
balsámica y ésteres de trietilenglicol y colofonia son
especialmente apropiados. Las resinas pueden ser resinas naturales;
pueden estar altamente esterificadas. Las sustancias pegajosas
apropiadas conforme a la invención preferentemente presentan un
índice de ácido menor de 40. Conforme a la invención, pueden usarse
resinas blandas y duras, así como sus mezclas en todas las
proporciones. Las resinas blandas son aquellas que presentan un
punto de fusión de hasta aproximadamente 40ºC. Las resinas duras
presentan un punto de fusión mayor de aproximadamente 40ºC. El
agente que confiere la adhesividad inicial usado en el
procedimiento conforme a la invención puede presentar un punto de
fusión de 45 a 95ºC, preferentemente, de 60 a 85ºC.
En una primera etapa del procedimiento puede
fundirse y homogeneizarse el agente que confiere adhesividad, a una
temperatura aproximadamente 10 a 25ºC mayor que la temperatura de
fusión del componente del agente que confiere adhesividad que funda
a mayor temperatura. La masa fundida de resina así obtenida sirve
como componente para la siguiente formulación de la emulsión que
puede usarse como adhesivo para revestimientos de suelos (o como
otro adhesivo).
En otra etapa siguiente del procedimiento puede
alcalinizarse la dispersión de estireno/butadieno, si no presenta
ya reacción alcalina, por ejemplo mezclando con una lejía acuosa
alcalina o alcalinotérrea, y calentar a 40 hasta 80ºC. La adición
de la lejía alcalina sirve para saponificar una parte de la resina
que se añade a continuación, actuando el jabón de resina formado
in situ como emulsionante y contribuyendo a la estabilización
de la emulsión.
A continuación, la masa fundida de resina se
añade en el procesamiento a la dispersión de estireno/butadieno
bajo la acción de altas fuerzas de cizalladura. Es importante
colocar la dispersión y añadir en el procesamiento la masa fundida
de resina a la dispersión.
Se enfría el producto intermedio obtenido, una
emulsión, y ésta puede almacenarse en forma transitoria. Una
composición típica preferentemente presenta un contenido de
sustancia sólida de 65 a 75% en peso, de especial preferencia, de
67 a 73% en peso, por ejemplo, aproximadamente 70% en peso; la
relación del polímero respecto a la resina asciende a 100/1 hasta
100/400. En el caso de que se use un copolímero de
estireno/butadieno no carboxilado, la dispersión preferentemente
presenta un valor de pH de al menos 8, más preferentemente de 8,5 a
10.
En otra etapa del procedimiento, puede
producirse una mezcla acuosa alcalina de una resina como un éster de
trietilenglicol (TEG), a la que pueden añadirse otros coadyuvantes,
como un antiespumante y un emulsionante. Preferentemente, esta
mezcla tiene la forma de una emulsión, porque así se facilita la
adición de ésta en el procesamiento a la emulsión obtenida en
primer término a partir de la masa fundida de resina y el copolímero
de estireno/butadieno.
En otra etapa del procedimiento, pueden
mezclarse entonces las dos emulsiones preparadas previamente con
otras dispersiones de polímeros, en diferentes proporciones, según
el propósito de aplicación. En esta etapa del procedimiento pueden
añadirse ingredientes usuales de adhesivos para revestimientos de
suelos, como aditivos para la retención de agua, cargas, espesantes
y conservantes. Los adhesivos así obtenidos son estables a la
cizalladura y pueden prepararse en disolventes usuales o en otros
aparatos agitadores a gran escala.
Otros polímeros que pueden añadirse a la
emulsión obtenida conforme a la invención a partir de la masa
fundida de resina y la dispersión de estireno/butadieno son
aquellos basados en polímeros de estireno/butadieno, poliacrilatos,
ésteres de poli(ácido acrílico), acetato de etilenvinilo, polímeros
de acetato/versatato de vinilo y sus mezclas. Éstos pueden añadirse
en forma de una dispersión.
Los adhesivos para revestimientos de suelos
obtenidos conforme a la invención pueden presentar una relación de
polímero/resina de 100/1 a 100/400 y un contenido de sustancia
sólida de hasta aproximadamente 85%.
Los siguientes ejemplos sirven para explicar en
más detalle la invención.
\newpage
Se preparar una masa fundida con una temperatura
de 120ºC, que está constituida por 75% en peso de un éster de
glicerina con un punto de fusión de aproximadamente 85ºC y 25% en
peso de éster de trietilenglicol con un punto de fusión de
aproximadamente 1ºC y se homogeneiza (etapa 1).
En la etapa 2 se formula un látex de
estirenobutadieno, según la siguiente fórmula:
| Látex de estirenobutadieno | 32,6% en peso |
| Antiespumante | 0,2% en peso |
| Agua | 20,3% en peso |
| Solución de KOH (al 45%) | 0,5% en peso |
| Masa fundida de resina de la etapa 1 | 46,4% en peso |
\vskip1.000000\baselineskip
Se emulsiona la masa fundida de resina de la
etapa 1 con la dispersión acuosa de estireno/butadieno bajo la
acción de altas fuerzas de cizalladura.
En la etapa 3 se fabrica un adhesivo para
revestimientos de suelos mediante la homogeneización de los
siguientes componentes:
| Mezcla de látex/resina de la etapa 2 | 40,1% en peso |
| Éster de trietilenglicol | 12,0% en peso |
| Látex de SBR | 2,7% en peso |
| Carga de carbonato de calcio | 33,4% en peso |
| Solución de KOH (al 45%) | 0,4% en peso |
| Espesante | 0,9% en peso |
| Agua | 10,4% en peso |
| Conservante | 0,1% en peso |
\vskip1.000000\baselineskip
El adhesivo para revestimientos de suelos así
obtenido es apropiado para la adhesión de revestimientos de suelos
de PVC. Es estable en un intervalo de temperaturas de 5 a 60ºC, a
lo largo de un período de tiempo mayor de 12 meses, y presenta los
siguientes datos técnicos:
- Viscosidad: aproximadamente 70 000 mPa\cdot s
- Peso específico: 1,2 g/cm^{3}
- Tiempo abierto: aproximadamente 60 minutos
- Resistencia al arrancado después de 24 horas: 1,0 N/mm.
\vskip1.000000\baselineskip
A partir de los materiales de partida preparados
previamente del ejemplo 1 se formula de la siguiente forma un
adhesivo para revestimientos de suelos:
| Mezcla de látex/resina del ejemplo 1, etapa 2 | 23,1% en peso |
| Dispersión de acrilato | 16,1% en peso |
| Látex de SBR, como el ejemplo 1 | 4,2% en peso |
| Éster de trietilenglicol | 8,2% en peso |
| Carga de carbonato de calcio | 39,0% en peso |
| Solución de KOH (al 45%) | 0,4% en peso |
| Espesante | 1,0% en peso |
| Agua | 7,9% en peso |
| Conservante | 0,1% en peso |
Este adhesivo es apropiado tanto para usos
universales como para la adhesión de revestimientos textiles y
elásticos de suelos. Es estable en un intervalo de temperaturas de 5
a 60ºC a lo largo de un período de tiempo mayor de 12 meses, y
presenta los siguientes datos técnicos:
- Viscosidad: aproximadamente 50 000 mPa\cdot s
- Peso específico: 1,3 g/cm^{3}
- Tiempo abierto: aproximadamente 30 minutos
- Resistencia al arrancado después de 24 horas: 1,2 N/mm.
Claims (14)
1. Procedimiento para la fabricación de
adhesivos acuosos para revestimientos de suelos sin adición de
disolventes, disolventes de alto punto de ebullición o
plastificantes usando una dispersión de estireno/butadieno (SBR) no
carboxilada y un agente que confiere una adhesividad inicial,
caracterizado porque se añade una masa fundida del agente
que confiere adhesividad inicial a la dispersión de SBR bajo la
acción de una alta fuerza de cizalladura para obtener una emulsión
estable.
2. Procedimiento según la
reivindicación 1, caracterizado porque la dispersión en el
momento de la adición del agente que confiere adhesividad inicial
es alcalina.
3. Procedimiento según las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque la dispersión de
estireno/butadieno está contenida en la emulsión en una proporción
de 10 a 99% en peso, preferentemente de 50 a 70% en peso, respecto
a la masa de sustancia sólida.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el agente que
confiere adhesividad inicial tiene un punto de fusión de 45 a
110ºC, en particular, de 60 a 85ºC.
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el agente que
confiere adhesividad inicial es una resina de talol, una resina de
colofonia, uno o varios ésteres de estas resinas, un éster de
glicerina o un éster de trialquilenglicol cuyos grupos alquileno
presentan de 1 a 4 átomos de carbono, o una mezcla de éstos.
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la resina o el
éster de resina que confiere adhesividad presenta un índice de
ácido de 0 a 40.
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la relación de
masas de la dispersión polimérica respecto al agente que confiere
adhesividad en la emulsión asciende a 100/1 hasta 1/4, respecto al
contenido de polímero de la dispersión.
8. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque en la emulsión
se ajusta un valor de pH de al menos 8, en particular, de 8,5 a
10.
9. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque a la emulsión
se añade otro polímero más.
10. Procedimiento según la reivindicación
9, caracterizado porque el otro polímero está seleccionado
de entre un poliacrilato, un éster de poliacrilato, un copolímero de
acrilonitrilo, un polímero de éster vinílico/acetato de
vinilo/etileno, acetato etilenvinílico, un copolímero de
acetato/versatato de vinilo, un copolímero de estireno/butadieno,
así como sus mezclas.
11. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque a la emulsión
se añaden coadyuvantes usuales para adhesivos para revestimientos
de suelos.
12. Emulsión que puede obtenerse mediante
un procedimiento de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada
porque contiene una mezcla de resinas con un punto de fusión de 45
a 110ºC emulsionada con una dispersión acuosa de
estireno/butadieno, la relación del copolímero de estireno/butadieno
respecto a la resina asciende a 100/1 hasta 100/400 y el contenido
de sustancia sólida de la emulsión asciende a 65 hasta 75% en peso,
respecto a la masa de la emulsión.
13. Emulsión según la reivindicación 12,
caracterizada porque el copolímero de estireno/butadieno es
un copolímero de estireno/butadieno no carboxilado y la emulsión
presenta un valor de pH de al menos 8, en particular, de 8,5 a
10.
14. Uso de una emulsión obtenida mediante
un procedimiento de las reivindicaciones 1 a 8 para la fabricación
de un adhesivo.
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