ES2320332T3 - Adhesivo de aplicacion previa rehumedecible. - Google Patents
Adhesivo de aplicacion previa rehumedecible. Download PDFInfo
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Abstract
Sistema de adhesivo de dos componentes rehumedecible con agua que comprende, como primer componente un polímero reticulable y como segundo componente, un agente de reticulación, dicho primer componente comprende un polímero de acetato reticulable y un polímero soluble en agua y dicho segundo componente comprende un polímero soluble en agua y un agente de reticulación.
Description
Adhesivo de aplicación previa rehumedecible.
La invención se refiere a adhesivos, en
particular a adhesivos rehumedecibles que pueden aplicarse
previamente sobre un sustrato de madera y reactivarse posteriormente
con agua para unir el sustrato de madera con un segundo
sustrato.
Los adhesivos que pueden aplicarse a un sustrato
y entonces reactivarse posteriormente (por ejemplo, mediante
presión, humedad y/o calor) para unir el sustrato con un segundo
sustrato elegido proporcionan varias ventajas. Una ventaja principal
es que el usuario final del adhesivo no necesita dedicar tiempo ni
recursos a cuestiones relacionadas con el adhesivo tales como
selección, procesamiento, localización de problemas, aplicación,
limpieza, existencias y similares.
Los adhesivos rehumedecibles con agua son
composiciones de adhesivo secas que, cuando se humedecen con agua,
desarrollan una pegajosidad adhesiva. En la técnica se conocen y se
ponen en práctica adhesivos de aplicación previa rehumedecibles con
agua. Tales adhesivos se usan de manera convencional en sellos
postales, papel pintado, cintas, etiquetas, solapas de sobres y
similares. Se describen composiciones de adhesivo rehumedecible con
agua, por ejemplo, en las patentes estadounidenses números
4.678.824, 4.719.264, 4.910.048 y 5.296.535.
Aunque se usan desde hace mucho tiempo adhesivos
rehumedecibles con agua, los adhesivos rehumedecibles con agua de la
técnica anterior carecen de la fuerza de unión adecuada para su uso
en las industrias de muebles y suelos. Existe una necesidad en la
técnica de un adhesivo rehumedecible con agua que pueda aplicarse
previamente a materiales porosos tales como madera y materiales
compuestos de madera y que, tras la activación, tenga una fuerza de
adhesión suficiente para unir estos tipos de materiales entre sí. La
presente invención trata esta necesidad.
La invención proporciona sistemas de adhesivo de
dos componentes que pueden aplicarse previamente en un sustrato, en
particular un sustrato de madera, y, cuando están listos para su
uso, se reactivan con la exposición a humedad. Los adhesivos que
pueden activarse de la invención pueden usarse de manera ventajosa
en aplicaciones de ranura y lengüeta y en aplicaciones de montaje de
muebles que incluyen aplicaciones de muebles de automontaje.
Un aspecto de la invención se refiere a un
sistema de adhesivo de dos componentes aplicado previamente en un
sustrato de madera, adhesivo que tras la exposición a humedad puede
unir el sustrato de madera con un segundo sustrato. Preferiblemente
el segundo sustrato también es madera.
La invención se refiere a un sistema de adhesivo
reactivable de dos componentes en el que un componente comprende un
polímero reticulable y un segundo componente comprende un agente de
reticulación. El primer componente del sistema de adhesivo
reactivable comprende un polímero de acetato reticulable y un
polímero soluble en agua y el segundo componente comprende un
polímero soluble en agua y un agente de reticulación. En la práctica
de la invención se aplica al menos uno de dichos componentes en un
sustrato de madera. En un método preferido para poner en práctica la
invención, un componente está presente sobre un primer sustrato de
madera que va a unirse con un segundo sustrato y el segundo
componente está presente sobre un segundo sustrato de madera que va
a unirse con un primer sustrato de madera.
Todavía otro aspecto de la invención se refiere
a un procedimiento para unir al menos un primer sustrato de madera
con al menos un segundo sustrato, en el que al menos una parte de al
menos uno de dichos sustratos tiene aplicado sobre el mismo un
sistema de adhesivo de dos componentes que tras la exposición a
humedad puede unir el sustrato de madera con un segundo sustrato. El
sistema de adhesivo puede aplicarse en uno o ambos de dichos primer
o segundo sustratos. Cuando se usa el sistema de dos componentes
para unir un primer sustrato de madera con un segundo sustrato,
puede aplicarse un componente en el primer sustrato y el segundo
componente puede aplicarse en el segundo sustrato. De manera
alternativa, pueden aplicarse ambos componentes en una o ambas
superficies de sustrato. En el sistema de dos componentes, un
componente del sistema de adhesivo comprende un polímero de acetato
reticulable y un polímero soluble en agua y el segundo componente
comprende un polímero de acetato no reticulable, un polímero
soluble en agua y un agente de reticulación. En la práctica de la
invención los componentes de adhesivo se aplican en cada sustrato y
se dejan secar. El procedimiento comprende exponer el adhesivo seco
aplicado presente sobre dicho primer y/o segundo sustrato a humedad
durante un tiempo suficiente para humedecer el adhesivo, poner en
contacto uno de dichos sustratos con el adhesivo humedecido sobre el
otro sustrato y dejar que se seque el adhesivo uniendo de ese modo
el primer sustrato con el segundo sustrato.
Aún otro aspecto de la invención se refiere a
artículos de fabricación que comprenden el sistema de adhesivo
reactivable con agua de dos componentes que tras la exposición a
humedad puede unir el sustrato de madera con un segundo sustrato.
Cuando se fabrican artículos usando un sistema de dos componentes,
un componente se aplica de manera ventajosa en un sustrato que va a
unirse con un segundo sustrato y el segundo componente se aplica de
manera ventajosa en un segundo sustrato que va a unirse con un
primer sustrato. Artículos englobados en la invención incluyen, pero
no se limitan a, paneles de ranura y lengüeta para aplicaciones de
paredes, techos y suelos y partes componentes de muebles. Una
realización particularmente preferida de la invención es un panel de
ranura y lengüeta, es decir, paneles que tienen lengüetas y ranuras
que encajan entre sí o tablones en los que un componente de
adhesivo se aplica en el lado de lengüeta del tablón y el segundo
componente de adhesivo se aplica en el lado de ranura del
tablón.
Todavía aún otro aspecto de la invención se
refiere a un método para unir un tablón de ranura y lengüeta con un
segundo tablón de ranura y lengüeta, en el que un tablón de ranura y
lengüeta se une con un segundo tablón de ranura y lengüeta, teniendo
cada uno de los tablones que van a unirse los componentes de
adhesivo aplicados previamente en las superficies de lengüeta y/o
ranura de los mismos. El método comprende exponer los componentes de
adhesivo reactivables sobre las superficies de lengüeta y/o ranura a
humedad durante un tiempo suficiente para humedecer el adhesivo,
poner en contacto la superficie de lengüeta con la superficie de
ranura y, opcionalmente, aplicar presión para efectuar dicha unión
entre sí.
A diferencia de los adhesivos rehumedecibles de
la técnica anterior usados en el mercado de etiquetas y papel
convencional, la presente invención proporciona un adhesivo
rehumedecible que proporciona una fuerza de unión suficiente para
unir entre sí sustratos hechos de madera. Ha de entenderse que el
término "madera" se usa de manera genérica y engloba todos los
tipos de madera así como materiales compuestos que contienen madera,
madera procesada, tablero de partículas y similares.
La invención se refiere a un sistema de adhesivo
de dos componentes aplicado previamente que se activa rehumedeciendo
con agua, produciendo sin embargo una unión duradera resistente al
agua. La invención permite facilidad de instalación y montaje para
materiales de paredes y suelos fabricados de lengüeta en ranura (por
ejemplo, zócalos de ranura y lengüeta) o componentes de muebles,
proporcionando a la vez una fuerza de unión y resistencia al agua
suficientes.
El adhesivo de la invención proporciona a la
técnica un sistema de adhesivo de dos componentes que tiene una
buena resistencia al agua requerida, por ejemplo, por los mercados
de muebles y empanelado de madera. La aplicación previa del adhesivo
sobre los sustratos que van a unirse tiene la ventaja adicional de
que los productos químicos del adhesivo pueden eliminarse de las
existencias del fabricante/instalador final y/o centro y/u obra de
instalación, y proporciona uniformidad en la aplicación que da como
resultado una mejor calidad del producto final.
La invención proporciona un adhesivo de dos
componentes rehumedecible con agua que, habiéndose aplicado en un
sustrato de madera y habiéndose dejado secar, puede, tras la
reactivación con humedad, unir el sustrato de madera con un segundo
sustrato. Los adhesivos útiles en la práctica de la invención
mostrarán generalmente más del 50% de rotura de la madera,
normalmente más del 75% de rotura de la madera, incluso se prefieren
más para su uso adhesivos que muestran un fallo del sustrato
completo (100% de rotura de la madera) sin ningún fallo de cohesión.
La fuerza de la unión resultante será normalmente superior a 30
libras por pulgada lineal (pli, pounds per linear inch), más
normalmente superior a 50 pli, e incluso más normalmente superior a
100 pli.
Una realización particularmente preferida de la
invención son paneles o tablones hechos de un material de madera que
tiene una lengüeta en al menos un borde y una ranura en al menos
otro borde que se ajustan en la lengüeta y ranura correspondientes
de otros paneles similares. Tradicionalmente, se usan adhesivos
húmedos para unir el tipo de juntas de ranura y lengüeta, lo que
proporciona una buena resistencia al agua y fuerza de unión. Se
describen adhesivos húmedos y procedimientos para unir los dos
sustratos usando adhesivos húmedos, por ejemplo, en las patentes
estadounidenses números 4.474.915, 3.841.960 y la patente alemana
número DE 28 20 395. De manera convencional, cuando se ensamblan
tales paneles, se aplica pegamento en las lengüetas de cada panel
antes de insertar las lengüetas en las ranuras correspondientes de
los paneles adyacentes. Sin embargo, es difícil controlar la
cantidad de pegamento aplicada dentro de las juntas. Demasiado
pegamento produce que al apretar rebose el pegamento en exceso y
una expansión excesiva, y empeora la limpieza. Cuando se usa
demasiado poco pegamento se producen problemas como junta pobre,
escasa resistencia al agua y despegadura. La instalación sin
pegamento de tablones que están diseñados para encajar entre sí
también plantea problemas en cuanto a una débil resistencia al agua
y un alto nivel de dificultad en el proceso de instalación.
La invención proporciona un sistema encolado
previamente que elimina la necesidad de que el instalador use
pegamento húmedo y elimina problemas comunes asociados con el
presente procedimiento. La cantidad y el espesor del pegamento se
controlan aplicando previamente el adhesivo durante el proceso de
fabricación. En comparación con una instalación sin pegamento, el
sistema de aplicación previa proporciona un proceso de instalación
más fácil. Además de facilitar la instalación, los adhesivos de la
invención proporcionan una mayor resistencia al agua. El sistema
rehumedecible de aplicación previa de la invención difiere también
significativamente de los adhesivos rehumedecibles convencionales
para su uso en sobres y etiquetas. Los adhesivos de la invención
proporcionan una fuerza de unión fuerte que se requiere para juntas
de ranura y lengüeta de madera o de material laminado, que los
adhesivos rehumedecibles convencionales no pueden alcanzar.
La aplicación del adhesivo sobre un sustrato
para su activación posterior o "reactivación" se denomina en el
presente documento, y en la técnica un adhesivo "de aplicación
previa". El adhesivo presente sobre el sustrato puede reactivarse
en cualquier momento tras la aplicación inicial al sustrato para la
unión con un segundo sustrato.
Reactivación, tal como se usa este término en el
presente documento, se refiere a un adhesivo que se encuentra en al
menos una parte de al menos un sustrato que va a unirse con un
segundo sustrato. Es decir, el sistema de adhesivo de dos
componentes se ha aplicado a un sustrato en estado líquido y se ha
dejado secar, es decir, solidificar, sobre el mismo.
El adhesivo presente sobre el primer sustrato se
reactiva o se rehumedece después de nuevo para dar un estado
líquido, poniendo en contacto el adhesivo seco con humedad (por
ejemplo, agua, vapor o similares). El sustrato se pone en contacto
con el segundo sustrato y el adhesivo se deja secar o solidificar,
uniendo de ese modo los dos sustratos entre sí. El término
rehumedecible y reactivable se usan de manera intercambiable a lo
largo de esta descripción.
En la práctica de la invención, el adhesivo
presente sobre al menos uno de los dos sustratos que van a unirse
entre sí se reactivará con agua. Si los componentes de adhesivo
están presentes sobre ambos sustratos que van a unirse entre sí, los
componentes de adhesivo sobre ambos sustratos se reactivarán
preferiblemente con agua. La cantidad de agua que ha de usarse en el
proceso de reactivación será una cantidad suficiente para volver a
emulsionar al menos parcialmente el adhesivo de modo que está en un
estado altamente ablandado y pegajoso.
La invención contempla sistemas de adhesivo de
dos componentes. La invención engloba sistemas de adhesivo de dos
componentes rehumedecible con agua que, habiéndose aplicado a un
sustrato de madera, pueden, tras reactivación con humedad, unir el
sustrato de madera con un segundo sustrato. Se prefiere
particularmente el uso del adhesivo aplicado previamente reactivado
para unir un sustrato de madera con un segundo sustrato de
madera.
Los sistemas de adhesivo de dos componentes de
la invención incluyen sistemas de adhesivo de dos componentes que
comprenden un polímero reticulable y un agente de reticulación. Se
usa un polímero de acetato reticulable (por ejemplo, un polímero que
contiene N-metilolacrilamida) y un polímero soluble
en agua como primer componente y un catalizador de reticulación (por
ejemplo, catalizador ácido) y se usa un polímero soluble en agua
como segundo componente. De manera alternativa, el polímero de
acetato reticulable puede ser polímero que contiene grupos
funcionales que contienen restos de hidrógeno reactivo, tales como
-COOH, -OH y -NH_{2}, y el agente de reticulación puede ser un
catalizador de metal (por ejemplo, una sal de titanio, aluminio,
zinc, zirconio). Un hidrógeno reactivo, tal como se usa y se
entiende este término de manera convencional en la técnica,
significa cualquier hidrógeno que puede reaccionar con un reactivo
de Grignard, véase por ejemplo, March, J., Advanced Organic
Chemistry: reactions, mechanisms and structure, 4ª edición, John
Wiley & Sons, 1992, pág. 623. Basándose en la descripción de la
presente invención, los expertos en la técnica reconocerían otros
polímeros reticulables adecuados y agentes de reticulación que
pueden usarse en la práctica de la invención.
La invención se describirá a continuación en el
presente documento en más detalle en cuanto al sistema de adhesivo
reactivo (es decir, reticulable) de dos partes, aplicándose
previamente cada parte componente (denominadas en el presente
documento como partes componentes "A" y "B") sobre
sustratos respectivos para posteriormente unirse entre sí. Las
partes componentes se reactivan mediante agua, proporcionando una
unión semiestructural o estructural permanente entre los
sustratos.
La parte componente A de adhesivo comprende un
polímero de acetato reticulable y un polímero soluble en agua. La
parte componente B de adhesivo comprende un agente de reticulación y
un polímero soluble en agua. La parte componente A de adhesivo se
aplica en al menos una parte de un sustrato y se deja secar. La
parte componente B de adhesivo se aplica en al menos una parte de un
segundo sustrato, y se deja secar. De manera alternativa, la parte
componente B puede aplicarse en una parte o zona del primer sustrato
que está separada y es distinta de la zona en la que se aplicó la
parte componente A. Esto puede conseguirse fácilmente mediante, por
ejemplo, estampando con estarcido el componente de adhesivo A a la
superficie de sustrato y luego estampando con estarcido el
componente B a la misma superficie de sustrato de modo que los
componentes A y B están presentes sobre partes que no se solapan del
sustrato. Ha de entenderse que las partes componentes A y B pueden
estar presentes en un sistema de adhesivo de un componente que
comprende la parte componente A y una parte componente B encapsulada
(por ejemplo, la parte componente B está encapsulada en una membrana
soluble en agua).
Las composiciones de adhesivo tanto de parte A
como parte B dan como resultado películas secas aplicadas
previamente no reticuladas antes de que se inicie el proceso de
unión. Una vez se han rehumedecido mediante agua y se han acoplado
entre sí, se producirá una mezcla de parte componente A y parte
componente B dando como resultado la reticulación de las partes
componentes. Cuando se secan, los sustratos se mantienen juntos
mediante una unión duradera fuerte que tiene buena resistencia
térmica y al agua.
Se ha encontrado que el adhesivo semiestructural
o estructural resultante es útil para unir sustratos porosos entre
sí, tales como muebles y tablones de ranura y lengüeta y, etc. Se
apreciará que los dos sustratos sobre los que se aplican la parte A
de adhesivo y la parte B de adhesivo no necesitan ser idénticas.
Preferiblemente, al menos uno de dichos sustratos es madera.
\newpage
En una realización el adhesivo aplicado
previamente está comprendido totalmente por (co)polímeros de
acetato de vinilo. Formulaciones de adhesivo particularmente
preferidas comprenden acetato de vinilo que contiene grupos
coloidales de poli(alcohol vinílico). Estos copolímeros se
sintetizan normalmente a partir de, pero sin limitarse a, acetato de
vinilo y N-metilolacrilamida (NMA). Otros
copolímeros de la familia de NMA que pueden usarse para preparar
copolímeros de acetato incluyen
N-metilolmetacrilamida (NMMA),
N-(alcoximetil)-acrilamidas,
N-(alcoximetil)-metacrilamidas y ésteres de
N-metilol(met)acrilamida. Los
copolímeros se formulan normalmente con un agente de reticulación
para proporcionar fuerza de cohesión así como resistencia térmica y
al agua. La naturaleza reactiva de los grupos funcionales ayuda a la
reticulación de manera que se proporciona fuerza de cohesión.
Los polímeros de acetato reticulables para su
uso en la parte componente A de adhesivo incluyen, pero no se
limitan a copolímero de NMA-acetato de vinilo,
copolímero de NMMA-acetato de vinilo y copolímero de
acetato de vinilo-NMA-etileno.
Los polímeros no reticulables para su uso en la
parte componente B de adhesivo incluyen, pero no se limitan a,
homopolímeros de acetato de vinilo y copolímero de
etileno-acetato de vinilo. Se contemplan para su uso
polímeros tanto solubles en agua soluble como no solubles en
agua.
La elección de los polímeros solubles en agua no
es crítica para la práctica de la invención. La presencia de los
polímeros solubles en agua proporciona a los adhesivos tanto de
parte A como B suficiente capacidad de rehumedecimiento con agua
como para ayudar a la rápida y fácil instalación y produce una unión
uniforme y sellada para proporcionar resistencia al agua final. El
polímero soluble en agua se elige de modo que sea amorfo o que tenga
una baja cristalinidad, que sea compatible con el
(co)polímero, y ayuda a ralentizar el proceso de formación de
película tras aplicarse previamente. Polímeros solubles en agua
típicos usados en los sistemas de aplicación previa son
poli(alcohol vinílico), polivinilpirrolidona, poliacrilamida,
y combinaciones de los mismos. Se conoce que otras clases son
completamente compatibles pero no se ponen en práctica de manera
extendida. Éstas incluyen urea, hidroxialquilurea, etc. Un polímero
soluble en agua preferido para su uso en la práctica de la
invención es poli(alcohol vinílico). El poli(alcohol
vinílico) para su uso en la invención estará al menos parcialmente
hidrolizado. Preferiblemente, el grado de hidrólisis será como
máximo del 92% o inferior, preferiblemente del 88% o inferior. El
poli(alcohol vinílico) está comercialmente disponible de
Kuraray y otros. La razón de polímero soluble en agua con respecto a
(co)polímero de acetato se seleccionará para dar el correcto
equilibrio de capacidad de rehumedecimiento con agua, resistencia al
agua, y fuerza de unión final.
El uso de un agente de reticulación aumenta la
fuerza de cohesión y ayuda al rendimiento a alta temperatura y
resistencia al agua de los adhesivos. Los agentes de reticulación
típicos para su uso en la práctica de la invención incluyen
catalizadores ácidos tales como cloruro de aluminio, nitrato de
aluminio, ácido p-toluenosulfónico
(p-TSA), ácido sulfámico y combinaciones de los
mismos. La razón de agente de reticulación con respecto a polímero
de acetato se selecciona para proporcionar el correcto equilibrio de
fuerza de reticulación, y la estabilidad en un entorno de alta
humedad y altas temperaturas.
Una parte componente A de adhesivo preferida de
la invención comprenderá desde aproximadamente el 20 hasta
aproximadamente el 45% en peso seco de un polímero de acetato
reticulable, prefiriéndose particularmente copolímero de
NMA-acetato de vinilo, y desde aproximadamente el 3%
hasta aproximadamente el 10% en peso seco de un poli(alcohol
vinílico). La parte componente A de adhesivo comprenderá también
normalmente un desespumante en cantidades de hasta aproximadamente
el 1% en peso seco, más normalmente desde aproximadamente el 0,1
hasta aproximadamente el 0,5.
Una parte componente B de adhesivo preferida de
la invención comprenderá desde aproximadamente el 20 hasta
aproximadamente el 45% en peso seco de un polímero de acetato no
reticulable, prefiriéndose particularmente homopolímero de acetato
de vinilo, desde aproximadamente el 3 hasta aproximadamente el 10%
poli(alcohol vinílico), y desde aproximadamente el 0,5 hasta
aproximadamente el 3% en peso seco de un agente de reticulación. La
parte componente B de adhesivo comprenderá también normalmente un
desespumante en cantidades de hasta aproximadamente el 1% en peso
seco, más normalmente desde aproximadamente el 0,1 hasta
aproximadamente el 0,5.
La composición de adhesivo de la invención es
útil para unir artículos compuestos de una amplia variedad de
sustratos porosos (materiales). El adhesivo es particularmente útil
para unir entre sí sustratos en los que uno o ambos sustratos están
hechos de madera.
El producto de adhesivo puede aplicarse en un
sustrato mediante una variedad de métodos incluyendo recubrimiento o
pulverización en una cantidad suficiente para provocar que el
artículo se adhiera a otro sustrato tras la reactivación. Las
formulaciones de adhesivo (es decir, las partes componentes A y B)
de la invención pueden aplicarse previamente de una manera continua
o discontinua, por ejemplo, como perlas o puntos separados
uniformemente, dependiendo del área superficial y el peso de
recubrimiento deseados. Pueden usarse patrones particulares para
optimizar el contacto sustrato/adhesivo. Dependiendo del adhesivo,
variará el tamaño, el espesor, la distancia de separación y el
patrón de perla. El adhesivo puede aplicarse previamente en el
sustrato mediante cualquier método conocido en la técnica, e
incluir, sin limitación recubrimiento a vacío, recubrimiento a
ranura, pulverización en remolino, extrusión, extrusión de contacto,
pulverización atomizada, huecograbado (transferencia con rueda
patrón) y estampación con estarcido. El método de aplicación previa
del adhesivo en el sustrato no es crítico para la práctica de la
invención. El adhesivo se aplica en un sustrato mientras está en
estado líquido y se deja secar para endurecer la capa de adhesivo.
El adhesivo puede dejarse secar al aire o puede secarse mediante
otros medios convencionales, tales como con el uso de hornos.
La eficacia de la reactivación, es decir, la
capacidad del adhesivo para llegar a estar mojado o humedecido en un
corto periodo de tiempo dependerá de la solubilidad en agua del
polímero soluble en agua usado. El tiempo de reactivación depende de
la receptividad del adhesivo, que depende del peso del recubrimiento
o el espesor del adhesivo y la cantidad de agua aplicada. El espesor
del recubrimiento variará normalmente desde aproximadamente 0,1
hasta aproximadamente 100 milipulgadas (mil), más preferiblemente
desde aproximadamente 0,5 hasta aproximadamente 20 mil.
En la práctica de la invención, la exposición a
humedad es normalmente durante periodos de menos de aproximadamente
5 segundos. La presión se aplica normalmente durante periodos de
menos de aproximadamente 30 segundos. Normalmente se usa agua para
mojar las superficies. El agua puede estar en forma de una niebla,
pulverización o vapor. En lugar de mojar las superficies de lengüeta
y ranura de los tablones durante el proceso de instalación, los
tablones, de manera alternativa se juntan entre sí secos, y luego se
mojan las juntas, por ejemplo, con una esponja o mopa para activar
el adhesivo.
Las formulaciones de adhesivo contendrán
opcionalmente aditivos que incluyen, pero no se limitan a cargas que
incluyen cargas de polisacárido, plastificantes, ácidos, ceras,
resinas sintéticas, agentes de pegajosidad, desespumantes,
conservantes, colorantes, pigmentos, indicadores UV, y otros
adhesivos usados habitualmente en la técnica.
Los conservantes para su uso en el presente
documento incluyen los usados de manera convencional en adhesivos
acuosos tales como benzoatos, amidas y fluoruros tales como fluoruro
de sodio. También se incluyen ésteres del ácido hidroxibenzoico
tales como éster metílico de ácido p-hidroxibenzoico
o éster butílico del ácido p-hidroxibenzoico.
Conservantes comercialmente disponibles que pueden usarse en la
práctica de la invención incluyen KATHON LXE vendido por Rohm &
Haas Company y Nipacide OBS vendido por Clariant. El conservante
estará incluido generalmente en cantidades de desde el 0,05% hasta
aproximadamente el 0,2% en peso.
Las formulaciones de adhesivo de la invención
pueden usarse para unir un sustrato con un segundo sustrato similar
o diferente. Se prefieren sustratos porosos, en particular madera.
El término "madera" se usa en líneas generales para incluir
materiales compuestos de madera y tablero de partículas y engloba
cartón gris ordinario, tablero de partículas, tablero de fibra de
densidad media, tablero de fibra de alta densidad, tablero de
virutas orientadas, tablero de aglomerado, madera contrachapada de
madera dura, madera contrachapada chapada, cartón paja impregnado
con isocianatos o compuestos fenólicos, y materiales compuestos de
madera hechos de fibra de madera y polímeros, tales como polietileno
reciclado.
Las formulaciones de aplicación previa han
demostrado ser de utilidad para unir un tablón de ranura y lengüeta
con otro (por ejemplo para su uso en los mercados de suelos de
madera procesada) y en el mercado de muebles. En particular, además
de un rendimiento de adhesión satisfactorio, buena resistencia al
agua y buen rendimiento de envejecimiento, la invención proporciona
la instalación rápida, limpia y fácil mostrada para las juntas de
suelo de ranura y lengüeta que se instalan de manera tradicional
usando adhesivos húmedos.
La invención proporciona un sistema de adhesivo
de dos componentes de aplicación previa que se activa rehumedeciendo
con agua, produciendo aún una unión duradera, resistente al agua,
mientras que se proporciona una fuerza de unión y resistencia al
agua suficientes.
El sistema de adhesivo de dos componentes de la
invención puede aplicarse en diversos artículos de fabricación y
puede usarse de manera ventajosa para unir sustratos entre sí.
La invención proporciona un procedimiento para
unir un primer sustrato con un segundo sustrato en el que dicho
primer sustrato tiene aplicado previamente en al menos una parte de
una superficie de dicho primer sustrato una primera composición de
adhesivo y en el que dicho segundo sustrato tiene aplicado
previamente en al menos una parte de una superficie de dicho segundo
sustrato una segunda composición de adhesivo, comprendiendo dicho
método las etapas de exponer el primer y/o segundo adhesivo aplicado
a humedad durante un tiempo suficiente para humedecer el adhesivo,
poner en contacto uno de dichos sustratos con el adhesivo humedecido
sobre el otro sustrato y dejar que se seque el adhesivo uniendo de
ese modo el primer sustrato con el segundo sustrato. En una
realización el componente de adhesivo aplicado previamente sobre al
menos uno de dicho primer o segundo sustrato se activa mediante
exposición a humedad antes de poner en contacto dicho primer
componente de adhesivo con dicho segundo componente de adhesivo. El
primer componente de adhesivo reacciona con dicho segundo componente
de adhesivo a través de una reacción de reticulación.
El método usa un sistema de adhesivo reactivo de
dos componentes. La invención proporciona por tanto un procedimiento
para unir al menos un primer sustrato con al menos un segundo
sustrato, en el que al menos una parte de al menos uno de dichos
sustratos tiene aplicado sobre el mismo una primera composición de
adhesivo que comprende un polímero de acetato reticulable y un
polímero soluble en agua y al menos una parte de y el segundo
sustrato tiene aplicada sobre el mismo una segunda composición de
adhesivo que comprende un polímero de acetato no reticulable, un
polímero soluble en agua y un agente de reticulación, comprendiendo
dicho procedimiento exponer el primer y/o segundo adhesivo aplicado
a humedad durante un tiempo suficiente para humedecer el adhesivo,
poner en contacto uno de dichos sustratos con el adhesivo humedecido
sobre el otro sustrato y dejar que se seque el adhesivo uniendo de
ese modo el primer sustrato con el segundo sustrato.
La invención se ilustra adicionalmente mediante
los siguientes ejemplos no limitativos. En los ejemplos, el
poli(alcohol vinílico) usado tenía un grado de hidrólisis del
72-76%, el desespumante era Dee Fo 215 y se usó
AlCl_{3} como agente de reticulación.
Ejemplo comparativo
1
Se prepararon adhesivos de una parte
representativos mezclando agua con los componentes mostrados en la
tabla 1. Los componentes se muestran en porcentaje en peso seco.
Se prepararon las partes componentes A y B de
adhesivo representativo mezclando agua con los componentes mostrados
en la tabla 2 (parte componente A) y tabla 3 (parte componente B).
Los componentes se muestran en porcentaje en peso seco.
\vskip1.000000\baselineskip
En los siguientes ejemplos 3-6,
se usó la muestra 3A como parte componente A de adhesivo y se usó la
muestra 3B como parte componente B de adhesivo.
\vskip1.000000\baselineskip
Se llevó a cabo una prueba del anillo para
determinar la efectividad del sellado de las juntas frente a
líquidos especificados. Se volvieron a mojar las zonas de lengüeta y
ranura a las que se les han aplicado adhesivos. Se preparó una junta
mediante inserción de la lengüeta completamente en la ranura. Se
dejó fraguar la junta soldada durante un periodo de 24 horas. Se
colocó la pieza de junta de material laminado soldado sobre una
toalla absorbente de modo que cualquier líquido que fluyera a través
de la junta se absorbiera por la toalla. Se coloca un tubo de PVC de
3'' de DI (diámetro interno) sobre la junta y se usa un sellante de
silicio para sellar el anillo de PVC sobre la junta laminada,
centrándose la junta de ranura y lengüeta en el centro del diámetro
interno del anillo. Entonces se llenó el anillo de PVC con 100
gramos de un líquido. El líquido usado en esta prueba fue una
disolución de limpieza de suelos "sin aclarado" comercialmente
disponible diluida con agua hasta la concentración indicada por las
instrucciones. Se dejó permanecer el líquido sobre la junta durante
24 horas. Se cubrió la parte superior del anillo de PVC con papel de
aluminio para evitar la evaporación del agua. Se anotó el tiempo de
salida de flujo. La prueba ha acabado si todo el líquido sale antes
del tiempo prescrito.
Al final del periodo de 24 horas, se vierte el
líquido que aún permanece en el anillo en un recipiente tarado y se
pesa el líquido. Se examina la toalla absorbente para detectar
cualquier agua absorbida que pueda haberse fugado a través de la
junta. Se retiró con cuidado el anillo de tubo del material laminado
y se examinó la junta para detectar cualquier hinchamiento/pico con
un calibre micrométrico especialmente equipado. Debido a la
absorción de líquido se forman picos del hinchamiento de la junta.
Los resultados se muestran en la tabla 4.
\vskip1.000000\baselineskip
Se volvieron a mojar las zonas de lengüeta y
ranura a las que se les había aplicado el adhesivo. En diversos
momentos después de volver a mojar (inmediatamente después de volver
a mojar, 30 s después de volver a mojar, 1 min. después de volver a
mojar y 2 min. después de volver a mojar), se prepararon las juntas
mediante la inserción de la lengüeta completamente en la ranura. Se
dejaron fraguar las juntas soldadas durante 5 días a temperatura
ambiente. Se realizaron las pruebas de % de rotura de fibra y de
fuerza de unión usando un Instron convencional. Se llevó a cabo una
prueba del anillo de veinticuatro horas tal como se describe en el
ejemplo 3. Los resultados se muestran en la tabla 5, que representan
el promedio de al menos cinco muestras de cada grupo sometido a
prueba.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
La influencia incesante de bajas fuerzas durante
largos periodos de tiempo puede conducir a la separación de juntas
en instalaciones de suelos. Se usa el siguiente método (prueba de
esfuerzo cortante de fluencia) para someter a prueba este fenómeno.
En el caso de una instalación de suelos laminado, una fuente de la
fuerza de fluencia que actúa sobre una junta es la fuerza de
fricción entre la superficie inferior de un tablón "cargado" y
la subsuperficie sobre la que el tablón está instalado. En esta
prueba, la fuerza de fricción es el peso que se suspende de una
junta preparada con el sistema de adhesivo que está evaluándose.
Se preparó una junta para realizar pruebas
usando una zona de lengüeta y ranura de junta que tiene diez
pulgadas de largo y tres pulgadas a cada lado de la junta. Se
ensamblaron las piezas con el adhesivo o sistema de ensamblaje que
iba a evaluarse y se dejó "fraguar" durante 24 horas. Usando
una sierra de vaivén de una pulgada de ancho se cortaron muestras de
modo que la dirección de corte fuera perpendicular a la junta, y que
la junta tuviera una pulgada de largo. Se perforó un orificio en
cada extremo de proyección de modo que pudieran introducirse los
ganchos. Se midió el espacio de separación inicial en la junta con
un microscopio. Se suspendió la muestra de un gancho desde una barra
horizontal. Se suspendió un peso de 1000 gramos mediante un gancho
desde el otro agujero de la muestra. A intervalos especificados, se
retiró una muestra y se midió el aumento de espacio de la junta
medida.
Se tomaron lecturas del aumento de espacio de la
junta en los días 1, 2, 3, 5, 8, 11 y 14. La tabla 6 muestra el
aumento en la abertura de espacio en los tiempos prescritos.
Se llevaron a cabo pruebas de envejecimiento
para estimular las condiciones de almacenamiento a lo largo del
tiempo y a diversas temperatura y humedad.
Se envejecieron tablones de ranura y lengüeta
separados que tenían adhesivo aplicado previamente en los mismos
durante los intervalos de tiempo, temperaturas y nivel de humedad
mostrados en las tablas 7-9. Tras el envejecimiento
apropiado, se volvieron a mojar las zonas de lengüeta y ranura a las
que se les había aplicado previamente adhesivo y se prepararon las
juntas inmediatamente después de volver a mojar mediante la
inserción de la lengüeta completamente en la ranura. Se dejaron
fraguar las juntas soldadas durante 5 días a temperatura ambiente.
Se realizaron las pruebas de % de rotura de fibra y fuerza de unión
usando un Instron convencional. Se llevaron a cabo pruebas del
anillo de veinticuatro horas tal como se describe en el ejemplo 3.
Se determinaron la estabilidad térmica (tablas 7 y 8) y la
estabilidad térmica y frente a la humedad (tabla 9). Los datos
mostrados en las tablas 7-9 representan el promedio
de al menos cinco muestras de cada grupo sometido a prueba.
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Claims (19)
1. Sistema de adhesivo de dos componentes
rehumedecible con agua que comprende, como primer componente un
polímero reticulable y como segundo componente, un agente de
reticulación, dicho primer componente comprende un polímero de
acetato reticulable y un polímero soluble en agua y dicho segundo
componente comprende un polímero soluble en agua y un agente de
reticulación.
2. Adhesivo según la reivindicación 1, en el que
el copolímero de acetato reticulable es un copolímero de acetato de
vinilo.
3. Adhesivo según la reivindicación 2, en el que
el copolímero reticulable es copolímero de
N-metilolacrilamida-acetato de
vinilo.
4. Adhesivo según la reivindicación 1, en el que
dicho segundo componente comprende además un polímero de acetato no
reticulable.
5. Adhesivo según la reivindicación 4, en el que
dicho polímero de acetato no reticulable es homopolímero de acetato
de vinilo.
6. Adhesivo según la reivindicación 4, en el que
el polímero de acetato no reticulable es un copolímero de acetato de
vinilo.
7. Adhesivo según la reivindicación 1, en el que
el polímero soluble en agua es un poli(alcohol vinílico).
8. Adhesivo según la reivindicación 5, en el que
dicho primer componente comprende un polímero de
N-metilolacrilamida-acetato de
vinilo y poli(alcohol vinílico) y dicho segundo componente
comprende un homopolímero de acetato de vinilo, un
poli(alcohol vinílico) y un agente de reticulación.
9. Método para unir un primer sustrato con un
segundo sustrato en el que dicho primer y/o segundo sustrato tiene
aplicado previamente en al menos una parte de una superficie de
dicho primer y/o segundo sustrato un sistema de adhesivo de dos
componentes rehumedecible con agua según la reivindicación 1,
comprendiendo dicho método las etapas de exponer el primer y/o
segundo adhesivo aplicado a humedad durante un tiempo suficiente
para humedecer el adhesivo, poner en contacto uno de dichos
sustratos con el adhesivo humedecido sobre el otro sustrato y dejar
que se seque el adhesivo uniendo de ese modo el primer sustrato con
el segundo sustrato.
10. Método según la reivindicación 9, en el que
dicho primer sustrato tiene aplicado previamente en al menos una
parte de una superficie de dicho primer sustrato dicho primer
componente del sistema de adhesivo, dicho segundo sustrato tiene
aplicado previamente en al menos una parte de una superficie de
dicho segundo sustrato dicho segundo componente del sistema de
adhesivo, comprendiendo el método poner en contacto dicho primer
componente presente sobre dicho primer sustrato con dicho segundo
componente presente sobre dicho segundo sustrato y reactivar el
adhesivo por lo que se une dicho primer sustrato con el segundo
sustrato.
11. Procedimiento según la reivindicación 10, en
el que la reactivación del adhesivo se consigue exponiendo al menos
uno de dicho primer componente o dicho segundo componente a humedad
antes de poner en contacto dicho primer componente presente sobre
dicho primer sustrato con dicho segundo componente presente sobre
dicho segundo sustrato.
12. Procedimiento según la reivindicación 10, en
el que la reactivación del adhesivo se consigue exponiendo dicho
primer componente y dicho segundo componente a humedad tras poner en
contacto dicho primer componente presente sobre dicho primer
sustrato con dicho segundo componente presente sobre dicho segundo
sustrato.
13. Artículo de fabricación que tiene aplicado
un componente en un sustrato que va a unirse con un segundo sustrato
y el segundo componente en un segundo sustrato que va a unirse con
un primer sustrato del sistema de dos componentes según la
reivindicación 1.
14. Artículo según la reivindicación 13, en el
que la primera superficie y la segunda superficie está hecha de
madera.
15. Artículo según la reivindicación 13, que es
un tablón de ranura y lengüeta.
16. Artículo según la reivindicación 15, en el
que uno de dicho primer o segundo componente se aplica sobre el lado
de lengüeta del material de tablón y dicho otro de dicho primer o
segundo componente de adhesivo se aplica sobre el lado de ranura del
tablón.
17. Método para unir entre sí paneles de ranura
y lengüeta, comprendiendo el método unir un panel de ranura y
lengüeta con un segundo panel de ranura y lengüeta, teniendo
aplicado previamente cada uno de los paneles que van a unirse en las
superficies de lengüeta y/o ranura de los mismos el sistema de
adhesivo de dos componentes rehumedecible con agua según la
reivindicación 1, en el que un componente de adhesivo se aplica en
el lado de lengüeta del tablón y el segundo componente de adhesivo
se aplica en el lado de ranura del tablón, comprendiendo exponer el
adhesivo sobre la superficie de lengüeta y/o ranura a humedad
durante un tiempo suficiente para humedecer el adhesivo, poner la
superficie de lengüeta en contacto con la superficie de ranura y,
opcionalmente, aplicar presión para efectuar dicha unión entre
sí.
18. Método según la reivindicación 17, en el que
la lengüeta de dicho panel comprende un primer componente que
comprende un polímero de acetato reticulable y un polímero soluble
en agua y la ranura de dicho panel comprende un segundo componente
que comprende un polímero soluble en agua y un agente de
reticulación.
19. Método según la reivindicación 17, en el que
la ranura de dicho panel comprende un primer componente que
comprende un polímero de acetato reticulable y un polímero soluble
en agua y la lengüeta de dicho panel comprende un segundo componente
que comprende un polímero soluble en agua y un agente de
reticulación.
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