Fototvrditeľná elastomérna kompozícia

Číslo patentu: E 14359

Dátum: 19.06.2006

Autori: Lionberger James, Schall Joel, Woods John

Je ešte 13 strán.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

0001 Tento vynález sa týka fototvrditelných elastomérnych kompozícii a spôsobov prípravy a použitia takýchto kompozícii. Konkrétnejšie, tento vynález sa týka fototvrditelných elastomérnych kompozícii užitočných pre také aplikácie tvrdené na mieste, ako je vytváranie tesnení na dieloch.Stručný opis súvisiace technológie0002 Tvrditelné kompozície sa v širokej miere využívajú na aplikácie tesnení, Iepidiel, náterov a zalievania, aby sme vymenovali niekoľko z nich. Volba elastomerických základných reťazcov a tvrditeľných skupín sa všeobecne vyberá s odkazom na špecifické uplatnenie koncového použitia a prostredie v ktorom sa zamýšla používať. Použlvajú sa polyméry, ktoré majú rôzne stupne nenasýtených skupín, ako aj iné funkčne zosieťované skupiny.0003 Elastomérne tesniace aplikácie a konkrétne aplikácie tesnení, sa konvenčne vyrábajú v tvámiacich procesoch. Tesnenia vyrábané týmito procesmi sa potom namontujú na špeciñcký výrobok alebo aplikáciu, ktorá sa má utesniť. Tieto tesnenia sa všeobecne vyrábajú pri vysokej teplote, aby sa uskutočnilo správne zosieťovanie a tým si vyžadujú ohrev, aby sa tak učinilo. Navyše, pretože tieto tesnenia sa vyrábajú vopred, možno ich použit len vo vopred určených aplikáciách a pre dimenzované diely určené vopred. « 0004 Tesnenia vytvrdzované na mieste (CIPG) riešia problém nevýhod konvenčnejších lisovaných alebo predrezaných tesnení, pretože tesnenia CIPG sú určené na nanesenie priamo na diel a na vytvrdenie na mieste. Týmto spôsobom sa môže regulovať veľkosť tesnenia dávkovanim kompozície spôsobom a množstvom vhodných pre podmienky. Tieto typy tesnení využívajú rôzne lepidlové kompozície a aplikácie. Často je teplota vytvrdzovania vyžadovaná na získanie správneho utesnenia relatívne vysoká, čo môže byť problematické, ak nastane deformácia kvôli vysokým teplotám alebo dlhým dobám vytvrdzovania, akoaj výrobným nákladom spojeným s dlhšlmi časmi vytvrdzovania a nákladmi na energiu. Pri výrobe automobilových súčiastok môžu byť napríklad diely na montážne linke ohrozené uhlovodikovými médiami, ako sú oleje a palivá, a operatívne je výhodné vytvrdzovanie elastoméru po bod dostatočný, aby odolal takýmto tekutinám. Doterajšie kompozície používané pre produkty CIPG trpia neschopnosťou uspokojivo prekonávať niektoré z týchto nevýhod.0005 Tento vynález poskytuje novú triedu fototvrditelných elastomérnych kompozícii. Konkrétnejšie, ešte v širšom zmysle, fototvrditelné elastomérne kompozície podla vynálezu obsahujú elastomérnu zložku, monofunkčný a/alebo multifunkčný reaktant, napríklad sieťovacie čínidío, a lniciátor fotovytvrdzovania. lniciátor (alebo fotoiniciátor) môže byť fotoiniciátor vo viditeľnom alebo ultrañalovom (UV) svetle. Kompozícle podla tohto vynálezu sú užitočné napríklad pre aplikácie vytvrdzovania na mieste, ako sú aplikácie tesnení.0006 V jednom aspekte tohto vynálezu sa uvádza kompozícia obsahujúca okolo 35 až okolo 65 percent hmotnostných elastoméru, ktorý zahŕňa aIkyl(met)akrylátové polyméry vybrané zhomopolymérov C 1 až C 10 alkyl(met)akrylátov okolo 1,5 až okolo 25 percent hmotnostných multifunkčného reaktantu a okolo 0,1 až okolo 10,5 percent hmotnostných fotoinlciátora ako je UV fotoiniciátor.0007 V ďalšom aspekte tohto vynálezu sa uvádza kompozícia obsahujúca okolo 35 až okolo 65 percent hmotnostných elastoméru, ktorý zahŕňa alkyl(met)akrylátové polyméry vybrané zhomopolymérov C 1 až C 10 alkyl(met)akrylátov a kopolymérov C 1 až C 10 alkyl(met)akrylátov okolo 1,0 až okolo 25 percent hmotnostných multifunkčného reaktantu a okolo 0,1 až okolo 10,0 percent hmotnostných fotoiniciátora vo viditeľnom svetle.0008 V ďalšom aspekte tohto vynálezu sa uvádza kompozícia obsahujúca okolo 35 až okolo 65 percent hmotnostných elastoméru, ktorý zahŕňa alkyl(met)akryláové polyméry vybrané zhomopolymérov C 1 až C 10 alkyl(met)akryIátov a kopolymérov C 1 až C 10 alkyl(met)akrylátov monofunkčný-2 reaktant ako je okolo jeho 1,0 až okolo 25 percent hmotnostných a okolo 0,1 až okolo 10,0 percent hmotnostných fotolniciátora, ako je UV fotoiniciátor.0009 V ešte ďalšom aspekte tohto vynálezu sa uvádza kompozícia obsahujúca okolo 35 až okolo 65 percent hmotnostných elastoméru, ktorý zahŕňa alkyl(met)akrylátové polyméry vybrané z homopolymérov C 1 až C 10 alkyl(met)akrylátov a kopolymérov C 1 až C 10 alkyl(met)akrylátov monofunkčný reaktant ako je jeho okolo 1,0 až okolo 25 percent hmotnostných a okolo 0,1 až okolo 10,0 percent hmotnostných fotolniciátora vo viditeľnom svetle.0010 V ešte ďalšom aspekte tohto vynálezu sa uvádza kompozícia obsahujúca okolo 35 až okolo 95 percent hmotnostných elastoméru, ktorý zahŕňa najmenej jednu časť polyfunkčného (met)akrylátu a najmenej jednu časť monofunkčného (metlakrylátuç okolo 1,0 až okolo 25 percent hmotnostných najmenej jedného multifunkčného (met)akry|átu a okolo 0,1 až okolo 10,0 percent hmotnostných fotolniciátora, ako je UV fotoiniciátor.0011 V ďalšom aspekte tohto vynálezu sa uvádza kompozícia obsahujúca okolo 35 až okolo 95 percent hmotnostných elastoméru, ktorý zahŕňa aIkyl(met)akryIátové polyméry vybrané z homopolymérov C 1 až C 10 alkyl(met)akrylátov a kopolymérov C 1 až C 10 alkyl(met)akrylátov monofunkčný reaktant ako je jeho okolo 1,0 až okolo 25 percent hmotnostných a okolo 0,1 až okolo 10,0 percent hmotnostných fotolniciátora ako je UV fotoiniciátor.0012 V ďalšom aspekte tohto vynálezu sa uvádza kompozícia obsahujúca aIkyI(met)akrylátové polyméry vybrané z homopolymérov C 1 až C 10 alkyl(met)akrylátov a kopolymérov C 1 až C 10 alkyl(met)akrylátov okolo 1,0 až okolo 25 percent hmotnostných multifunkčného reaktantu a okolo 0,1 až okolo 10 percent hmotnostných fotolniciátora vo viditeľnom svetle.0013 V ešte ďalšom aspekte tohto vynálezu sa uvádza kompozícia obsahujúca okolo 35 až okolo 95 percent hmotnostných elastoméru. ktorý zahŕňa alkyl(met)akrylátové polyméry vybrané z homopolymérov C 1 až C 10 alkyl(met)akrylátov a kopolymérov C 1 až C 10 alkyl(met)akrylátov monofunkčný reaktant ako je jeho okolo 1,0 až okolo 25 percent hmotnostných a okolo 0,1 až okolo 10 percent hmotnostných fotoiniciátor vo viditeľnom svetle.0014 V ešte ďalšom aspekte tohto vynálezu sa uvádza kompozícia obsahujúca okolo 35 až okolo 95 percent hmotnostných elastoméru, ktorý zahŕňa najmenej jednu časť polyfunkčného (met)akry|átu a najmenej jedna čast monofunkčného (met)akry|átu reaktant, ktorý zahŕňa najmenej jeden multifunkčný (met)akrylát v kombinácii s najmenej jedným monofunkčným (met)akrylátom,ako je okolo 1,0 až okolo 25 percent hmotnostných kombinovaného reaktantu a okolo 0,1 až okolo 10,5 percent hmotnostných fotoiniciátora.0015 V ďalšom aspekte tohto vynálezu sa uvádza kompozícia obsahujúca okolo 35 až okolo 95 percent hmotnostných elastoméru, ktorý zahŕňa najmenej jednu čast polyfunkčného (met)akry|átu a najmenej jednu část monofunkčného (met)akrylátu reaktant, ktorý zahŕňa najmenej jeden multifunkčný (met)akrylát v kombinácii s najmenej jedným monofunkčným (met)akryIàtom, ako je okolo 1,0 až okolo 25 percent hmotnostných kombinovaného reaktantu a okolo 0,1 až okolo 10,0 percent hmotnostných fotolniciátora vo viditeľnom svetle.0016 V ďalšom aspekte tohto vynálezu sa uvádza spôsob nanášania tesnenia na výrobok zahŕňajúci kroky vytvorenie zmesi kompozicie, ktorá zahŕňa i) okolo 35 až okolo 65 percent hmotnostných elastoméru zahŕňajúceho alkyl(met)akrylátové polyméry vybrané z homopolymérov C 1 až C 10 alkyl(met)akrylátov li) okolo 1,0 až okolo 25 percent hmotnostných multifunkčného reaktantu a lii) okolo 0,1 až okolo 10,0 percent hmotnostných fotolniciátora ako je UV fotoiniciátor nanesenie zmesi na výrobok v tvare a hrúbke požadovanej na vytvorenie nevytvrdeného tesnenia a ožarovanie nevytvrdeného tesnenia žiarením primeraným a počas doby dostatočnej na vytvorenie vytvrdeného tesnenia.0017 V ešte ďalšom aspekte tohto vynálezu sa uvádza spôsob nanášania tesnenia na výrobok zahŕňajúci kroky vytvorenie zmesi kompozicie, ktorá zahŕňa i) okolo 35 až okolo 65 percent hmotnostných elastoméru zahŕňajúce alkyl(met)akrylátové polyméry vybrané z homopolymérov C 1 až C 10 alkyl(met)akrylátov a kopolymérov C 1 až C 10 alkyl(met)akrylátov ii) okolo 1,0 až okolo 25 percent hmotnostných multifunkčného reaktantu a iil) okolo 0.1 až okolo 10,0 percent hmotnostných fotolniciátora vo viditeľnom svetle nanesenie zmesi na výrobok v tvare a hrúbke požadovanej na vytvorenie nevytvrdeného tesnenia a ožarovanie nevytvrdeného tesnenia žiarením primeraným a po dobu dostatočnú na vytvorenie vytvrdeného tesnenia.0018 V ďalšom aspekte tohto vynálezu sa uvádza spôsob nanášania tesnenia na výrobok zahŕňajúci kroky vytvorenie zmesi kompozície ktorá zahŕňa i) okolo 35 až okolo 65 percent hmotnostných elastoméru zahŕňajúceho aIkyI(met)akryIátové polyméry vybrané z homopolymerov C 1 až C 10 alkyl(met)akrylátov a kopolymérov C 1 až C 10 alkyl(met)akrylátov ii) okolo 1,0 až okolo 253 percent hmotnostných multifunkčného reaktantu a iii) okolo 0,1 až okolo 10,0 percent hmotnostných fotoiniciátora ako je UV fotoiniciátor nanesenie zmesi na výrobok V tvare a hrúbke požadovanej na vytvorenie nevytvrdeného tesnenia a ožarovanie nevytvrdeného tesnenia žiarením primeraným a počas doby dostatočnej na vytvorenie vytvrdeného tesnenia.0019 V ďalšom aspekte tohto vynálezu sa uvádza spôsob nanášanía tesnenia na výrobok zahŕňajúci kroky vytvorenie zmesi kompozície, ktorá zahŕňa i) okolo 35 až okolo 95 percent hmotnostných elastoméru zahŕňajúceho najmenej jednu časť polyfunkčného (met)akry|átu a najmenej jednu časť monofunkčného (met)akrylátu ii) reaktant zahŕňajúci najmenej jeden multifunkčný(met)akrylát v kombinácii s monofunkčným (menakrylátom, ako je okolo 1,0 až okolo 25 percent hmotnostných kombínovaného reaktantu a iii) fotoiniciátor, ako je UV fotoiniciátor nanesenie zmesi na výrobok v tvare a hrúbke požadovanej na vytvorenie nevytvrdeného tesnenia a ožarovanie nevytvrdeného tesnenia žiarením primeraným a počas dobu dostatočnú na vytvorenie vytvrdeneho tesnenia.0020 V ešte ďalšom aspekte tohto vynálezu sa uvádza spôsob nanášanie tesnenia na výrobok zahŕňajúci kroky vytvorenie zmesi kompozície, ktorá zahŕňa i) okolo 35 až okolo 95 percent hmotnostných elastoméru zahŕňajúceho aIkyl(met)akrylátové polyméry vybrané z homopolymérov C 1 až C 10 alkyl(met)akrylátov a kopolymérov C 1 až C 10 alkyl(met)akrylátov ii) monofunkčný reaktant ako je jeho okolo 1,0 až okolo 25 percent hmotnostných a iii) okolo 0,1 až okolo 10,0 percent hmotnostných fotoiniciátora ako je UV fotoinicíátor nanesenie zmesi na výrobok v tvare a hrúbke požadovanej na vytvorenie nevytvrdeného tesnenia a ožarovanie nevytvrdeného tesnenia žiarením primeraným a počas doby dostatočnej na vytvorenie vytvrdeného tesnenia.0021 V ďalšom aspekte tohto vynálezu sa uvádza spôsob nanášanla tesnenia na výrobok zahŕňajúci kroky vytvorenie zmesi kompozície, ktorá zahŕňa i) alkyl(met)akrylátové polyméry vybrané z homopolymérov C 1 až C 10 alkyl(met)akrylátov a kopolymérov C 1 až C 10 alkyl(met)akrylátov ii) okolo 1,0 až okolo 25 percent hmotnostných multifunkčného reaktantu a iii) okolo 0,1 až okolo 10 percent hmotnostných fotoiniciátora vo viditeľnom svetle nanesenie zmesi na výrobok v tvare a hrúbke požadovanej na vytvorenie nevytvrdeného tesnenia a ožarovanie nevytvrdeného tesnenia žiarením primeraným a počas doby dostatočnej na vytvorenie vytvrdeného tesnenia. 0022 V ešte ďalšom aspekte tohto vynálezu sa uvádza spôsob nanášania tesnenia na výrobok zahŕňajúci kroky vytvorenie zmesi kompozície, ktorá zahŕňa i) okolo 35 až okolo 95 percent hmotnostných elastoméru zahŕňajúceho aIkyl(met)akryIátové polyméry vybrané z homopolymérov C 1 až C 10 alkyl(met)akrylátov a kopolymérov C 1 až C 10 alkyl(met)akrylátov ii) monofunkčný reaktant ako je jeho okolo 1,0 až okolo 25 percent hmotnostných a iii) okolo 0,1 až okolo 10 percent hmotnostných fotoiniciátora vo viditeľnom svetle nanesenie zmesi na výrobok v tvare a hrúbke požadovanej na vytvorenie nevytvrdeného tesnenia a ožarovanie nevytvrdeného tesnenia žiarením primeraným a počas doby dostatočnej na vytvorenie vytvrdeného tesnenia.0023 Tento vynález smeruje na fototvrditelné elastomérne kompozície. Fototvrditelné elastomérne kompozície obsahujú elastomérnu zložku, monofunkčný alebo multifunkčný reaktant a iniciátor. Iniciátor môže byť vo viditeľnom svetle, alebo UV ínicíátor, alebo oba. Zložky môžu byť prítomné v rôznych množstvách v závislosti od kombinácie zložiek a požadovanej kompozície. 0024 Kompozície podľa tohto vynálezu môžu byt užitočné napríklad pre aplikácie vytvrdzované na mieste. Môžu sa používať na nanášanie tesnenia na výrobok, ako napríklad plochého tesnenia. Špecifickejšie, nevytvrdené kompozície sa môžu priamo nanášať na výrobok alebo povrch ktorý sa má utesnit a vystaviť UV alebo viditeľnému žiareniu, aby sa kompozícia vytvrdíla a vytvorilo sa tesnenie.0025 Pojem vytvrdzovat alebo vytvrdzovanie, ako sa tu používa, sa vzťahuje na zmenu skupenstva, stavu a/alebo štruktúry materiálu, ktora sa zvyčajne, ale nie nevyhnutne, vyvoláva najmenej takou jednou premennou, ako je čas, teplota, vlhkosť, žiarenie, prítomnosť a množstvo katalyzátora alebo urýchlovača vytvrdzovania v takomto materiáli, alebo podobne. Pojmy čiastočne pokrývajú taktiež celé vytvrdzovanie. Pre účely tohto vynálezu pojmy znamenajú najmenej čiastočne zosieťovaný a v požadovaných formách v podstate alebo úplne zosieťovaný.0026 Jedna zložka obsiahnutá v kompozíciách podla tohto vynálezu je elastomér. V niektorých uskutočneniach tohto vynálezu elastomérna zložka môže byť alkyl(met)akrylátový polymér. Špeciñckejšie, alkyl(met)akrylátový polymér môže byt homopolymér C 1 až C 10 alkyl(met)akrylátov alebo kopolymér C 1 až C 10 alkyl(met)akrylátov. Vhodné alkylakryláty zahŕňajú, ale nie sú obme-4 dzené, na etylakrylál, butylakrylát a Z-etylhexylakrylát. Kopolymérne akrylátové elastoméry alebo gumy môžu obsahovat kopolymerizované jednotky do 40 percent hmotnostných monomérov monovinylu, napriklad styrénu, akrylonitrilu. vinylbutyléteru, kyseliny akrylovej a C, až C 10 alkylakrylátov, odlišných od hlavného alkylakrylátového komonoméru. Takéto kopolyméry sa dodávajú komerčne, napriklad ako akrylátové gumy Hytemps (akrylový homopolymér a kopolymérové gumy dodávané spoločnosťou Nippon Zeon, KK) a akrylátové gumy Toacron AR-601 (polyetylakrylátové polyméry dodávané spoločnosťou Toa Paint, KK).0027 Určité takéto alkylakrylátové polyméry sú úplnejšie opísané v US 6,506,460 udelenom pre Paglia a kol., ktorýje tu odkazom začlenený v celosti.0028 V ďalších uskutočneniach tohto vynálezu elastomér môže byt polyfunkčný (menakrylátový polymér. Takéto polyméry môžu mat vysoký stupeň funkčnosti kvôli prítomnosti viacnásobných funkčných skupin v hlavnom reťazci polyméru ako aj funkčných koncových skupin. V niektorých uskutočneniach vynálezu takéto elastoméry môžu obsahovať polyfunkčnú časť (met)akryIátu a najmenej jednu monofunkčnú časť (met)akrylátu. Polyfunkčná časť (met)akrylátu môže tvoriť hlavný reťazec polyméru, pričom monofunkčné časti (met)akrylátu sú koncové skupiny.0029 Napriklad elastomér môže byť vinylový polymér ukončený s (met)akryloyom. Takéto vinylové polyméry môžu mať teda na molekulu najmenej jednu koncovú skupinu predstavovanú všeobecným vzorcom (l)0030 Počet skupín vyššie uvedeného vzorca (l) na molekulu nie je zvlášť obmedzený, ale je výhodné, aby nebol menej než jeden na molekulu. V niektorých uskutočneniach vynálezu je počet skupín podľa vzorca (I) na molekulu 1, 2 až 4.0031 Odkazujúc na všeobecný vzorec (l), R predstavuje vodik alebo organickú skupinu 1 až 20 uhlíkových atómov. Je výhodné. aby R bol vodik alebo uhlovodlková skupina s 1 až 20 uhlíkovými atómami. čiže aby medzi iným zahŕňal také druhy ako -H, -CH 3, -CH 2 CH 3, -(CH 2)CH 3 (n celé číslo od 2 do 19), -CsH 5, CHQOH a -CN. výhodnejšie sú -H a -CH 3.0032 Hlavný reťazec polyméru môže byt multifunkčný, čím polyméru udeľuje vyšší stupeň funkčnosti než alkyl(met)akrylátové polyméry opísané vyššie. Je výhodné, aby hlavný reťazec vinylového polyméru obsahoval (met)akryIový polymér, výhodnejšie je, aby obsahoval polymér esteru kyseliny akrylovej. Použiť možno taktiež styrénový polymér.0033 Monomér na vytvorenie hlavného reťazca vinylového polyméru nie je zvlášť obmedzený, ale možno selektívne využívať širokú škálu monomérov. Vhodné príklady zahŕňajú, ale nie sú obmedzené na (met)akrylové monoméry ako je kyselina (met)akrylová, metyl(met)akrylát, etyl(met)akrylát, n-propyl(met)akrylàt, izopropyl(met)akrylát, n-butyl(met)akrylát, izobutyl(met)akrylát,terc-butyl(met)akrylát, n-pentyl(met)akrylát, n-hexyl(met)akrylát, cyklohe×yl(met)akrylát, n-heptyI(met)akrylát, n-oktyI(met)akryIát, 2-etylhexyl(met)akrylát, nonyl(met)akrylát, decyl(met)akrylát,dodecyl(met)akrylát, fenyI(met)akrylát, tolyl(met)akrylát, benzyl(met)akrylát, 2-metoxyetyI(met)akrylát, 3-metoxybutyl(met)akrylát, 2-hydroxyetyl(met)akrylát, 2-hydroxypropyl(met)akrylát, stearyl(met)akrylát, gIycidyl(met)akryIát, 2-aminoetyl(met)akrylát, v-(metakryloyloxypropyl)trimetoxysi|án. etylénoxidový adukt kyseliny (met)akrylovej, trifluórmetylmelyl(met)akrylát, Z-trifluórmetyletyl(met)akrylát, 2-perfluóretyletyl (met)akrylát, 2-perfluóroetyl-2-perfluórobutyletyl (met)akrylát, 2 perfluóroetyl (met)akryIát,perfluórmetyl(mel)akrylát, diperfluórmetylmetyl(met)akryIát, 2-perfluórmetyI-Z-perfluóroetylmetyl(met)akrylát, Z-perfluórhexyletyl(met)akryIát, 2-perfluórdecyletyl(met)akrylát, 2-perfluórhexadecyletyl(met)akrylát atď. styrénové monoméry ako styrén, vinyltoluén, ametylstyrén, chlórstyrén, kyselina styrénsulfónová a jej sol fluór obsahujúce vinylové monoméry ako perfluóretylén, perfluórpropylén, vinylidénfluorid,atď. silikón obsahujúce vinylové monoméry ako vinyltrimetoxysilán, vinyltrietoxysilán atď. anhydrid kyseliny maleínovej, kyselina maleinovà,monoalkylestery a dialkylestery kyseliny maleinovej kyselina fumarová a monoalkylestery a dialkylestery kyseliny fumarovej maleinidové monoméry ako maleimid, metylmaleimid, etylmaleimid,propylmaleimid, butylmaleimid, hexylmaleimid, oktylmaleimid, dodecylmaleímid, stearylmaleimid,fenylmaleimid, cyklohexylmaleimid atď. nitril obsahujúce vinylové monoméry ako akrylonitríl, metakrylonitril atd. amid obsahujúce vinylové monoméry ako akrylamid, metakrylamid atď. vinylestery ako vinylacetát, vinylpropionát, vinylplvalát, vinylbenzoát, vinylcinamát atď. alkény ako etylén,propylén atď. konjugované diény ako butadién, izoprén atď. vinylchlorid. vinylidénchlorid, alylchlorid a alylalkohol. Tieto monoméry možno používať každý sám alebo možno kopolymerizovať množstvo z nich.

MPK / Značky

MPK: C09J 133/08, C09J 5/00, C09J 133/10, C08F 2/46, C09J 4/06

Značky: kompozícia, elastomérna, fototvrditeľná

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/21-e14359-fototvrditelna-elastomerna-kompozicia.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Fototvrditeľná elastomérna kompozícia</a>

Podobne patenty