BR112015004928B1 - vedante a base de poliuretano e unidade isolada - Google Patents

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Dwight D. Latham
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Abstract

VEDANTE A BASE DE POLIURETANO, UNIDADE ISOLADA E MÉTODO PARA FORMAR O VEDANTE A BASE DE POLIURETANO. Incorporações da invenção provêm vedantes a base de poliuretano. Os vedantes incluem um produto de reação de um sistema reagente que inclui pelo menos um isocianato, e pelo menos um poliéster poliol. O poliéster poliol inclui um produto de reação de uma mistura de reação de poliéster que inclui um ou mais monômeros hidrofóbicos, um ou mais diácidos orgânicos ou ésteres de metila dos mesmos, e um ou mais dióis.

Description

Campo da invenção
[0001] Incorporações da invenção regerem-se a unidades de vidro isoladas, mais especificamente a unidades de vidro isoladas tendo vedações a base de poliuretano.
Histórico da invenção
[0002] Vidraças isolantes (ou isoladas) (IG) compreendem duas folhas paralelas de vidro mantidas separadas por barras espaçadoras. A cavidade formada entre as folhas de vidro é preenchida com gás inerte para ajudar a reduzir transmissão de calor e som. Tipicamente, usam-se dois tipos diferentes de vedantes para unir o vidro às barras espaçadoras. O vedante primário ou mais profundo une as barras espaçadoras às folhas de vidro, e serve como uma barreira contra escape ou saída do gás inerte da cavidade bem como uma barreira contra a entrada ou ingresso de vapor de umidade na cavidade. Um vedante primário comum é poliisobutileno termoplástico. Entretanto, este material carece de resistência mecânica e exibe comparativamente menos aderência que ou vedante secundário ou mais distante. Como tal, uma função do vedante secundário é prover resistência mecânica para a unidade e impedir ruptura do vedante primário durantes os ciclos térmicos naturais aos quais a unidade é exposta.
[0003] Por causa de suas boas propriedades mecânicas, poliuretano, particularmente poliuretano baseado em poliol a base de polibutadieno, é um vedante secundário usado comumente. Entretanto, tais poliuretanos podem não ter ótimas propriedades de retenção de gás e capacidade a resistir às intempéries. Portanto, há necessidade de vedantes a base de poliuretano que tenham propriedades de retenção de gás e de resistir às intempéries.
Sumário da invenção
[0004] Incorporações da invenção referem-se a vedantes a base de poliuretano que têm propriedades melhoradas de retenção de gás e de resistir às intempéries.
[0005] Incorporações abrangem vedantes a base de poliuretano que incluem um produto de reação de um sistema reagente que inclui pelo menos um isocianato e pelo menos um poliéster poliol. O poliéster poliol inclui um produto de reação de uma mistura de reação de poliéster que inclui um ou mais monômeros hidrofóbicos, um ou mais diácidos orgânicos ou ésteres de metila dos mesmos, e um ou mais dióis tendo um peso molecular entre cerca de 62 g/mol e cerca de 1000 g/mol.
[0006] Os vedantes a base de poliuretano divulgados podem incluir um ou mais dos seguintes aspectos: • A mistura de reação de poliéster incluindo um ou mais polióis tendo uma funcionalidade de pelo menos 3 e um peso molecular abaixo de cerca de 400 g/mol. • O sistema reagente incluindo ainda pelo menos um extensor de cadeia tendo dois grupos reativos com isocianato por molécula e um peso equivalente por grupo reativo com isocianato menor que 400. • O sistema reagente incluindo ainda pelo menos uma carga, sendo que a pelo menos uma carga é pelo menos uma de sulfato de bário (BaSO4), óxido de alumínio (Al2O3), hidróxido de alumínio (Al(OH)3), hidróxido de magnésio (Mg(OH)2), carbonato de cálcio (CaCO3), mica, e talco. • O sistema reagente incluindo ainda pelo menos um plastificante. • O sistema reagente incluindo ainda pelo menos um promotor de aderência. • O sistema reagente incluindo ainda pelo menos um catalisador. • O um ou mais monômeros hidrofóbicos incluindo pelo menos um de um ou mais ácidos dímeros, dióis dímeros, ácidos graxos ou ésteres dos mesmos tendo uma cadeia de ácido graxo e pelo menos um de um grupo OH, CH3OH, COOH, ou CH3COOH ligado à cadeia de ácido graxo, ou combinações dos mesmos. • O um ou mais diácidos orgânicos incluindo compostos lineares ou ramificados representados por HOOZ-X-ZOOH, onde X inclui ligações alifáticas, ligações aromáticas, ou misturas das mesmas, de entre 2 carbonos e 20 carbonos, e Z é selecionado de carbono, fósforo, enxofre. • O um ou mais diácidos orgânicos são selecionados de ácido ftálico, ácido isoftálico, ácido tereftálico, ácido trimelítico, ácido tetraidroftálico, ácido hexaidroftálico, ácido tetracloro-ftálico, ácido oxálico, ácido adípico, ácido azeláico, ácido sebácico, ácido succínico, ácido málico, ácido glutárico, ácido malônico, ácido pimélico, ácido subérico, ácido 2,2-dimetil-succínico, ácido 3,3-dimetil- glutárico, ácido 2,2-dimetil-glutárico, ácido maleico, ácido fumárico, ácido itacônico, ácidos graxos, ou combinações dos mesmos. • O um ou mais dióis são selecionados de etileno glicol, propileno glicol, 1,2-butileno glicol, 2,3-butileno glicol, 1,3-propanodiol, 1,3-butanodiol, 1,4-butanodiol, 1,6- hexanodiol, neopentil glicol, 1,2-etil-hexil glicol, 1,5- pentanodiol, 1,10-decanodiol, 1,3-ciclo-hexano-dimetanol, 1,4-ciclo-hexano-dimetanol (CHDM), ou combinações dos mesmos. • O um ou mais diácidos orgânicos incluem ácido adípico e o um ou mais dióis tendo peso molecular entre cerca de 62 g/mol e cerca de 1000 g/mol compreendem pelo menos um de 1,4- butanodiol e 1,6-hexanodiol. • O um ou mais monômeros hidrofóbicos incluem ácido 12- hidroxi-esteárico. • O um ou mais polióis tendo uma funcionalidade de pelo menos 3 e um peso molecular abaixo de cerca de 400 g/mol compreendem glicerina.
[0007] Incorporações incluem também unidades isoladas, que podem incluir uma primeira superfície, o vedante a base de poliuretano disposto em pelo menos porções da primeira superfície, e uma segunda superfície disposta sobre o vedante a base de poliuretano.
Descrição de incorporações da invenção
[0008] Incorporações da invenção provêm métodos para produzir vedantes com propriedades de retenção de gás e resistência às intempéries melhoradas mantendo ao mesmo tempo as propriedades físicas, estruturais e mecânicas dos vedantes. Incorporações dos vedantes abrangem sistemas de poliuretano de dois componentes onde um primeiro componente inclui pelo menos um poliéster poliol e reagem com um segundo componente que inclui pelo menos um poliisocianato. O primeiro componente e o segundo componente são misturados e aplicados num material-base para ser curado.
[0009] O primeiro componente (também chamado de lado reativo com isocianato) inclui pelo menos um poliéster poliol tendo um peso molecular médio numérico que está dentro dos limites de uma faixa de cerca de 500 a cerca de 4.000 ou dentro dos limites de uma faixa de cerca de 1.000 a cerca de 3.800. Entre cerca de 10 e cerca de 90% em peso do primeiro componente pode incluir o pelo menos um poliol. Todos os valores individuais e subfaixas entre cerca de 10 e cerca de 90% em peso aqui estão incluídos e divulgados; por exemplo, a quantidade pode ser de um limite inferior de cerca de 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, ou 80% em peso a um limite superior de cerca de 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, ou 90% em peso.
[0010] Os poliésteres polióis podem ser o produto de reação de uma mistura de reação de poliéster que inclui pelo menos (I) um ou mais monômeros hidrofóbicos, (II) um ou mais diácidos orgânicos ou ésteres de metila dos mesmos, e (III) um ou mais dióis.
[0011] Os monômeros hidrofóbicos podem incluir pelo menos um de um ou mais ácidos dímeros, dióis dímeros, ácidos graxos ou ésteres dos mesmos tendo uma cadeia de ácido graxo e pelo menos um de um grupo OH, CH3OH, COOH, ou CH3COOH ligado à cadeia de ácido graxo, ou combinações dos mesmos.
[0012] O um ou mais ácidos dímeros podem incluir ácidos dímeros contendo de cerca de 18 a cerca de 44 átomos de carbono. Ácidos dímeros (e ésteres dos mesmos) constituem uma classe bem conhecida e obtenível comercialmente de ácidos dicarboxílicos (ou ésteres dos mesmos). Normalmente, eles são preparados dimerizando ácidos monocarboxílicos alifáticos insaturados de cadeia longa, usualmente de 13 a 22 átomos de carbono, ou seus ésteres (ésteres de alquila). Se ser limitado pela teoria, mas acredita-se que a dimerização ocorre por mecanismos possíveis que incluem mecanismos de Diels Alder, radicais livres e íon carbônio. O material de ácido dímero conterá usualmente de 26 a 44 átomos de carbono. Particularmente, exemplos incluem ácidos dímeros (ou ésteres) derivados de ácidos monocarboxílicos insaturados (ou ésteres) de C18 e C22 que produzirão, respectivamente ácidos dímeros (ou ésteres) de C36 e C44. Ácidos dímeros derivados de ácidos insaturados de C18, que incluem ácidos tais como ácido linoleico e ácido linolênico são particularmente bem conhecidos (produzindo ácidos dímeros de C36). Por exemplo, ácidos linoleicos DELTA 9,11 e DELTA 9,12 podem dimerizar para uma estrutura cíclica insaturada (embora esta seja somente uma estrutura possível; outras estruturas, incluindo estruturas acíclicas também são possíveis). Os ácidos dímeros produtos podem conter também uma proporção de ácidos trímeros (ácidos de C54 quando se usam ácidos de partida de C18), possivelmente até mesmo oligômeros superiores e também pequenas quantidades de ácidos monoméricos. Vários graus diferentes de ácidos dímeros são obteníveis de fontes comerciais e estas diferem umas das outras principalmente na quantidade de frações de ácidos trímeros e monobásicos e no grau de insaturação. Os vários dímeros podem ser selecionados de ácidos dímeros de grau bruto, ácidos dímeros hidrogenados, ácidos dímeros hidrogenados/purificados, e combinações dos mesmos.
[0013] Ácidos dímeros exemplares são obteníveis de Croda com a denominação comercial de ácidos PRIPOL™ e de Cognis com a denominação comercial de ácidos EMPOL®. Produtos obteníveis comercialmente apropriados daquele tipo incluem PRIPOL™ 1017 (ácido graxo dímero de C36), PRIPOL™ 1013 (ácido graxo dímero destilado de C36), e PRIPOL™ 1006 (ácido graxo dímero hidrogenado de C36).
[0014] Os dióis dímeros podem incluir ácidos dímeros que foram reduzidos aos dióis dímeros correspondentes. Dióis dímeros exemplares são obteníveis de Croda com a denominação comercial de dióis PRIPOL™. Produtos obteníveis comercialmente apropriados daquele tipo incluem PRIPOL™ 2030 e PRIPOL™ 2033.
[0015] Os ácidos graxos ou ésteres dos mesmos tendo uma cadeia de ácido graxo e pelo menos um de um grupo OH, CH3OH, COOH, ou CH3COOH ligado à cadeia de ácido graxo podem basear- se em ou derivarem de fontes renováveis de matérias-primas tais como óleos vegetais de plantas modificadas geneticamente e/ou gorduras de origem animal. Exemplos de ácidos graxos apropriados ou ésteres dos mesmos incluem ácidos hidroxil esteáricos ou ésteres dos mesmos e ácidos graxos hidroximetilados ou ésteres dos mesmos.
[0016] O ácido hidroxil esteárico pode incluir o ácido 12- hidroxi-esteárico (12-HSA). Ácidos graxos hidroxi secundários monobásicos, especialmente 12-HSA, são obteníveis comercialmente.
[0017] Ácidos graxos hidroximetilados apropriados ou ésteres dos mesmos podem ser obtidos através de métodos de hidroformilação e hidrogenação tais como descritos, por exemplo, nas patentes U.S. n°s 4.731.486 e 4.633.021 e no pedido de patente U.S. publicado n° 2006/0193802.
[0018] Numa incorporação, o um ou mais ácidos graxos hidroximetilados ou ésteres dos mesmos são monômeros ricos em monol. “Monômero rico em monol” e termos semelhantes significam uma composição compreendendo pelo menos 50, tipicamente pelo menos 75 e mais tipicamente 85 por cento em peso (% em peso) de alquil éster de ácido graxo com funcionalidade hidroxi, tais como, mas não limitados àqueles de fórmula I:
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O comprimento da cadeia carbônica principal de fórmula I pode variar, por exemplo, C12-C20, mas tipicamente ela é de C18, e o grupo hidroximetila pode ser colocado ao longo de seu comprimento. O monômero rico em monol usado na prática desta invenção pode compreender uma mistura de ésteres de alquila de ácidos graxos de funcionalidade mono-hidroxi variando tanto no comprimento da cadeia carbônica principal como na colocação do grupo hidroxi ao longo do comprimento das várias cadeias carbônicas principais. O monômero pode ser também um éster de alquila diferente de metila, por exemplo, um éster de alquila de C2-C8. Outros componentes da composição incluem, mas não se limitam a ésteres de alquila de ácidos graxos com funcionalidade poli-hidroxi (por exemplo, di-, tri-, tetra-, etc.).
[0019] A fonte de monômero rico em monol pode variar amplamente e inclui, mas não se limita a, matéria-prima de elevado teor oleico ou destilação de uma matéria-prima de baixo teor oleico, por exemplo, óleo de semente natural tal como óleo de soja, por exemplo, divulgado no pedido copendente “PURIFICATION OF HYDROFORMYLATED AND HYDROGENATED FATTY ALKYL ESTER COMPOSITIONS” (“Purificação de composições de éster de alquila graxo hidroformilado e hidrogenado”) por George Frycek, Shawn Feist, Zenon Lysenko, Bruce Pynnonen e Tim Frank, depositado em 20 de junho de 2008, número do pedido PCT/US08/67585, publicado como WO 2009/009271.
[0020] O monômero rico em monol pode derivar primeiramente hidroformilando e hidrogenando os ácidos graxos ou ésteres de alquila dos mesmos seguido por purificação para obter o monômero rico em monol. Alternativamente, os ácidos graxos ou ésteres de alquila dos mesmos podem ser primeiramente purificados para obter monômero rico monoinsaturado e depois hidroformilados e hidrogenados.
[0021] O grupo CH3OH ligado na cadeia de ácido graxo pode, opcionalmente, ser oxidado a CH3COOH.
[0022] O pelo menos um monômero hidrofóbico (I) pode compreender pelo menos 5% em peso, 10% em peso, 15% em peso, 20% em peso, 25% em peso, 30% em peso, 35% em peso, 40% em peso, 45% em peso, 50% em peso, 55% em peso, 60% em peso, 65% em peso, 70% em peso, ou 75% em peso da mistura de reação de poliéster. O pelo menos um monômero hidrofóbico (I) pode compreender até 10% em peso, 15% em peso, 20% em peso, 25% em peso, 30% em peso, 35% em peso, 40% em peso, 45% em peso, 50% em peso, 55% em peso, 60% em peso, 65% em peso, 70% em peso, 75% em peso, ou 80% em peso da mistura de reação de poliéster.
[0023] A mistura de reação de poliéster inclui um ou mais diácidos orgânicos (II) que incluem compostos lineares ou ramificados representados por HOOZ-X-ZOOH, onde X inclui ligações alifáticas, ligações aromáticas, ou misturas das mesmas, de entre dois (2) carbonos e vinte (20) carbonos, e Z é carbono (C), fósforo (P), enxofre (S). Diácidos apropriados incluem diácidos de açúcares, ácidos cicloalquildióicos (por exemplo, ácido 2,3-ciclo-hexildióico, ácido 2,5-ciclo-hexil- 3,5-dióico, ácido 2,6-ciclo-hexildióico), ácidos alcanodióicos, ácidos alcenodióicos, e ácidos arildióicos. O um ou mais diácidos orgânicos (II) podem ser selecionados do grupo compreendendo, por exemplo, ácido ftálico, ácido isoftálico, ácido tereftálico, ácido trimelítico, ácido tetraidroftálico, ácido hexaidroftálico, ácido tetracloro- ftálico, ácido oxálico, ácido adípico, ácido azeláico, ácido sebácico, ácido succínico, ácido málico, ácido glutárico, ácido malônico, ácido pimélico, ácido subérico, ácido 2,2- dimetil-succínico, ácido 3,3-dimetil-glutárico, ácido 2,2- dimetil-glutárico, ácido maleico, ácido fumárico, ácido itacônico, ácidos graxos (linólico, oleico e similares), e combinações dos mesmos. Os ésteres de metila ou anidridos correspondentes dos ácidos acima, onde eles existirem, também podem ser empregados. Além disso, determinados materiais que reagem de maneira semelhante aos ácidos para formar oligômeros de poliésteres polióis também podem ser úteis. Tais materiais incluem hidroxiácidos tais como ácido tartárico e ácido dimetilol-propiônico. Se for usado um triol ou álcool hídrico superior, um ácido monocarboxílico, tal como ácido acético, pode ser usado na preparação do oligômero de poliéster poliol, e para alguns propósitos, tal oligômero de poliéster poliol pode ser desejável. Em algumas incorporações, o diácido orgânico é ácido adípico.
[0024] O um ou mais diácidos orgânicos (II) podem compreender pelo menos 5% em peso, 10% em peso, 15% em peso, 20% em peso, 25% em peso, 30% em peso, 35% em peso, 40% em peso, 45% em peso, 50% em peso, ou 55% em peso da mistura de reação de poliéster. O pelo menos um de um ou mais diácidos orgânicos podem compreender até 10% em peso, 15% em peso, 20% em peso, 25% em peso, 30% em peso, 35% em peso, 40% em peso, 45% em peso, 50% em peso, 55% em peso, 60% em peso da mistura de reação de poliéster.
[0025] A mistura de reação de poliéster inclui dióis (III) tendo uma funcionalidade OH de 2 e pesos moleculares entre cerca de 62 g/mol e 1000 g/mol. Exemplos de álcoois bifuncionais apropriados incluem etileno glicol, propileno glicol, 1,2-butileno glicol, 2,3-butileno glicol, 1,3- propanodiol, 1,3-butanodiol, 1,4-butanodiol, 1,6-hexanodiol, neopentil glicol, 1,2-etil-hexil glicol, 1,5-pentanodiol, 1,10-decanodiol, 1,3-ciclo-hexano-dimetanol, 1,4-ciclo- hexano-dimetanol (CHDM), e combinações dos mesmos.
[0026] O um ou mais dióis (III) podem compreender pelo menos 5% em peso, 10% em peso, 15% em peso, 20% em peso, 25% em peso, 30% em peso, 35% em peso, 40% em peso, ou 45% em peso da mistura de reação de poliéster. O um ou mais dióis (III) podem compreender até 10% em peso, 15% em peso, 20% em peso, 25% em peso, 30% em peso, 35% em peso, 40% em peso, 45% em peso, ou 50% em peso da mistura de reação de poliéster.
[0027] Em algumas incorporações, prepara-se o poliéster poliol hidrofóbico reagindo ácido adípico, hexanodiol ou butanol, ácido 12-hidroxi-esteárico, e um catalisador de titânio.
[0028] A mistura de reação de poliéster pode incluir também (IV) um ou mais polióis tendo uma funcionalidade de pelo menos 3, e um peso molecular abaixo de 400 g/mol, tal como abaixo de 350, 300, 250, ou 200 g/mol. Exemplos de polióis apropriados incluem glicerina, trimetilolpropano, pentaeritritol, sorbitol, sacarose, e combinações dos mesmos.
[0029] O um ou mais polióis (IV) podem compreender entre 0 e 5% em peso do poliéster poliol hidrofóbico. O um ou mais polióis (IV) podem compreender pelo menos 0,1% em peso, 0,2% em peso, 0,3% em peso, 0,4% em peso, 0,5% em peso, 0,6% em peso, 0,7% em peso, 0,8% em peso, 0,9% em peso, 1% em peso, 1,5% em peso, 2% em peso, 2,5% em peso, 3% em peso, 3,5% em peso, 4% em peso, ou 4,5% em peso do poliéster poliol hidrofóbico. O um ou mais polióis (IV) podem compreender até 1% em peso, 1,5% em peso, 2% em peso, 2,5% em peso, 3% em peso, 3,5% em peso, 4% em peso, 4,5% em peso, 5% em peso, 7% em peso, ou 10% em peso do poliéster poliol hidrofóbico.
[0030] O poliéster poliol pode ser formado por uma reação de polimerização na mistura de reação de poliéster. Com respeito ao método para executar a reação de polimerização, não há nenhuma limitação particular, e a reação de polimerização pode ser executada usando métodos convencionais usados na técnica. A reação de polimerização pode ser auxiliada por um catalisador. Exemplos do catalisador podem incluir metais tais como lítio, sódio, potássio, rubídio, césio, magnésio, cálcio, estrôncio, bário, titânio, zircônio, háfnio, cobalto, zinco, alumínio, germânio, estanho, chumbo, antimônio, arsênio, e cério e compostos dos mesmos. Podem ser mencionados como compostos metálicos: óxidos, hidróxidos, sais, alcóxidos, compostos orgânicos, e similares. Destes catalisadores, prefere-se usar compostos de titânio tais como tetrabutóxido de titânio, tetra-n-propóxido de titânio, tetra-isobutóxido de titânio, 2-etil-hexanoato de titânio, e acetil acetonato de titânio; compostos de estanho tais como dilaurato de di-n-butil estanho, óxido de di-n-butil estanho, e diacetato de dibutil estanho; compostos de chumbo tais como acetato de chumbo e estearato de chumbo. Catalisadores de titânio exemplares são obteníveis de Dorf Ketal com a denominação comercial de acetil acetonatos de titânio TYZOR®. Produtos obteníveis comercialmente apropriados daquele tipo incluem TYZOR® AA-105.
[0031] Além do poliéster poliol, o primeiro componente também pode incluir pelo menos um extensor de cadeia. Para propósitos das incorporações da invenção, um extensor de cadeia é um material tendo dois grupos reativos com isocianato por molécula e um peso equivalente por grupo reativo com isocianato menor que 400 Dalton. Todos os valores individuais e subfaixas menores que 400 Dalton estão aqui incluídos e divulgados; por exemplo, o peso equivalente por grupo reativo com isocianato pode menor que 150, 200, 250, 300, 350, ou 400 Dalton. Entre cerca de 0,5 e cerca de 15% em peso do primeiro componente podem incluir o pelo menos um extensor de cadeia. Todos os valores individuais e subfaixas entre cerca de 0,5 e cerca de 15% em peso estão aqui incluídos e divulgados; por exemplo, a quantidade pode ser de um limite inferior de cerca de 0,5, 1, 2, 3, 4, 5, 7, 10, ou 12% em peso a um limite superior de cerca de 3, 4, 5, 7, 10, 12, ou 15% em peso.
[0032] Extensores de cadeia representativos incluem etileno glicol, dietileno glicol, 1,3-propanodiol, 1,3- ou 1,4- butanodiol, 1,2- e 2,3-butileno glicol, 1,6-hexanodiol, neopentil glicol, tripropileno glicol, 1,2-etil-hexil-diol, etilenodiamina, 1,4-butilenodiamina, 1,6-hexametildiamina, 1,5-pentanodiol, 1,6-hexanodiol, 1,3-ciclo-hexanodiol, 1,4- ciclo-hexanodiol, 1,3-ciclo-hexano dimetanol, 1,4-ciclo- hexano dimetanol, N-metil-etanolamina, N-metil- isopropilamina, 4-amino-ciclo-hexanol, 1,2-diamino-etano, 1,3-diamino-propano, hexil-metileno-diamina, metileno bis(amino-ciclo-hexano), isoforona diamina, 1,3- ou 1,4- bis(aminometil)ciclo-hexano, dietilenotriamina, 3,5-dietil- tolueno-2,4-diamina e 3,5-dietil-tolueno-2,6-diamina e misturas ou combinações dos mesmos. Diaminas primárias apropriadas incluem, por exemplo, dimetil-tio-toluenodiamina (DMTDA) tal como ETHACURE 300 de Albermarle Corporation, dietil-toluenodiamina (DETDA) tal como ETHACURE 100 de Albermarle Corporation (uma mistura de 3,5-dietil-tolueno- 2,4-diamina e 3,5-dietil-tolueno-2,6-diamina), isoforona diamina (IPDA), e dimetil-tio-toluenodiamina (DMTDA).
[0033] O primeiro componente pode incluir ainda pelo menos uma carga. As cargas podem ser materiais orgânicos ou inorgânicos, e podem estar numa forma de partículas discretas individuais. Cargas inorgânicas incluem, por exemplo, óxidos metálicos, hidróxidos metálicos, carbonatos metálicos, sulfatos metálicos, várias espécies de argila, sílica, alumina, metais em pó, microesferas de vidro, ou partículas contendo vazios. Exemplos específicos de cargas inorgânicas incluem carbonato de cálcio, caulim, carbono, óxido de cálcio, óxido de magnésio, hidróxido de magnésio, óxido de alumínio, hidróxido de alumínio, e dióxido de titânio. Cargas inorgânicas incluem também, por exemplo, aquelas tendo razões de aspecto maiores que partículas, tais como talco, mica e volastonita. Cargas orgânicas incluem, por exemplo, partículas de látex, partículas de elastômeros termoplásticos, pós de polpa, pós de madeira, derivados de celulose, quitina, quitosana em pó, pós de polímeros de altos pontos de fusão e muito cristalinos, contas de polímeros muito reticulados, pós de silicone orgânico, e pós ou partículas de polímeros superabsorventes, tais como poli(ácido acrílico) e similares. Podem também ser usadas combinações de quaisquer destas cargas. A carga pode incluir entre cerca de 5 e cerca de 50% em peso do primeiro componente. Todos os valores individuais e subfaixas entre 5 e 50 partes em peso aqui estão incluídos e divulgados; por exemplo, a quantidade pode ser de um limite inferior de cerca de 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35% em peso a um limite superior de cerca de 20, 25, 30, 35, 40, 45, ou 50% em peso.
[0034] Os tamanhos médios de partículas de cargas podem ser de cerca de 50 nanômetros (nm) a cerca de 3000 nm. Todos os valores individuais e subfaixas entre cerca de 50 nm e 3000 nm aqui estão incluídos e divulgados; por exemplo, a quantidade pode ser de um limite inferior de cerca de 50, 60, 70, 80, 90, 100, 200, 250, 300, 400, 500, 600, 750, 900, 1000, 1500, ou 2000 nm a um limite superior de cerca de 200, 250, 300, 400, 500, 600, 750, 900, 1000, 1100, 1200, 1300, 1400, 1500, 2000, 2500, ou 3000 nm. Quando aqui usados, tamanhos de partículas referem-se à distância máxima possível entre dois pontos numa partícula individual; por exemplo, para partículas perfeitamente esféricas, o tamanho de partícula é equivalente ao diâmetro das partículas esféricas.
[0035] A pelo menos uma carga pode incluir uma primeira composição de carga tendo um tamanho médio de partícula de cerca de 1 nm a 300 nm e uma segunda composição de carga tendo um tamanho médio de partícula de cerca de 400 nm a cerca de 1500 nm. Incorporações abrangem uma primeira composição de carga tendo um tamanho médio de partícula de cerca de 50 nm a cerca de 100 nm e uma segunda composição de carga tendo um tamanho médio de partícula de cerca de 500 nm a cerca de 900 nm.
[0036] O primeiro componente pode incluir também pelo menos um plastificante. Plastificantes apropriados são bem conhecidos na técnica e incluem abietatos, adipato, sulfonatos de alquila, azelatos, benzoato, parafinas cloradas, citratos, epóxidos, glicóis éteres e seus ésteres, glutaratos, óleos de hidrocarbonetos, isobutiratos, oleatos, derivados de pentaeritritol, fosfatos, ftalatos, ésteres, polibuteno, ricinoleatos, sebaçato, sulfonaminas, tri- e piro-melitatos, derivados de bifenilo, estearatos, diésteres de difuranos, plastificantes contendo flúor, ésteres de ácido hidroxibenzóico, adutos de isocianatos, compostos aromáticos de múltiplos anéis, derivados de produtos naturais, nitrilas, plastificantes a base de siloxano, produtos à base de breu, tioéteres, óleos de sementes ou derivados de óleos de sementes e combinações dos mesmos. Os ftalatos incluem ftalato de alquil benzila (por exemplo, alquila é octila), ftalato de dioctila, ftalato de dibutila, ftalato de diisononila, e similares. Quantidade usada de plastificante é aquela quantidade suficiente para dar as propriedades reológicas desejadas e dispersar os componentes na composição vedante mantendo ao mesmo tempo propriedades mecânicas desejadas do produto final. O pelo menos um plastificante pode incluir entre cerca de 0,5 e cerca de 30% em peso do primeiro componente. Todos os valores individuais e subfaixas entre cerca de 0,5 e cerca de 30% em peso aqui estão incluídos e divulgados; por exemplo, a quantidade pode ser de um limite inferior de cerca de 0,5, 1, 2, 3, 4, 5, 7, 10, 12, 15, ou 20% em peso a um limite superior de cerca de 3, 4, 5, 7, 10, 12, 15, 20, 25, ou 30% em peso.
[0037] Opcionalmente, o primeiro componente pode incluir pelo menos um tixótropo tal como argila calcinada ou sílica coloidal pirogenada que foi modificada na superfície com poli(dimetil siloxano). O pelo menos um tixótropo pode incluir entre cerca de 0,5 e cerca de 15% em peso do primeiro componente. Todos os valores individuais e subfaixas entre cerca de 0,5 e cerca de 15% em peso aqui estão incluídos e divulgados; por exemplo, a quantidade pode ser de um limite inferior de cerca de 0,5, 1, 2, 3, 4, 5, 7, 10, ou 12% em peso a um limite superior de cerca de 3, 4, 5, 7, 10, 12, ou 15% em peso.
[0038] O primeiro componente reage com um segundo componente que inclui pelo menos um isocianato. Isocianatos apropriados incluem uma ampla variedade de mono e poliisocianatos orgânicos. Monoisocianatos apropriados incluem isocianato de benzila, isocianato de tolileno, isocianato de fenila e isocianatos de alquila nos quais o grupo alquila contém de 1 a 12 átomos de carbono. Poliisocianatos apropriados incluem isocianatos aromáticos, cicloalifáticos e alifáticos. Poliisocianatos exemplares incluem diisocianato de m-fenileno, 2,4-diisocinato de tolileno, 2,6-diisocinato de tolileno, diisocianato de isoforona, 1,3- e/ou 1,4-bis(isocianato metil)ciclo-hexano (incluindo seus isômeros cis e trans), 1,6-diisocianato de hexametileno, 1,4-diisocianato de tetrametileno, 1,4- diisocianato de ciclo-hexano, diisocianato de hexaidro- tolileno, bis(ciclo-hexano isocianato) de metileno (H12MDI), 1,5-diisocianato de naftileno, 2,4-diisocianato de metoxi- fenila, 4,4’-diisocianato de difenil-metano, diisocianato de 4,4’-bifenileno, diisocianato de 3,3’-dimetoxi-4,4’-bifenilo, diisocianato de 3,3’-dimetil-4,4’-bifenilo, 4,4’-diisocianato de 3,3’-dimetil-difenil-metano, triisocianato de 4,4’,4”- trifenil-metano, poli(fenil isocianato de metileno) (PMDI), 2,4,6-triisocianato de tolileno e 2,2’,5,5’-tetraisocinato de 4,4’-dimetil-difenil-metano. Em algumas incorporações o poliisocianato é 4,4’-diisocianato de difenil-metano, 2,4’- diisocianato de difenil-metano, PMDI, 2,4-diisocinato de tolileno, 2,6-diisocinato de tolileno ou misturas dos mesmos. 4,4’-diisocianato de difenil metano, 2,4’-diisocianato de difenil metano e misturas dos mesmos são referidos genericamente como MDI, e todos podem ser usados. 2,4- diisocianato de tolileno, 2,6-diisocianato de tolileno e misturas dos mesmos são referidos genericamente como TDI, e todos podem ser usados. Numa incorporação, usa-se 50 por cento de 4,4’ MDI, 50 por cento de 2,4’ MDI, tal como ISONATE 50 OP obtenível de The Dow Chemical Company, em combinação do um MDI polimérico, tal como PAPI 27 obtenível de The Dow Chemical Company.
[0039] Podem ser usados também os derivados de qualquer um dos grupos isocianato anteriores que contêm grupos biureto, ureia, carbodiimida, alofanatos e/ou isocianurato. Frequentemente, estes derivados têm funcionalidades isocianato aumentadas e, desejavelmente, são usados quando se deseja um produto muito reticulado. O primeiro componente e o segundo componente podem reagir em índices de isocianato de 60 a 150. Todos os valores individuais e subfaixas entre cerca de 60 e cerca de 150 aqui estão incluídos e divulgados; por exemplo, a quantidade pode ser de um limite inferior de cerca de 60, 70, 80, 90, ou 100 a um limite superior de cerca de 90, 100, 125, ou 150.
[0040] Além disso, o primeiro componente e o segundo componente podem reagir na presença de pelo menos um promotor de aderência. Pode-se introduzir o promotor de aderência como um terceiro componente separado. Alternativamente, pode-se incluir o promotor de aderência como parte do primeiro componente e/ou como parte do segundo componente. O nível de promotor de aderência nas composições vedantes pode estar na faixa de 0,5% em peso a 10% em peso do peso total dos materiais usados no sistema vedante de poliuretano. Todos os valores individuais e subfaixas entre cerca de 0,5% em peso e cerca de 10% em peso aqui estão incluídos e divulgados; por exemplo, a quantidade pode ser de um limite inferior de cerca de 0,5, 1, 2, 3, 4, ou 5 a um limite superior de cerca de 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, ou 10% em peso.
[0041] O pelo menos um promotor de aderência podem abranger pelo menos o produto de reação de pelo menos um amino secundário alcoxi silano e pelo menos um segundo isocianato, tal que o produto de reação tenha uma média de pelo menos um grupo silano e pelo menos um grupo isocianato por molécula.
[0042] O pelo menos um promotor de aderência pode ser um produto de reação de um amino secundário ou mercapto-alcoxi silano e um poliisocianato, tendo uma média de pelo menos um grupo silano e pelo menos um grupo isocianato por molécula (doravante “aduto”), tal como descrito, por exemplo, na patente U.S. n° 5.623.044. Incorporações abrangem adutos tendo pelo menos 1,5 grupos isocianato e pelo menos um grupo silano por molécula, e adutos tendo pelo menos dois grupos isocianato e pelo menos um grupo silano por molécula.
[0043] Promotores de aderência úteis incluem também N-2- aminoetil-3-aminopropil-trietoxi-silano, gama-aminopropil- trietoxi-silano, gama-aminopropil-trimetoxi-silano, aminopropil-trimetoxi-silano, bis(gama-trimetoxi-silil propila)amina, N-fenil-gama-aminopropil-trimetoxi-silano, trimetoxissilano com funcionalidade triamino, e gama- aminopropil-metil-dietoxi-silano.
[0044] Além dos componentes descritos acima, as composições podem incluir também outros ingredientes tais como negro de fumo, pastas de negro de fumo, ou outros colorantes, preservativos, antioxidantes, e catalisadores.
[0045] Catalisadores usados tipicamente nas composições vedantes de dois componentes incluem aqueles conhecidos por serem úteis em facilitar a produção de poliuretano. Os catalisadores incluem catalisadores metálicos e não metálicos. Exemplos da porção metálica dos catalisadores metálicos úteis na presente invenção incluem compostos de estanho, titânio, zircônio, chumbo, ferro, cobalto, antimônio, manganês, bismuto e zinco. Compostos de estanho apropriados incluem neodecanoato de dimetil estanho, dilaurato de dibutil estanho, diacetato de dibutil estanho, dimetóxido de dimetil estanho, octoato de estanho, triceroato de isobutil estanho, óxido de dibutil estanho, óxido de dibutil estanho solubilizado, bis-diisoctil ftalato de dibutil estanho, bis-tripropoxi-silil dioctil estanho, bis- acetil-acetonato de dibutil estanho, dióxido de dibutil estanho sililado, tris-uberato de carbometoxi-fenil estanho, triceroato de isobutil estanho, dibutirato de dimetil estanho, di-neodecanoato de dimetil estanho, tartarato de trietil estanho, dibenzoato de dibutil estanho, oleato de estanho, naftenato de estanho, tri-2-etil-hexil-hexanoato de butil estanho, e butirato de estanho, e similares.
[0046] As composições vedantes aqui incorporadas podem ser preparadas por procedimentos bem conhecidos na técnica, por exemplo, misturação de fundido, misturação por extrusão, misturação em solução, misturação seca, etc., em ou sem a presença de umidade, para prover uma mistura substancialmente homogênea. Usam-se as composições vedantes aqui incorporadas da mesma maneira que para vedantes conhecidos em vidraças isolantes (IG).
[0047] Vidraças isolantes (IG) são bem conhecidas, e a Figura 1a de WO 2009/060199 é ilustrativa. A IG é de construção convencional e conhecida, e inclui duas chapas de vidro mantidas numa relação espaçada paralela por uma ou mais barras espaçadoras, formando assim uma cavidade entre as chapas de vidro. Um vedante de gás primário está presente entre cada chapa de vidro e cada barra espaçadora, adjacente à cavidade. Um vedante de gás secundário está presente entre cada chapa de vidro e cada barra espaçadora, não adjacente à cavidade. A composição vedante das incorporações apresentadas acima pode ser cada um ou ambos os vedantes de gás primário e secundário embora tipicamente seja o vedante secundário. A cavidade entre as chapas de vidro é preenchida com gás ou gases isolantes tais como ar, dióxido de carbono, hexafluoreto de enxofre, nitrogênio, argônio, criptônio, xenônio, e similares. Tipicamente, coloca-se uma pequena peça (conta) de vidro entre as chapas de vidro e a estrutura da janela. As chapas de vidro podem ser fabricadas a partir de qualquer um de uma variedade de materiais tais como vidro, por exemplo, vidro flutuado transparente, vidro recozido, vidro temperado, vidro solar, vidro colorido e vidro de baixa energia; resina acrílica, resina de policarbonato, e similares.
[0048] As composições vedantes curadas aqui incorporadas provêm características de barreira de gás e características de perda de umidade em relação a vedantes de gás convencionais e conhecidos. Como resultado, a composição vedante curada provê desempenho em serviço mais longo de vidraças isolantes de todos os tipos de construção. Além disso, as composições vedantes aqui incorporadas provêm propriedades de intemperismo melhoradas em relação aos vedantes gasosos convencionais e conhecidos. Por exemplo, as composições vedantes aqui incorporadas têm melhor resistência à luz UV e à umidade.
[0049] Embora as incorporações das composições vedantes possam servir como o vedante gasoso primário, tipicamente a composição vedante de gás primário compreende qualquer um de um número de materiais poliméricos conhecidos na técnica como útil para servir como vedante primário incluindo, mas não se limitando a materiais a base de borracha tais como poliisobutileno, borracha de butila, polissulfeto, borracha de EPDM, borracha de nitrila, e similares. Outros materiais úteis incluem copolímeros de poliisobutileno/poli-isopreno, polímeros de poliisobutileno, polímeros olefínicos bromados, copolímeros de poliisobutileno e para-metil-estireno, copolímeros de poliisobutileno e para-metil-estireno bromado, copolímero-borracha de butila de isobutileno e isopreno, polímeros de etileno/propileno, polímeros de polissulfeto, polímeros de poliuretano, polímeros de estireno/butadieno, e similares. Além disso, a composição vedante desta invenção pode ser usada como vedante de gás primário.
[0050] O membro de vedante de gás primário pode ser fabricado a partir de um material tal como poliisobutileno que tem propriedades vedantes muito boas. A conta de vidro é um vedante que é algumas vezes referida como acamamento de vidro e pode ser provida na forma de uma borracha de butila ou de silicone. Pode-se incluir um dessecante no espaçador contínuo para remover umidade do espaço ou cavidade ocupada pelo gás isolante entre as chapas de vidro. Dessecantes úteis são aqueles que não adsorvem o gás/gases isolantes que preenchem o interior da vidraça isolante.
[0051] Os vedantes abrangidos pelas incorporações da invenção têm propriedades melhoradas de intemperismo e retenção de gás mantendo ao mesmo tempo as propriedades físicas, estruturais, e mecânicas dos vedantes. Incorporações dos vedantes, mantêm, geralmente, sua resistência à tração e alongamento na ruptura após exposição à água e à luz do sol e umidade simulada.
Exemplos
[0052] Provêm-se os exemplos seguintes para ilustrar as incorporações da invenção, mas eles não têm a intenção de limitar a abrangência da mesma. Todas as partes e porcentagens estão em peso, salvo se indicado ao contrário.
[0053] Usaram-se os seguintes materiais: ácido adípico, obtenível de Sigma-Aldrich Co.; 1,6-hexanodiol, obtenível de Sigma-Aldrich Co.; 1,4-butanodiol, obtenível de Sigma-Aldrich Co.; ácido 12-hidroxi-esteárico, obtenível de Royal Castor Products; glicerina, obtenível de Sigma-Aldrich Co.; 1,4- butanodiol, obtenível de International Specialty Products; 2- etil-1,3-hexanodiol, obtenível de Sigma-Aldrich Co.; VORANOL 220-530, um poliéter poliol iniciado com anilina tendo uma funcionalidade igual a 2, um peso molecular médio numérico de 212, e um índice de OH de 530; POLY BD R-45HTLO, um polímero de butadieno líquido terminado com hidroxila tendo um índice de OH de 47,1 obtenível de Sartomer Company; SANTICIZER 278, um plastificante de um ftalato de benzila de alto peso molecular, obtenível de Ferro Corporation; TXIB, um diisobutirato de 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol, um plastificante não de ftalato obtenível de Eastman Chemical Company; SUPER-PFLEX 200 pcc, uma carga de carbonato de cálcio precipitado (tamanho médio de partícula de 0,7 mícron) que é tratada na superfície com ácido esteárico para um nível de tratamento de superfície de 2%, obtenível de Minerals Technologies, Inc.; ULTRA-PFLEX, uma carga de carbonato de cálcio precipitado (tamanho médio de partícula de 0,07 mícron), obtenível de Minerals Technologies, Inc.; HYDROCARB 95T, uma carga de carbonato de cálcio precipitado (tamanho médio de partícula de 0,7 mícron) que é tratada na superfície com ácido esteárico para um nível de tratamento de superfície de 2%, obtenível Omya AG; SILQUEST A-187, um silano com funcionalidade epóxi obtenível de Momentive Performance Materials Inc.; CAB-O-SIL TS-720, sílica coloidal pirogenada obtenível de Cabot Corp.; TYZOR AA-105, um catalisador de titânio obtenível de Dorf Ketal; FOMREZ UL-28, um catalisador de di-neodecanoato de dimetil estanho, obtenível de Momentive Performance Materials Inc.; ISONATE* 143L, um diisocianato de difenil-metano modificado com policarbodiimida obtenível de The Dow Chemical Company.
[0054] Medem-se resistência à tração e alongamento na ruptura de acordo com teste padronizado de ASTM D1708.
[0055] Mede-se absorção de água de acordo com o método de Dow desenvolvido internamente. As placas de poliuretano são cortadas em forma de osso de cão e pesadas (W0). As amostras de polímero são então imersas em água deionizada a 100°C por 1 hora. Depois, as amostras são secadas com um tecido e pesadas para obter peso W1. Calcula-se a absorção de água usando a equação: Absorção de água= ((W1-W0)/W0) x 100%
[0056] Adicionalmente, mediram-se resistência à tração e alongamento em películas após medidas de absorção de água.
[0057] Determinou-se a resistência a intempéries medindo a resistência à tração e alongamento antes e após as películas serem envelhecidas por 30 dias a 50°C usando ciclos alternados de exposição a UV seguido por umidade relativa de 100% por 4 horas cada num analisador de intemperismo acelerado QUV de Q Lab. O analisador de intemperismo usa lâmpadas de UV fluorescentes para reproduzir a luz solar. As lâmpadas usadas são UVA-340 que simulam luz solar na região de 365 nm a 295 nm. Sua emissão máxima é em 340 nm. As amostras são fixadas num prendedor de corpo de prova de QUV. A superfície da amostra exposta está no plano de amostra padrão, 50 mm das lâmpadas. As taxas de retenção de alongamento e resistência à tração são calculadas dividindo os resultados de resistência à tração e alongamento envelhecidos pela resistência à tração e alongamento iniciais e multiplicando por 100.
[0058] Mede-se transmissão de oxigênio usando um instrumento Oxtran2/21 de MOCON. Os padrões que se aplicam a este instrumento incluem ASTM D-3985, ASTM F-1927, DIN 53380, JIS K-7126 e ISO CD 15105-2. A espessura da película usada nesse teste variou de 15-20 μ m. Amostras de películas planas são grampeadas na célula de difusão, que é então purgada de oxigênio residual usando um gás transportador livre de oxigênio. O gás transportador é conduzido para o sensor até se estabelecer um zero estável. Depois, introduz-se oxigênio puro (99,9%) no lado de fora da câmara da célula de difusão. Moléculas de oxigênio que se difundem através da película para o lado de dentro da câmara são transmitidas para o sensor pelo gás transportador. Como o sensor gera uma corrente elétrica diretamente proporcional à quantidade de oxigênio no gás transportador, o computador monitora o aumento em corrente através de um resistor de carga. O computador informa aquele valor na tela como a taxa de transmissão de oxigênio.
[0059] Mede-se a taxa de transmissão de vapor úmido (MVTR) num instrumento de permeabilidade de vapor d’água Permatran-W 3/33 de MOCON. Os padrões que se aplicam a este instrumento incluem ASTM F-1249, TAPPI T557, e JIS K-7129. A espessura da película usada nesse teste variou de 15-20 μ m. Amostras de películas planas são grampeadas na célula de difusão, que é então purgada de vapor d’água residual usando gás transportador livre de umidade. Depois o gás transportador livre de umidade é enviado para o sensor até se estabelecer MVTR estável. Moléculas de água difundindo-se através da película para o lado de dentro a câmara são enviadas para o sensor pelo gás transportador.
[0060] Executam-se medidas de cisalhamento de sobreposição aplicando uma conta de composições vedantes não curadas de aproximadamente 6,3 mm de largura por 8 mm de altura juntamente com a largura da placa de vidro (1” x 6” x U”). Um substrato de aço inoxidável (1” x 4” x 1/32”) é colocado imediatamente sobre o vedante tal que 2 polegadas da placa de vidro e do substrato de aço inoxidável se sobreponham. Cura- se a amostra a 23°C e 50 por cento de umidade relativa durante 7 dias. Depois, separa-se a amostra puxando num plano paralelo à conta com uma máquina Instron numa taxa de 2,5 cm/min (1 polegada/min). Polióis 1-3
[0061] Preparam-se os polióis 1-3 como se segue: adiciona- se ácido adípico, 1,6-hexanodiol ou 1,4-butanodiol, ácido 12- hidroxi-esteárico e glicerina num balão de fundo redondo com 4 gargalos. Usam-se as quantidades dadas na Tabela 1. Coloca- se o balão numa manta térmica, e monta-se um agitador mecânico no centro do balão. Insere-se uma agulha de gás nitrogênio através de um septo de borracha com a taxa de fluxo de 0,1 L/min. A fim de remover água subproduto com mínimas perdas de matérias-primas, utiliza-se uma coluna de separação (coluna encamisada com vácuo). A água subproduto é coletada usando uma cabeça de destilação. Controla-se a temperatura de reação empregando um controlador de temperatura que está conectado com um par termoelétrico e uma manta térmica. Ajusta-se a temperatura de reação em 210°C. As matérias-primas são fundidas antes da agitação em 300 rpm. Uma vez a temperatura de reação estar na faixa de 180 a 200°C, adiciona-se o catalisador TYZOR AA-105 em 50 partes por milhão. Após a adição do catalisador, tanto a taxa de agitação como a taxa de extração de gás nitrogênio são aumentadas para 600 rpm e 0,7 L/min, respectivamente, até completar a reação. Monitora-se a extensão da reação medindo acidez, e a reação estará completa quando a acidez tornar-se menor que 2 mg de KOH/g. Tabela 1
Figure img0002
Exemplos 1-5 e Exemplo Comparativo A
[0062] Os Exemplos 1-5 são sistemas de polímero de poliuretano preparados misturando um dos Polióis 1-3 (Exemplos 1-5) ou Resina POLY BD R-45HTLO (Exemplo Comparativo A) com 1,4-butanodiol (Exemplo Comparativo A e Exemplos 1-3), 2-etil-1,3-hexanodiol (Exemplo 4), ou VORANOL 220-530 (Exemplo 5) por 45 segundos em 2350 rpm. Depois adiciona-se o isocianato (ISONATE 143L) na mistura que é misturada por 20 segundos em 2350 rpm. Adiciona-se o catalisador (FOMREZ UL-28) e a mistura é misturada uma última vez por 20 segundos em 2350 rpm. A Tabela 2 dá as quantidades usadas. Depois coloca-se a mistura entre duas folhas de Teflon com um espaçador de moldura metálica de fotografia de 40 mm para ajustar a espessura. Depois coloca-se este sistema entre duas placas metálicas e se coloca o conjunto numa prensa hidráulica e se comprime numa pressão de 30.000 psi por um mínimo de 30 minutos. Tabela 2
Figure img0003
[0063] Pode-se observar que para os exemplos preparados com poliésteres polióis contendo ácido 12-hidroxi-esteárico e ácido adípico, levam a propriedades mecânicas melhoradas (resistência à tração e alongamento), taxas de transmissão de O2 mais favoráveis, e estabilidade hidrolítica melhorada. Os exemplos preparados com ácido 12-hidroxi-esteárico e ácido adípico exibem também transmissão de vapor úmido aceitável, melhor que aquelas obtidas com o uso de um sistema de polissulfeto que tem tipicamente taxa de transmissão de vapor úmido de cerca de 5 g (100 polegada2 dia).
Exemplos 6-8 e Exemplo Comparativo B
[0064] Os Exemplos 6-8 são sistemas de polímero de poliuretano preparados misturando um dos Polióis 1-3 (Exemplos 6-8) ou Resina POLY BD R-45HTLO (Exemplo Comparativo B) com extensor de cadeia (1,4-butanodiol), plastificante (TXIB, SANCTICIZER 278), e silano (SILQUEST A- 187) por 45 segundos em 2350 rpm. A esta solução adiciona-se o carbonato de cálcio (SUPER-PFLEX 200 pcc, HYDROCARB 95T, e/ou ULTRA-PFLEX) e se mistura por mais 45 segundos em 2350 rpm. Depois, adiciona-se o modificador de reologia (CAB-O-SIL TS-720) e se mistura novamente por 45 segundos em 2350 rpm. Depois, adiciona-se o isocianato (ISONATE 143L) na mistura e se mistura por 20 segundos em 2350 rpm. Adiciona-se o catalisador (FOMREZ UL-28) e a mistura é misturada pela última vez durante 20 segundos em 2350 rpm. Depois coloca-se a mistura entre duas folhas de Teflon com um espaçador de moldura metálica de fotografia de 40 mm para ajustar a espessura. Depois coloca-se este sistema entre duas placas metálicas e se coloca o conjunto numa prensa hidráulica e se comprime numa pressão de 30.000 psi por um mínimo de 30 minutos. A Tabela 3 dá as quantidades e resultados. Tabela 3
Figure img0004
[0065] Pode-se observar que para dois dos exemplos preparados com poliésteres polióis contendo ácido 12-hidroxi- esteárico e ácido adípico, levam a propriedades mecânicas melhoradas (resistência à tração de alongamento) e aderência melhorada em relação ao Exemplo Comparativo B.
[0066] Embora o anterior refira-se a incorporações da presente invenção, outras e adicionais incorporações da invenção podem ser elaboradas sem se afastar da abrangência básica da mesma, e a abrangência da mesma é determinada pelas reivindicações a seguir.

Claims (12)

1. Vedante a base de poliuretano, caracterizado pelo fato de compreender um produto de reação de um sistema reagente, o sistema reagente compreendendo: - pelo menos um isocianato; e - pelo menos um poliéster poliol, o poliéster poliol compreendendo um produto de reação de uma mistura de reação de poliéster compreendendo: - um ou mais monômeros hidrofóbicos compreendendo um ou mais de ácidos estáricos hidroxila ou ésteres dos mesmos, ou ácidos graxos hidroximetilados ou ésteres dos mesmos; - um ou mais diácidos orgânicos compreendendo compostos lineares ou ramificados representados por HOOZ-X-ZOOH, onde X inclui ligações alifáticas, ligações aromáticas, ou misturas das mesmas, de entre 2 carbonos e 20 carbonos, e Z é selecionado de carbono, fósforo, enxofre; ; e - um ou mais dióis tendo um peso molecular entre 62 g/mol e 1000 g/mol selecionados de etileno glicol, propileno glicol, 1,2-butileno glicol, 2,3-butileno glicol, 1,3- propanodiol, 1,3-butanodiol, 1,4-butanodiol, 1,6-hexanodiol, neopentil glicol, 1,2-etil-hexil glicol, 1,5-pentanodiol, 1,10- decanodiol, 1,3-ciclo-hexano-dimetanol, 1,4-ciclo- hexano- dimetanol (CHDM), ou combinações dos mesmos.
2. Vedante a base de poliuretano, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a mistura de reação de poliéster compreender ainda um ou mais polióis tendo uma funcionalidade de pelo menos 3 e um peso molecular abaixo de 400 g/mol.
3. Vedante a base de poliuretano, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato d e o sistema reagente compreender ainda pelo menos um extensor de cadeia tendo dois grupos reativos com isocianato por molécula e um peso equivalente por grupo reativo com isocianato menor que 400.
4. Vedante a base de poliuretano, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizado pelo fato de o sistema reagente compreender ainda pelo menos uma carga, sendo que a pelo menos uma carga é pelo menos uma de sulfato de bário (BaSO4), óxido de alumínio (Al2O3), hidróxido de alumínio (Al(OH)3), hidróxido de magnésio (Mg(OH)2), carbonato de cálcio (CaCO3), mica, e talco.
5. Vedante a base de poliuretano, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizado pelo fato de o sistema reagente compreender ainda pelo menos um plastificante.
6. Vedante a base de poliuretano, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizado pelo fato de o sistema reagente compreender ainda pelo menos um promotor de aderência.
7. Vedante a base de poliuretano, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizado pelo fato de o sistema reagente compreender ainda pelo menos um catalisador.
8. Vedante a base de poliuretano, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 de 7, caracterizado pelo fato de o um ou mais diácidos orgânicos serem selecionados de ácido ftálico, ácido isoftálico, ácido tereftálico, ácido trimelítico, ácido tetraidroftálico, ácido hexaidroftálico, ácido tetracloro- ftálico, ácido oxálico, ácido adípico, ácido azeláico, ácido sebácico, ácido succínico, ácido málico, ácido glutárico, ácido malônico, ácido pimélico, ácido subérico, ácido 2,2- dimetil-succínico, ácido 3,3-dimetil-glutárico, ácido 2,2- dimetil-glutárico, ácido maleico, ácido fumárico, ácido itacônico, ácidos graxos, ou combinações dos mesmos.
9. Vedante a base de poliuretano, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 8, caracterizado pelo fato de o um ou mais diácidos orgânicos compreenderem ácido adípico e o um ou mais dióis tendo peso molecular entre 62 g/mol e 1000 g/mol compreenderem pelo menos um de 1,4-butanodiol e 1,6- hexanodiol.
10. Vedante a base de poliuretano, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de o um ou mais monômeros hidrofóbicos compreenderem ácido 12-hidroxi- esteárico.
11. Vedante a base de poliuretano, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 2 a 10, caracterizado pelo fato de o um ou mais polióis tendo uma funcionalidade de pelo menos 3 e um peso molecular abaixo de 400 g/mol compreenderem glicerina.
12. Unidade isolada, caracterizada pelo fato de compreender: - uma primeira superfície; - o vedante a base de poliuretano, conforme definido por qualquer uma das reivindicações de 1 a 11, disposto em pelo menos porções da primeira superfície; e -uma segunda superfície disposta sobre o vedante a base de poliuretano.
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