BR112019018589A2 - Composição de revestimento de silicone contendo modificador de brilho de superfície - Google Patents
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Abstract
é fornecida aqui uma composição de polímero de silicone vulcanizante em temperatura ambiente, de uma parte opaca, compreendendo: (a) um diorganopolissiloxano terminado em silanol, (b) um material de enchimento de reforço opaco; (c) um agente de reticulação de polialcoxissilano; (d) um catalisador de cura por condensação; (e) um promotor de adesão de alcóxi silano organo-funcional; e (f) um siloxano cíclico. também é fornecido um método para a produção contínua de tal composição de polímero de silicone, e uma tinta contendo tal composição de polímero de silicone.
Description
[001] A invenção é direcionada a composições de revestimento de silicone compreendendo modificadores de brilho de superfície, mais especificamente, silicones cíclicos.
[002] Em geral, as películas de tinta formadas em substratos externos, tais como edifícios e materiais de construção de edifícios, não devem ser afetados pelos raios solares, raios ultravioletas ou água e não devem rachar ou esfoliar como uma consequência da expansão e contração do substrato. Tintas convencionais, tais como tintas acrílicas de látex, não são capazes de atender a esses requisitos, e os substratos revestidos por essas tintas tendem a ser expostos e corroídos ao longo do tempo pela rachadura das películas de tinta. Portanto, em ambientes agressivos, tais como áreas industriais e costeiras, os substratos devem ser repintados a cada dois ou três anos para manter uma aparência adequada.
[003] Para resolver esses problemas, os materiais de silicone passaram a ser amplamente utilizados em revestimentos de todos os tipos, especialmente tintas externas em que tais materiais de silicone têm propriedades melhoradas em relação às tintas acrílicas-látex. Tais materiais de silicone podem proporcionar para a melhoria de propriedades tais como fluxo e nivelamento, cobertura de um revestimento sem primer e poder de ocultação, aumento do tempo aberto, adesão a várias superfícies, resistência ao desbotamento, não giz, manutenção fácil, e propriedades antifúngicas melhoradas. No entanto, sabe-se que essas propriedades melhoradas são apenas conhecidas por estarem presentes em revestimentos de alto brilho, por exemplo, tintas de alto brilho, e não são extensíveis a outros glosses de tinta. As tentativas de resolver esse problema geralmente envolvem a adição de agentes de fosqueamento à composição da tinta. No entanto, o uso de agentes de fosqueamento à base de sílica convencional apresenta riscos de inalação, aumenta indesejadamente os custos da tinta, e afeta negativamente as outras propriedades de revestimento desejadas da tinta, tais como as propriedades de fluxo e reologia da tinta.
[004] Em uma modalidade aqui, é fornecida uma composição de polímero de silicone, tal como uma composição de polímero de silicone vulcanizante em temperatura ambiente de uma parte opaca, compreendendo: (a) um diorganopolissiloxano terminado em silanol da fórmula geral (1): R1 HO Si O H R2 n (1) em que R1 e R2 são independentemente radicais hidrocarbonetos monovalentes contendo até cerca de 12 átomos de carbono, e o índice n é de tal valor que a viscosidade do diorganopolissiloxano terminado em silanol é de 50 a 1.000.000 cP; (b) um material de enchimento de reforço opaco; (c) um agente de reticulação de polialcoxissilano da fórmula geral (2): (R1O)4-a (R2)aSi (2) em que R1 e R2 são como definidos e o índice a é 0 ou 1; (d) um catalisador de cura por condensação; (e) um promotor de adesão de alcóxi silano organo-funcional da fórmula geral (6) (R10O)4-a (R11)aSiX (6)
em que R10 e R11 são independentemente radicais hidrocarbonetos monovalentes contendo até cerca de 12 átomos de carbono, e o índice a é como definido, e X é um grupo organo de até 12 átomos de carbono; e, (f) um siloxano cíclico da fórmula geral (7): R12 Si O R13 x (7) em que R12 e R13 são independentemente radicais alquil lineares ou ramificados de 1 a 4 átomos de carbono, e o índice x é de cerca de 3 a cerca de 10.
[005] A Figura 1 é um gráfico do nível de brilho da composição de polímero de silicone curada à medida que o nível de siloxano cíclico é aumentado.
[006] A Figura 2 é um diagrama de um aparelho de extrusão empregado em uma modalidade da invenção aqui.
[007] A presente invenção refere-se ao uso de composições de silicone vulcanizantes à temperatura ambiente (RTV), que quando curadas, apresentam baixos níveis de compostos orgânicos voláteis (VOCs) e têm aparências de superfície curada semibrilhante, acetinada ou fosca. Além disso, as composições de silicone RTV curáveis aqui descritas são capazes de atingir essas aparências de superfície enquanto mantêm propriedades físicas e químicas desejáveis, tais como as descritas acima. Surpreendentemente, verificou-se que o siloxano cíclico, por exemplo, decametilciclopentassiloxano (D5) era eficaz na variação do grau de brilho da superfície. Foi descoberto que o nível de siloxano cíclico na formulação de revestimento foi o fator determinante para a aparência do brilho da superfície subsequente. O uso de siloxano cíclico resolveu ambas as necessidades de desenvolvimento de reologia e aparência de brilho da superfície para tintas de silicone convencionais. A descoberta aqui de siloxanos cíclicos, como agentes de fosqueamento, elimina a necessidade para agentes de fosqueamento à base de sílica convencional, que são ambos dispendiosos e apresentam riscos de inalação.
[008] Além dos exemplos de trabalho ou onde indicados ao contrário, todos os números que expressam quantidades de materiais, condições de reação, durações de tempo, propriedades quantificadas de materiais, e assim por diante, declarados no relatório descritivo e reivindicações, devem ser entendidos como sendo modificados em todas as instâncias pelo termo "cerca de", independentemente ou não do termo "cerca de" ser usado na expressão.
[009] Será entendido que qualquer faixa numérica aqui inclui todas as subfaixas dentro daquela faixa e qualquer combinação dos vários pontos finais de tais faixas ou subfaixas, seja ela descrita nos exemplos ou em qualquer outro lugar no relatório descritivo.
[010] Qualquer recitação de viscosidade aqui é entendida para ser medida a 25 graus Celsius e usando um Modelo Brookfield RV de eixo 5 a 4 rpm (Método de Teste de Suporte de Planta de Waterford C-560) para determinar o mesmo, a menos que indicado de outra forma.
[011] Também deve ser entendido aqui que qualquer um dos componentes da invenção aqui, são como descritos por qualquer gênero ou espécies específicas detalhados na seção de exemplos do relatório descritivo, pode ser usado em uma modalidade para definir uma respectiva definição alternativa de qualquer ponto final de uma faixa descrita em outra parte no relatório descritivo em relação a esse componente e pode, portanto, em uma modalidade não limitativa, ser usado para suplantar tal ponto final de faixa, descrito em outro local.
[012] Será entendido ainda que qualquer composto, material ou substância que é expresso ou implicitamente descrito no relatório descritivo e/ou recitado em uma reivindicação como pertencente a um grupo de compostos, materiais ou substâncias estrutural, composicional e/ou funcionalmente relacionados, inclui representantes individuais do grupo e todas as combinações dos mesmos.
[013] Referência é feita a substâncias, componentes ou ingredientes existentes no momento imediatamente antes do primeiro contato, formado in situ, misturado, ou misturado com uma ou mais outras substâncias, componentes ou ingredientes de acordo com a presente invenção. Uma substância, componente ou ingrediente identificado como um produto da reação, mistura resultante ou similar pode ganhar uma identidade, propriedade ou caráter por meio de uma reação ou transformação química durante o curso de operação de contato, formação in situ, mistura ou operação de mistura, se realizada de acordo com esta invenção, com a aplicação do senso comum e a habilidade de um versado na técnica (por exemplo, químico). A transformação de reagentes químicos ou materiais de partida em produtos químicos ou materiais finais é um processo em constante evolução, independente da velocidade com que ocorre. Desta maneira, como esse processo transformador está em andamento, pode haver uma mistura de materiais iniciais e finais, bem como, espécies intermediárias que podem ser, dependendo de sua vida cinética, fáceis ou difíceis de detectar com as técnicas analíticas atuais conhecidas por aqueles versados na técnica.
[014] Os reagentes e componentes referidos pelo nome ou fórmula química no relatório descritivo ou reivindicações aqui, referidos no singular ou no plural, podem ser identificados como existentes antes de entrar em contato com outra substância referida pelo nome químico ou tipo químico (por exemplo, outro reagente ou um solvente). Alterações, transformações ou reações químicas preliminares e/ou transitórias, se houver, que ocorrem na mistura, solução ou meio de reação resultante podem ser identificadas como espécies intermediárias, lotes principais e similares, e podem ter utilidade distinta da utilidade do produto da reação ou do material final. Outras alterações, transformações, ou reações subsequentes podem resultar da junção dos reagentes e/ou componentes especificados juntos sob as condições exigidas de acordo com esta invenção. Nessas outras alterações, transformações ou reações subsequentes, os reagentes, ingredientes, ou os componentes a serem reunidos podem identificar ou indicar o produto da reação ou material final.
[015] Como aqui utilizada, a terminologia "radical hidrocarboneto" inclui radicais hidrocarbonetos acíclicos, radicais hidrocarbonetos alicíclicos e radicais hidrocarbonetos aromáticos.
[016] Como aqui utilizado em referência a um radical hidrocarboneto, o termo "monovalente" significa que o radical é capaz de formar uma ligação covalente por radical, o termo "divalente" significa que o radical é capaz de formar duas ligações covalentes por radical e o termo "trivalente" significa que o radical é capaz de formar três ligações covalentes por radical. Geralmente, um radical monovalente pode ser representado como sendo derivado de um composto hidrocarboneto saturado por remoção conceitual de um átomo de hidrogênio do composto, um radical divalente pode ser representado como sendo derivado de um composto hidrocarboneto saturado por remoção conceitual de dois átomos de hidrogênio do composto e um radical trivalente pode ser representado como sendo derivado de um composto hidrocarboneto saturado por remoção conceitual de três átomos de hidrogênio do composto. Por exemplo, um radical etil, que é, um radical -CH2CH3, é um radical monovalente; um radical dimetileno, que é, um radical -(CH2)2-, é um radical divalente e um radical etanotriil, que é, radical (-)2CHCH2-, é um radical trivalente, cada um dos quais pode ser representado como sendo derivado pela remoção conceitual de um ou mais átomos de hidrogênio do etano hidrocarboneto saturado.
[017] Como aqui utilizada, a terminologia "radical hidrocarboneto acíclico" significa um radical hidrocarboneto de cadeia linear ou ramificada, contendo de preferência, de 1 a 60 átomos de carbono por radical, que pode ser saturado ou insaturado e que pode ser opcionalmente substituído ou interrompido por um ou mais átomos ou grupos funcionais, tais como, por exemplo, carboxil, ciano, hidróxi, halo e óxi. Os radicais hidrocarbonetos acíclicos monovalentes adequados podem incluir, por exemplo, alquil, alquenil, alquinil, hidroxialquil, cianoalquil, carboxialquil, alquilóxi, oxaalquil, alquilcarboniloxaalquileno, carboxamida e haloalquil, tais como, por exemplo, metil, etil, sec-butil, terc-butil, octil, decil, dodecil, cetil, estearil, etenil, propenil, butinil, hidroxipropil, cianoetil, butóxi, 2,5,8-trioxadecanil, carboximetil, clorometil e 3,3,3-fluoropropil.
[018] Os radicais hidrocarbonetos acíclicos divalentes adequados incluem, por exemplo, radicais alquileno lineares ou ramificados, tais como, por exemplo, metileno, dimetileno, trimetileno, decametileno, etiletileno, 2-metiltrimetileno, 2,2- dimetiltrimetileno e radicais oxalquileno lineares ou ramificados tais como, por exemplo, metilenooxipropileno.
[019] Os radicais hidrocarbonetos acíclicos trivalentes adequados incluem, por exemplo, radicais alcanetriil, tais como, por exemplo, 1,1,2-etanotriil, 1,2,4-butanotriil, 1,2,8-octanotriil, radicais 1,2,4-ciclohexanotriil e oxaalcanotriil, tais como, por exemplo, 1,2,6-triil-4-oxahexano.
[020] Como aqui utilizado, o termo "alquil" significa um radical hidrocarboneto monovalente saturado, linear ou ramificado. Em uma modalidade preferida, grupos alquil monovalentes são selecionados a partir de grupos alquil lineares ou ramificados contendo de 1 a 60 carbonos por grupo, tais como, por exemplo, metil, etil, propil, iso- propil, n-butil, iso-butil, sec-butil, terc-butil, pentil, hexil, heptil, decil, dodecil.
[021] Como aqui utilizado, o termo "alquenil" significa um radical hidrocarboneto monovalente linear ou ramificado terminalmente insaturado, de preferência, contendo de 2 a 10 átomos de carbono por radical, tais como, por exemplo, etenil, 2-propenil, 3-butenil, 5-hexenil, 7-octenil e etenilfenil.
[022] Como aqui utilizada, a terminologia "radical hidrocarboneto alicíclico" significa um radical contendo um ou mais anéis hidrocarbonetos saturados, contendo especificamente de 4 a 12 átomos de carbono por anel, por radical que pode opcionalmente ser substituído em um ou mais dos anéis com um ou mais radicais alquil, cada um contendo de preferência, de 2 a 6 átomos de carbono por radical alquil, radicais halo ou outros grupos funcionais e que, no caso de um radical hidrocarboneto alicíclico monovalente contendo dois ou mais anéis, podem ser anéis fundidos. Os radicais hidrocarbonetos alicíclicos monovalentes adequados incluem, por exemplo, ciclohexil e ciclooctil. Os radicais hidrocarbonetos divalentes adequados incluem, radicais hidrocarbonetos monocíclicos divalentes saturados ou insaturados, tais como, por exemplo, 1,4-ciclohexileno. Os radicais hidrocarbonetos alicíclicos trivalentes adequados incluem, por exemplo, radicais cicloalcananotriil, tais como, por exemplo, 1-dimetileno-2,4-ciclohexileno, 1-metiletileno-3-metil-3,4-ciclohexileno.
[023] Como aqui utilizada, a terminologia "radical hidrocarboneto aromático" significa um radical hidrocarboneto contendo um ou mais anéis aromáticos por radical, que pode, opcionalmente, ser substituído nos anéis aromáticos por um ou mais radicais alquil, cada um contendo de preferência, de 2 a 6 átomos de carbono por radical alquil, radicais halo ou outros grupos funcionais e que, no caso de um radical hidrocarboneto aromático monovalente contendo dois ou mais anéis, podem ser anéis fundidos. Os radicais hidrocarbonetos aromáticos monovalentes adequados incluem, por exemplo, fenil, tolil, 2,4,6-trimetilfenil, 1,2-isopropilmetilfenil, 1-pentalenil, naftil, antril, eugenol e alilfenol, bem como, radicais aralquil, tais como, por exemplo, 2- feniletil. Os radicais hidrocarbonetos aromáticos divalentes adequados incluem, por exemplo, arenos monocíclicos divalentes, tais como, por exemplo, 1,2-fenileno, 1,4- fenileno, 4-metil-1,2-fenileno, fenilmetileno. Os radicais hidrocarbonetos aromáticos trivalentes adequados incluem, por exemplo, arenos monocíclicos trivalentes, tal como, por exemplo, 1-trimetileno-3,5-fenileno.
[024] O termo "opaco", conforme usado aqui, deve ser entendido como tendo seu significado comum de não deixar a luz passar, de não ser transparente ou translúcido. Conforme aplicado à composição de polímero de silicone vulcanizante à temperatura ambiente de uma parte, "opaco" refere-se à propriedade do revestimento curado obtido a partir do qual a aparência da superfície do substrato revestido, tais como cor, textura etc., não é mais claramente visível mediante observação casual e, como tal, distingue os revestimentos que são considerados "claros", "transparentes" ou "translúcidos" e que revelam prontamente a aparência da superfície dos substratos aos quais são aplicados.
[025] Deverá ser entendido aqui que o termo "uma parte" na expressão da composição de polímero de silicone vulcanizante em temperatura ambiente de uma parte opaca, significa que todas as partes (a) - (f) da composição de polímero de silicone estão em contato umas com as outras e não foram separadas de nenhuma maneira.
[026] Deve ser entendido aqui que o termo "vulcanização em temperatura ambiente" na composição de polímero de silicone vulcanizante em temperatura ambiente, de uma parte opaca, significa que a composição pode atingir, pelo menos, algum nível de cura após a exposição a, pelo menos, umidade atmosférica. Em uma modalidade, a composição de polímero de silicone vulcanizante em temperatura ambiente de uma parte pode curar para um estado não pegajoso em um período de cerca de 5 minutos a cerca de 8 horas, especificamente de cerca de 10 minutos a cerca de 4 horas, e mais especificamente de cerca de 15 minutos a cerca de 2 horas a uma temperatura de 25 graus Celsius quando exposto à umidade atmosférica.
[027] Deve ser entendido aqui que a expressão "composição de polímero de silicone vulcanizante em temperatura ambiente de uma parte opaca", "composição de polímero de silicone vulcanizante em temperatura ambiente de uma parte", "composição de polímero de silicone", "composição de silicone" e similares, são usados aqui de forma intercambiável.
[028] Em uma modalidade aqui, deve ser entendido que a composição de polímero de silicone vulcanizante em temperatura ambiente de uma parte opaca pode se autoligar a um substrato quando aplicada ao mesmo, isto é, a composição de polímero de silicone não requer qualquer presença adicional de uma camada de ligação ou material de ligação ou outros meios químicos ou físicos de fixação para o revestimento adequado do substrato.
[029] Em uma modalidade, a presente invenção refere-se a uma composição de polímero de silicone que pode fornecer para elastômeros, selantes, adesivos, revestimentos, e tintas com propriedades e aplicações desejadas. Mais especificamente, a composição de polímero de silicone aqui pode ser usada em aplicações de tinta. Alguns exemplos de tintas adequadas incluem tintas de silicone externas, mais especificamente tintas de acabamento de silicone externas e, mais especificamente, tintas de acabamento de silicone externas de semi-brilho, acetinadas ou foscas. Entende-se aqui que uma tinta de silicone externa é uma classe de tintas mais ampla do que uma tinta de acabamento de silicone externa. Uma tinta de acabamento é normalmente usada para pintar áreas de superfície menores sobre a superfície de uma estrutura, tais como superfícies como acabamento de janela, painel de fachada, portas e painéis de portas e acabamento de portas, em oposição a uma tinta externa genérica que é usada para pintar paredes externas e materiais de revestimento que compõem a maior parte da área da superfície externa do edifício.
[030] Como aqui utilizada, a expressão "semi-brilho" é entendida como um revestimento da composição de polímero aqui descrita, em que o revestimento tem um valor de brilho de cerca de 35 a cerca de 70 como medido por um medidor de brilho KSM MG-6- S1 de ângulo de 60º.
[031] Como usado aqui, o termo "cetim" é entendido para ser um revestimento da composição de polímero aqui descrita, em que o revestimento tem um valor de brilho de cerca de 15 a cerca de 34, como medido por um medidor de brilho KSM MG- 6- S1 de ângulo de 60º.
[032] Como usado aqui, o termo "fosco" é entendido para ser um revestimento da composição de polímero aqui descrita, em que o revestimento tem um valor de brilho de cerca de 4 a cerca de 14, como medido por um medidor de brilho KSM MG- 6-S1 de ângulo de 60º.
[033] Em uma modalidade não limitativa aqui, R1 e R2 de diorganopolissiloxano terminado em silanol (a) da fórmula geral (I) são, cada um, independentemente radicais hidrocarboneto monovalentes contendo até 10 átomos de carbono, de preferência, até 8 átomos de carbono e mais de preferência, até 3 átomos de carbono, tais como exemplos não limitativos de radicais metil, etil, propil e isopropil, cicloalquil, tais como ciclohexil e ciclopentil, radicais alquenil, tais como vinil e alil, radicais aril mononucleares, tais como radicais fenil, metilfenil e etilfenil e flúor alquil, tal como 3,3,3 trifluoropropil. O diorganopolissiloxano terminado em silanol (a) pode ter até 10% em peso de trifuncionalidade. Em uma modalidade não limitativa, o índice n do diorganopolissiloxano terminado em silanol (a) da fórmula geral (I) é tal que a viscosidade do diorganopolissiloxano terminado em silanol é de cerca de 100 a cerca de 500.000 cP e, mais de preferência, de 1.000 a cerca de 100.000 cP a 25ºC. Em uma modalidade mais específica, o valor do índice n pode ser de cerca de 300 a cerca de 8.000, mais especificamente de cerca de 500 a cerca de 4.000.
[034] Em uma modalidade específica não limitativa na fórmula (I), R1 e R2, cada um, independentemente metil ou etil e o índice n é de cerca de 300 a cerca de
4.000.
[035] A quantidade de diorganopolissiloxano terminado em silanol (a) da fórmula geral (I) na composição de polímero de silicone pode ser de cerca de 80 a cerca de 120 partes em peso, mais especificamente de cerca de 90 a cerca de 110 partes em peso, e mais especificamente de cerca de 95 a 105 partes em peso, por 100 partes em peso, com base no peso total da composição de polímero de silicone.
[036] Em uma modalidade aqui, o material de enchimento de reforço opaco (b) pode ter qualquer configuração, por exemplo, esferas, placas, fibras, acicular, flocos, whiskers ou formas irregulares. Os materiais de enchimento adequados têm tipicamente uma dimensão mais longa média de cerca de 1 nanômetro a cerca de 500 micrômetros, mais especificamente de 10 nanômetros a cerca de 100 micrômetros. A relação de aspecto média (comprimento: diâmetro) de alguns materiais de enchimento fibrosos, aciculares ou em forma de whiskers (por exemplo, volastonita) pode ser de cerca de 1,5 a cerca de 1000, embora fibras mais longas também estejam dentro do escopo da invenção. A relação de aspecto média (diâmetro médio de um círculo da mesma área: espessura média) dos materiais de enchimento em forma de placa (por exemplo, mica, talco ou caulim) pode ser maior que cerca de 5, especificamente cerca de 10 a cerca de 1000, mais especificamente cerca de 10 a cerca de 200. Misturas bimodais, trimodais ou superiores de relações de aspecto também podem ser usadas. Esses materiais de enchimento também são conhecidos como "materiais de enchimento de reforço opacos". Qualquer combinação de materiais de enchimento de reforço opaco também pode ser empregada.
[037] Os materiais de enchimento podem ser de origem natural ou sintética, mineral ou não mineral, ou combinações dos mesmos, desde que os materiais de enchimento sejam opacos e tenham resistência térmica suficiente para manter sua estrutura física sólida, pelo menos, à temperatura de processamento da composição de silicone com o qual é combinado. Os materiais de enchimento adequados incluem argilas, nanoargilas, negro-de-fumo, grafite, farinha de madeira com ou sem óleo, metais, óxidos inorgânicos (tais como óxidos dos metais nos Períodos 2, 3, 4, 5 e 6 dos Grupos Ib, IIb, IIIa, IVb, IVa, IVb (exceto carbono), Va, VIa, VIIa e VIII da Tabela
Periódica), óxidos de metais (tais como óxido de alumínio, óxido de titânio, óxido de zircônio, dióxido de titânio, óxido de titânio em nanoescala, trihidrato de alumínio, óxido de vanádio, óxido de ferro e óxido de magnésio), hidróxidos de alumínio ou amônio ou magnésio ou titânio, carbonatos de metais alcalinos e alcalino-terrosos (tais como carbonato de cálcio, carbonato de bário e carbonato de magnésio), trióxido de antimônio, silicato de cálcio, terra diatomácea, terra mais completa, kieselguhr, mica, talco, farinha de ardósia, cinzas vulcânicas, flocos de algodão, amianto, caulim, sulfatos de metais alcalinos e alcalino-terrosos (tais como sulfatos de bário e sulfato de cálcio), titânio, zeólitos, volastonita, boreto de titânio, borato de zinco, carboneto de tungstênio, ferrites, dissulfeto de molibdênio, amianto, cristobalita, aluminossilicatos incluindo Vermiculite, Bentonita, montmorilonita, Na-montmorilonita, Ca-montmorilonita, hidróxido de silicato de alumínio magnésio de cálcio sódio hidratado, pirofilita, silicatos de alumínio magnésio, silicatos de lítio alumínio, silicatos de zircônio e combinações compreendendo, pelo menos, um dos materiais de enchimento anteriores.
[038] Os materiais de enchimento fibrosos adequados incluem fibras de basalto, fibras de aramida, fibras de carbono, nanofibras de carbono, nanotubos de carbono, bolas de bucky de carbono, fibras de melamina, fibras de poliamida, fibra de celulose, fibras de metal, whiskers de titanato de potássio e whiskers de borato de alumínio.
[039] Mais especificamente, o material de enchimento de reforço opaco (b) pode compreender carbonatos de cálcio (moídos, precipitados ou coloidais, tratados com ácido esteárico ou não tratado), talco, talco especificamente com um tamanho de partícula médio de cerca de 0,3 a cerca de 20 micrômetros, ainda mais especificamente de cerca de 0,5 a cerca de 5 micrômetros, fibras de carbono, carbonato de magnésio, mica, carboneto de silício, caulim, volastonita, sulfato de cálcio, sulfato de bário, titânio, negro-de-fumo, hidróxido de amônio, hidróxido de magnésio, hidróxido de alumínio, ou combinações compreendendo pelo menos um dos anteriores é útil. Uma modalidade pode compreender mica, talco, carboneto de silício ou combinações dos mesmos.
[040] Em uma modalidade da composição de silicone específica aqui descrita, o material de enchimento de reforço opaco (b) pode compreender carbonatos de cálcio moídos, precipitados ou coloidais, alumina, hidróxido de alumina, hidróxido de titânio, argilas, terra diatomácea, óxido de ferro, negro-de-fumo, grafite ou combinações dos mesmos.
[041] Alternativamente, ou em adição a um material de enchimento de partícula como o material de enchimento de reforço opaco (b), o material de enchimento de reforço (b) pode ser fornecido na forma de fibras de monofilamento ou multifilamento e pode ser usado sozinha ou em combinação com outros tipos de fibra, através, por exemplo, de tecelagem ou núcleo/bainha, construções de matriz e fibril lado a lado, tipo laranja, ou por outros métodos conhecidos por um versado na técnica de fabricação de fibras. As estruturas co-tecidas adequadas incluem, por exemplo, fibra de vidro-fibra de carbono, fibra de poliimida aromática (aramida) -fibra de carbono ou similares. Os materiais de enchimento fibrosos podem ser fornecidos na forma de, por exemplo, mechas, reforços fibrosos tecidos, tais como 0-90 graus ou similares; reforços fibrosos não tecidos, tais como tapete de fio contínuo, tapete de fio cortado, tecidos, papéis e feltros ou similares; ou reforços tridimensionais, tais como tranças.
[042] Opcionalmente, o material de enchimento de reforço opaco (b) pode ser modificado na superfície, por exemplo, tratado de modo a melhorar a compatibilidade do material de enchimento e as porções poliméricas das composições, o que facilita a desaglomeração e a distribuição uniforme de materiais de enchimento nos polímeros. Uma modificação de superfície adequada é a fixação durável de um agente de acoplamento que subsequentemente se liga aos polímeros. O uso de agentes de acoplamento adequados também pode melhorar as propriedades de impacto, tração,
flexão e/ou dielétrica em plásticos e elastômeros; integridade da película, adesão do substrato, intemperismo e vida útil dos revestimentos; e propriedades de aplicação e ferramental, aderência do substrato, resistência coesa e vida útil em adesivos e selantes. Os agentes de acoplamento adequados incluem silanos, silazanos, titanatos, zirconatos, zircoaluminatos, poliolefinas carboxiladas, cromatos, parafinas cloradas, compostos de organossilício e celulósicos reativos. Os materiais de enchimento também podem ser parcial ou totalmente revestidos com uma camada de material metálico para facilitar a condutividade, por exemplo, ouro, cobre, prata e similares.
[043] Em uma modalidade, a quantidade de material de enchimento de reforço opaco (b) pode ser de cerca de 1 a cerca de 80 partes em peso, mais especificamente de cerca de 10 a 60 partes em peso, e mais especificamente de cerca de 20 a cerca de 55 partes em peso por 100 partes em peso de diorganopolissiloxano terminado em silanol (a) da fórmula geral (I).
[044] Em uma modalidade opcional, a composição de polímero de silicone vulcanizante em temperatura ambiente de uma parte opaca pode ter um material de enchimento de reforço claro ou translúcido opcional, tal como aquele selecionado a partir do grupo que consiste em sílicas pirogênicas tratadas e não tratadas, sílicas precipitadas, geles de sílica, sílicas hidrofobizadas, quartzo triturado e moído e similares. Esse material de enchimento de reforço claro ou translúcido pode estar presente em quantidades de cerca de 0 a cerca de 10 partes em peso, mais preferencialmente de cerca de 0 a cerca de 5 partes em peso, com base em 100 partes em peso de diorganopolissiloxano terminado em silanol (a) da fórmula geral (I), em que as referidas faixas podem, em uma modalidade, cada uma ter um ponto final mais baixo de qualquer uma de 0,1, 0,5 e 1,0 partes em peso com base em 100 partes em peso de diorganopolissiloxano terminado em silanol (a) da fórmula geral (I).
[045] R1 e R2 do agente de reticulação de polialcoxissilano (c) da fórmula geral (c) podem, cada um, ser independentemente selecionados para serem radicais hidrocarbonetos monovalentes C1 a C60, tais como metil, etil, propil, isopropil, butil, terc-butil, sec-butil e similares, e onde a é 0 ou 1. Em uma modalidade, R1 é um radical hidrocarboneto linear ou ramificado contendo até 4 átomos de carbono, e o índice a é
0. Em uma modalidade, o agente de reticulação de polialcoxissilano (c) é selecionado a partir do grupo que consiste em viniltrimetoxissilano, tetrametoxissilano, metiltrietoxissilano, viniltrietoxissilano, tetraetoxissilano e combinações dos mesmos. Em uma modalidade mais específica, o agente de reticulação de polialcoxissilano (c) é metiltrimetoxissilano. A quantidade de agente de reticulação de polialcoxissilano (c) pode ser de cerca de 1 a cerca de 20 partes em peso, mais especificamente, de cerca de 2 a cerca de 15 partes em peso, e mais especificamente de cerca de 3 a cerca de 10 partes em peso, com base em 100 partes em peso de polidimetilsiloxano terminado em silanol (a).
[046] O catalisador de cura por condensação (d) pode ser um dos conhecidos a serem úteis para facilitar a reticulação em composições vedantes de silicone. O catalisador de cura por condensação pode incluir catalisadores metálicos e não metálicos. Exemplos da porção de metal dos catalisadores de condensação de metal úteis na presente invenção incluem estanho, titânio, zircônio, chumbo, cobalto de ferro, antimônio, manganês, compostos de bismuto e zinco. Em uma modalidade, os catalisadores de cura por condensação preferidos, da presente invenção, são compostos de titânio quelatados.
[047] Em uma modalidade específica, o catalisador de cura por condensação pode ser da fórmula geral (3):
R6
O R5
O O C R4 R7 Me CR 4
O 3
R s R3 t (3) em que Me é um metal selecionado a partir do grupo que consiste em chumbo, estanho, zircônio, antimônio, ferro, cádmio, bário, manganês, zinco, cobalto, níquel, alumínio, gálio, gerânio e titânio, mais de preferência titânio, o índice s é de cerca de 0,7 a cerca de 1,3, de preferência, de cerca de 0,8 a cerca de 1,2, e mais de preferência, de cerca de 1, e o índice t é de 0,8 a 1,2, de preferência, de cerca de 0,7 a cerca de 1,3, e mais de preferência, cerca de 1, R7 é um radical hidrocarboneto divalente contendo de 2 a cerca de 20 átomos de carbono, de preferência, de 1 a 10 átomos de carbono, mais de preferência, selecionado a partir do grupo que consiste em hidrocarbonetos, opcionalmente substituído por um grupo hidrocarboneto contendo até 8 átomos de carbono, mais de preferência, até 5 átomos de carbono, mais de preferência 3, R3 é hidrogênio ou um radical orgânico selecionado a partir do grupo que consiste em hidrocarbil, halohidrocarbil e acil, cada um, contendo até 8 átomos de carbono, mais de preferência, até 2 átomos de carbono, e mais de preferência, R3 é selecionado a partir do grupo que consiste em hidrogênio, carbono, e oxigênio. R4 é o mesmo que R3 ou parte de um grupo hidrocarboneto cíclico formado por uma ligação a um átomo de carbono dos grupos R3 e/ou R5 adjacentes, em que o grupo hidrocarboneto cíclico contém até 12 átomos de carbono e, de preferência, 2 átomos de carbono e mais de preferência, é selecionado a partir do grupo consistindo em carbono, e hidrogênio, e opcionalmente, substituído por um ou mais grupos funcionais selecionados a partir do grupo que consiste em substituintes de cloro, nitro,
éster, ciano e carboxi éster, R5 é definido da mesma forma que R3; R6 é um radical orgânico monovalente selecionado a partir do grupo que consiste em hidrocarbil, halohidrocarbil e éter contendo até 60 átomos de carbono, de preferência, até 12 átomos de carbono e mais de preferência, é selecionado a partir do grupo que consiste em carbono, e hidrogênio, cianoalquil contendo até 12 átomos de carbono, mais de preferência, até 8 átomos de carbono, amino e grupos poliéter da fórmula (CqH2qO)vR8, em que q é de 2 a 4, de preferência, de 1 a 2 e v é de 1 a 20, de preferência, de 1 a cerca de 10, e R8 é um radical hidrocarboneto monovalente de 1 a 30 átomos de carbono, de preferência, de 1 a 12 átomos de carbono e mais de preferência, é selecionado a partir do grupo que consiste em hidrocarboneto e carbóxi.
[048] Em outra modalidade específica, o catalisador de cura por condensação (d) pode ser da fórmula geral (4): R9
O Ti
O O 2 (4) em que R9 é metil ou -OC2H5.
[049] Em ainda outra modalidade específica, o catalisador de cura por condensação (d) pode ser da fórmula (5): CH3 OC2H5
O HC O Ti
O CH3 2 2 (5).
[050] O catalisador de cura por condensação preferido (d) aqui é um composto de titânio quelado, por exemplo, 1,3-propanodioxititânio bis(etilacetoacetato); di- isopropoxititânio bis (etilacetoacetato); e tetra-alquil titanatos, por exemplo, tetra n- butil titanato e tetra-isopropil titanato, e combinações de qualquer um dos catalisadores de cura por condensação anteriores. O nível de incorporação do catalisador de cura por condensação (d) varia de cerca de 1 a cerca de 10 partes em peso, de preferência, de cerca de 2 a cerca de 8 partes em peso, e mais de preferência, de cerca de 3 a cerca de 5 partes em peso por 100 partes em peso de diorganopolissiloxano terminado em silanol (a) da fórmula geral (I).
[051] O promotor de adesão de alcóxi silano organo-funcional (e) da fórmula geral (6) pode ser selecionado a partir do grupo que consiste em 1,3,5-tris (trimetoxissililpropil)isocianurato, metacriloxipropiltrimetoxissilano, glicidoxipropiletildimetoxissilano, -glicidoxipropiltrimetoxissilano, - glicidoxietiltrimetoxissilano, ß-(3,4-epoxiciclohexil)propiltrimetoxissilano, ß-(3,4- epoxiciclohexil)etilmetildimetoxissilano, isocianatopropiltrietoxissilano, isocianatopropilmetildimetoxissilano, ß-cianoetiltrimetoxissilano, - acriloxipropiltrimetoxissilano, -metacriloxipropilmetildimetoxissilano, n-2-aminoetil-3- aminopropiltrimetoxissilano, n-2-aminoetil-3-aminopropiltrietoxissilano, - aminopropiltrietoxissilano, -aminopropiltrimetoxissilano, aminopropiltrimetoxissilano, bis--(trimetoxissilil)propilamina, N-fenil--aminopropiltrimetoxissilano, trimetoxissilano triamino-funcional, -aminopropilmetildietoxissilano, -aminopropilmetildietoxissilano, metilaminopropiltrimetoxissilano e combinações dos mesmos. De preferência, em uma modalidade, o promotor de adesão de alcóxi silano organo-funcional (e) da fórmula geral (6) é 1,3,5-tris (trimetoxissililpropil)isocianurato.
[052] Dos promotores de adesão de alcóxi silano organo-funcionais acima (e), os seguintes promotores de adesão de alcóxi silano organo-funcionais (e) da fórmula geral (6) são preferidos quando compostos metálicos não quelados estão presentes como catalisador de cura por condensação (d): n-2-aminoetil-3- aminopropiltrimetoxissilano, n-2-aminoetil-3-aminopropiltrimetoxissilano, - aminopropiltrietoxissilano, -aminopropiltrimetoxissilano, aminopropiltrimetoxissilano, bis--(trimetoxissilil)propilamina, N-fenil--aminopropiltrimetoxissilano, trimetoxissilano triamino-funcional, -aminopropilmetildietoxissilano, -aminopropilmetildietoxissilano, metilaminopropiltrimetoxissilano e combinações dos mesmos.
[053] O nível de incorporação de um promotor de adesão de alcóxi silano organo-funcional (e) da fórmula geral (6) varia de cerca de 0,1 a cerca de 10 partes em peso, de preferência, de cerca de 0,5 a cerca de 5 partes em peso, e mais de preferência, de cerca de 1,0 a cerca de 2,0 partes em peso por 100 partes em peso de diorganopolissiloxano terminado em silanol (a) da fórmula geral (I).
[054] Em uma modalidade aqui, o siloxano cíclico (f) da fórmula geral (7) é um siloxano cíclico organo-funcional livre de VOC, que é um siloxano cíclico da fórmula geral (7) que não contém nenhum VOC medido no método EPA 24/ASTM 2361-81, ou alternativamente em outra modalidade aqui, um nível de VOC que não exceda cerca de 50 g/L da composição de polímero de silicone geral ou que não exceda os outros níveis de VOC aqui descritos. Em uma modalidade, o siloxano cíclico (f) da fórmula geral (7) é substancialmente livre de VOC, que em uma modalidade é entendido como tendo de cerca de 0,001 a cerca de 1 g/L de VOC. A composição de polímero de silicone aqui pode, em uma modalidade aqui, ter um nível de VOC inferior a cerca de 50 g/L, de preferência, inferior a cerca de 40 g/L e mais de preferência, inferior a cerca de 30 g/L, com o entendimento de que cada uma das faixas acima mencionadas pode, em algumas modalidades, compreender um ponto final inferior de qualquer um de 0, 0,1, 0,5 ou 1 g/L. Em uma modalidade, a composição de polímero de silicone é substancialmente livre de VOC, que em uma modalidade é entendido como tendo de cerca de 0,001 a cerca de 1 g/L de VOC.
[055] Em uma modalidade específica, R12 e R13 na fórmula (7) são independentemente selecionados a partir do grupo que consiste em metil, etil e propil, mais especificamente metil, e x é de cerca de 3 a cerca de 8 e, ainda mais especificamente, de cerca de 3 a cerca de 6. Em uma modalidade mais preferida, o siloxano cíclico (f) da fórmula geral (7) é selecionado a partir do grupo que consiste em hexametilciclotrissiloxano, octametilciclotetrassiloxano, decametilciclopentassiloxano, dodecametilciclohexassiloxano e combinações dos mesmos. Em uma modalidade, de preferência, o siloxano cíclico (f) da fórmula geral (7) é decametilciclopentassiloxano. Em uma modalidade específica, o siloxano cíclico (f) da fórmula geral (7) está presente em uma quantidade de cerca de 1 a cerca de 50 partes em peso, de preferência, de cerca de 2 a cerca de 40 partes em peso e, mais de preferência, de cerca de 5 a cerca de 20 partes em peso com base em 100 partes em peso de diorganopolissiloxano terminado em silanol (a) da fórmula geral (I).
[056] Além dos componentes (a) - (f), a composição de polímero de silicone aqui também pode compreender os componentes opcionais escolhidos a partir de pigmentos, plastificante, agente tixotrópico, antioxidante, estabilizador ultravioleta, sequestrante de umidade, tensoativo, biocida ou combinações dos mesmos.
[057] Exemplos de pigmentos adequados podem ser qualquer pigmento convencionalmente conhecido ou qualquer outro pigmento disponível. Enquanto tipicamente vários pigmentos/corantes são usados em aplicações de revestimento de pintura ou arquitetônicas, às vezes apenas um pigmento branco, tais como óxido de zinco e/ou dióxido de titânio (TiO2) em ambas formas anastase e rutilo, é adicionado nos estágios iniciais da formação da composição de tinta (por exemplo, na composição de base). Nesse caso, quaisquer outros pigmentos/corantes desejados de várias cores (incluindo mais pigmento branco) podem opcionalmente ser adicionados nos estágios posteriores de, ou após, a formação da composição da tinta. Exemplos de pigmentos/corantes úteis de acordo com a invenção podem incluir, mas não são limitados a, negro-de-fumo, óxido de ferro preto, óxido de ferro amarelo, óxido de ferro vermelho, óxido de ferro marrom, pigmentos orgânicos vermelhos, incluindo quinacridona vermelha e azo metalizado e não metalizado vermelho (por exemplo, litóis, rubina de litol, toluidina vermelha, naftol vermelho), ftalocianina azul, ftalocianina verde, mono ou di-arileto amarelo, benzimidazolona amarelo, heterocíclico amarelo, DAN laranja, quinacridona magenta, quinacridona violeta e similares, e qualquer combinação dos mesmos. Estes pigmentos de cor exemplificativos podem ser adicionados como pós, mas podem mais convenientemente ser adicionados como dispersões aquosas para pintar composições de acordo com a invenção. Os pigmentos coloridos são, de preferência, corantes com emissões voláteis de minimis.
[058] Adicionalmente ou alternadamente, pigmentos opacificantes/extensores podem ser adicionados, por exemplo, à porção de composição de moagem da composição de tinta. Tais pigmentos opacificantes/extensores geralmente fornecem cor de fundo às composições e, portanto, podem ser usados para minimizar os custos de corantes e/ou modificar ou aprimorar certas propriedades da composição de revestimento (tais como pó oculto, resistência à abrasão, lavabilidade, capacidade de lavagem, absorção (ou permeabilidade no substrato) e tempo de secagem). Exemplos de pigmentos opacificantes/extensores úteis nas composições de tinta de acordo com a invenção podem incluir, mas não são limitados a, sienitos de nefelina, sílica (dióxido de silício), silicatos incluindo, sem limitação, talco (silicato de magnésio) e argilas (silicato de alumínio), tais como argilas de caulim calcinadas e argilas de caulim delaminadas, carbonato de cálcio em ambas as formas moída e precipitada, óxido de alumínio, óxido de magnésio, óxido de sódio, óxido de potássio, barites (sulfato de bário), sulfito de zinco, gipsitas (isto é, sulfatos de cálcio hidratados), micas, litofones, volastonitas e oxicloretos de bismuto e similares.
[059] Em uma modalidade aqui, a composição de polímero de silicone aqui descrita pode ser curada, na presença de umidade ou não, para formar um revestimento curado compreendendo a composição de polímero de silicone, que tem um brilho diferente de alto brilho e, de preferência, menos brilhante uma aparência diferente da do alto brilho, mais especificamente um acabamento de semibrilho, acetinado ou fosco, como é conhecido por aqueles versados na técnica, e como observado convencionalmente por inspeção visual. Em uma modalidade mais específica, a composição de revestimento curada pode ter um nível de brilho de cerca de 4 a cerca de 80, como medido por um medidor de brilho KSM MG-6-S1 de ângulo de 60º. Essas faixas de valores se correlacionam com descrições de brilho, de fosco a acetinado a semibrilho. Mais especificamente, a composição de revestimento curada pode ter um nível de brilho de cerca de 15 a cerca de 70, como medido por um medidor de brilho KSM MG-6-S1 de ângulo de 60º, e mais especificamente de cerca de 30 a cerca de 50, como medido por um medidor de brilho KSM MG-6-S1 de ângulo de 60º. Essas faixas de valores estão correlacionadas às descrições de brilho, de acetinado a semibrilho.
[060] A composição de polímero de silicone, conforme descrito aqui, pode ser usada em uma tinta ou revestimento de qualquer tipo, mas de preferência, em uma tinta que deseje menos brilho que alto brilho, mais especificamente uma tinta de silicone, ainda mais especificamente, uma tinta externa ou uma tinta de acabamento externa que é uma tinta de silicone. O tipo de tinta que pode conter a composição de polímero de silicone, conforme descrito aqui, pode ser uma tinta acrílica, uma tinta acril-silicone, uma tinta poliéster, uma tinta uretana, uma tinta flúor, uma tinta cloreto de vinil, uma tinta látex, uma tinta acrílica-látex e uma tinta alquídica. Para formar películas de revestimento em superfícies de vários materiais usando a tinta que contém a composição de polímero de silicone aqui descrita, métodos de revestimento convencionais, tais como os exemplos não limitativos, um método de revestimento por pulverização, um método de revestimento em rolo, um método de revestimento em barra, um método de revestimento com faca de ar, um método de revestimento com escova, ou um método de imersão pode ser adequadamente selecionado e realizado. Em uma modalidade, a quantidade de composição de polímero de silicone, como descrito aqui em uma composição de tinta, pode ser de cerca de 1 a cerca de 50 por cento em peso, mais especificamente de cerca de 5 a cerca de 40 por cento em peso e mais especificamente de cerca de 10 a cerca de 30 por cento em peso com base no peso total da composição da tinta.
[061] Em uma modalidade, a composição de polímero de silicone aqui descrita pode ser incluída na ausência de solvente, especificamente na ausência de qualquer solvente que forneça para conteúdo de VOC acima, aquelas faixas de quantidades descritas acima. Além disso, em uma modalidade, a composição de polímero de silicone aqui descrita pode estar na ausência de siloxanos cíclicos que contêm uma ou mais porções alcóxi. Em ainda uma outra modalidade, a composição de polímero de silicone aqui descrita pode estar na ausência de siloxanos cíclicos contendo uma ou mais porções insaturadas. Em ainda uma outra modalidade, a composição de polímero de silicone aqui descrita pode estar na ausência de agentes de fosqueamento à base de sílica. Outras combinações de duas ou mais das modalidades acima mencionadas também são contempladas.
[062] O processo de formação da composição de polímero de silicone vulcanizante em temperatura ambiente de uma parte aqui pode compreender a combinação das partes (a) - (f). Essa combinação pode ocorrer no meio da refeição ao longo do tempo ou simultaneamente.
[063] Além disso, a composição de polímero de silicone vulcanizante em temperatura ambiente, de uma parte opaca, aqui descrita pode ser preparada (por exemplo, combinada) usando modos de fabricação descontínua ou contínua. De preferência, em uma modalidade os ingredientes tais como diorganopolissiloxano terminado em silanol (a), material de enchimento de reforço (b), agente de reticulação de polialcoxissilano (c), catalisador de cura por condensação de titânio (d), promotor de adesão de alcóxi silano organo-funcional (e), e siloxano cíclico (f) e qualquer pigmento opcional, plastificantes, auxiliares de processo, e outros aditivos são combinados em uma extrusora de composição contínua para produzir a composição de polímero de silicone vulcanizante em temperatura ambiente de uma parte opaca. A extrusora de composição contínua pode ser qualquer extrusora de composição contínua, tal como a extrusora de parafuso duplo Werner-Pfleiderer/Coperion, ou um Barramento ou extrusora P.B. Kokneader.
[064] Em uma modalidade da presente invenção, todos os ingredientes podem ser misturados na extrusora de composição contínua. Nesse processo contínuo, a extrusora é operada em uma faixa de cerca de 50ºC a cerca de 100ºC, mas mais de preferência, na faixa de cerca de 60ºC a cerca de 80ºC, e ainda mais de preferência, a extrusora é operada em um vácuo parcial, de modo a remover quaisquer voláteis durante o processo de mistura.
[065] A composição de polímero de silicone vulcanizante em temperatura ambiente de uma parte aqui pode ser formulada como uma composição opaca.
[066] As composições de polímero de silicone vulcanizante em temperatura ambiente de uma parte opaca aqui podem ser formuladas como composições elastoméricas. O termo "elastomérico" de acordo com a presente invenção é entendido para significar que a composição quando aplicada a um substrato pode fornecer proteção eficaz contra UV, clima e água sem endurecimento excessivo do revestimento ao longo do tempo, o que pode resultar em corrosão visível, rachaduras e descamação do revestimento a partir do substrato. Tais propriedades elastoméricas do revestimento podem ser apreciadas pelos versados na técnica por inspeção visível do revestimento e como é descrito na Patente U.S. No. 9.012.558, cujo conteúdo inteiro é incorporado aqui por referência. O processo de formação da composição de polímero de silicone vulcanizante em temperatura ambiente de uma parte opaca aqui pode ainda compreender a aplicação das partes combinadas da composição de polímero de silicone (a) - (f), ou uma tinta contendo a mesma em um substrato.
[067] Em uma modalidade aqui, o substrato pode compreender qualquer material que possa estar na face de um edifício ou de uma estrutura externa que se procura ser revestida, impermeabilizada e/ou protegida contra intempéries, tais como concreto, tijolo, madeira, metal, vidro, plástico, pedra, argamassa, substratos pintados e similares.
[068] Em outra modalidade, a quantidade da composição de polímero de silicone vulcanizante em temperatura ambiente de uma parte opaca, ou tinta contendo a mesma, que é aplicada a um substrato pode depender de vários fatores, tais como o tipo de substrato, a temperatura, a umidade, o grau desejado de revestimento ou impermeabilização e as partes específicas da composição de polímero de silicone vulcanizante em temperatura ambiente de uma parte opaca. Em uma modalidade, a quantidade de composição de polímero de silicone vulcanizante em temperatura ambiente de uma parte opaca ou tinta contendo a mesma que pode ser aplicada a um substrato é de cerca de 10 a cerca de 0,1 milímetro, de preferência, de cerca de 5 a cerca de 0,5 milímetro e mais de preferência, de cerca de 2 a cerca de 0,2 milímetro em espessura no substrato.
[069] O processo de formação da composição de polímero de silicone vulcanizante em temperatura ambiente de uma parte opaca aqui pode ainda compreender ainda expor a composição de polímero de silicone ou tinta contendo a mesma para umidade suficiente para fornecer a cura da composição de polímero de silicone vulcanizante em temperatura ambiente de uma parte ou tinta contendo a mesma em um revestimento curado sobre o substrato.
[070] A umidade suficiente pode compreender, pelo menos, a umidade atmosférica e pode se estender a qualquer nível de umidade necessário para atingir um nível de cura da composição de polímero de silicone vulcanizante em temperatura ambiente de uma parte opaca ou tinta que contenha a mesma, para um adesivo não pegajoso conforme observado nos períodos de tempo acima descritos. A exposição da composição de polímero de silicone ou tinta contendo a mesma para umidade suficiente pode ser conduzida de qualquer maneira que seja comumente usada no revestimento de substratos, como seria conhecido por aqueles versados na técnica.
[071] Também é fornecida aqui uma tinta ou revestimento compreendendo a composição de polímero de silicone vulcanizante em temperatura ambiente de uma parte opaca descrita aqui, mais especificamente uma tinta de acabamento externa.
[072] Em uma modalidade não limitativa aqui, é fornecido um método para a produção contínua da composição de polímero de silicone vulcanizante em temperatura ambiente de uma parte opaca, que compreende: (I) adicionar mistura de um organopolissiloxano terminado em silanol (a) e um material de enchimento de reforço (b) em um densificador; (II) adicionar o conteúdo misto do densificador a um aparelho extrusor; (III) adicionar o agente de reticulação de polialcoxissilano (c), catalisador de cura por condensação (d), promotor de adesão de alcóxi silano organo-funcional (e) e siloxano cíclico (f) ao aparelho extrusor em um ponto a jusante da etapa de adição (II); (IV) extrusão do conteúdo da etapa (III); e, (V) aplicar um vácuo de saída de ar em um ponto após a etapa (III), mas antes da etapa (IV) ou em um ponto durante e/ou após a etapa (IV) para produzir a composição de polímero de silicone vulcanizante em temperatura ambiente de uma parte opaca aqui descrita, e em que as etapas (I) - (V) são conduzidas durante um período de tempo suficiente para repetir as etapas (I) - (V) pelo menos duas vezes, isto é, de modo a proporcionar um meio contínuo de produção. A condução das etapas (I) - (V) durante um período de tempo suficiente para repetir as etapas (I) - (V) pelo menos duas vezes, pode compreender a repetição das etapas (I) - (V) em uma maneira contínua e repetitiva durante um período de tempo, pelo menos, 1 minuto e até cerca de 8 horas, mais especificamente cerca de 4 minutos. A composição de polímero de silicone vulcanizante em temperatura ambiente de uma parte opaca, assim preparada, pode ter o nível de VOC aqui recitado e o nível de brilho aqui recitado. Também é fornecida tinta, mais especificamente uma tinta de acabamento externa compreendendo a composição de polímero de silicone vulcanizante em temperatura ambiente de uma parte opaca feita pelo método aqui descrito.
[073] Embora a invenção tenha sido descrita com referência a certas modalidades, será entendido por aqueles versados na técnica que várias alterações podem ser feitas e equivalentes podem ser substituídos por elementos dos mesmos sem se afastar do escopo da invenção. Além disso, muitas modificações podem ser feitas para adaptar uma situação ou material particular aos ensinamentos da invenção sem se afastar do escopo essencial da mesma. Portanto, pretende-se que a invenção não se limite às modalidades particulares descritas como o melhor modo contemplado para a realização desta invenção, mas que a invenção inclua todas as modalidades abrangidas dentro do escopo das reivindicações anexas. Exemplos: Exemplo 1- COMPARATIVO
[074] O Exemplo 1 descreve a produção contínua de uma composição de polímero de silicone de cura por alcóxi de 1 parte, sem adição de um siloxano cíclico, usando uma extrusora de parafuso duplo Coperian de 30 mm.
[075] Os barris extrusores 1-9 foram aquecidos a 75°C. Os barris 10-14 foram arrefecidos com -10°C de fluido de permuta de calor de glicol. Adicionados continuamente ao barril 1 da extrusora foram 60,4 partes em peso (pbw) de um polímero PDMS terminado em silanol com viscosidade de 2.000 cP, disponibilizado por Momentive Performance Materials, 25.0 pbw de um tamanho de partícula médio de 2 mícrons, material de enchimento de carbonato de cálcio moído, tratado com ácido esteárico, e 8,0 pbw de pigmento de TiO2. Adicionados continuamente ao barril 9 da extrusora, 3,9 pbw de metiltrimetoxissilano, 0,7 pbw de promotor de adesão Y-11597 (1,3,5-tris (trimetoxissililpropil) isocianurato), e 2,0 pbw de catalisador de cura por condensação Tyzor PITATM (diisopropoxititânio bis-etilacetoacetato) . Um vácuo de remoção de ar foi aplicado ao barril 11. A composição de polímero de silicone totalmente composta saiu da extrusora a 25-35ºC a uma taxa de produção de 60 lb/h e foi imediatamente embalada em cartuchos SemcoTM de polietileno à prova de umidade para armazenamento.
[076] Um revestimento de espessura de película úmida de 25 mil, do exemplo 1, foi preparado usando um aplicador de película Gardco Digital Microm II. Depois de deixar a película curar durante 7 dias, a 70ºF e 50% de condições de umidade relativa, a leitura do brilho da superfície foi medida usando um medidor de brilho KSG MG6-S1 de ângulo de 60ºC. O resultado é mostrado na Figura 1 (ponto de dado D5 de 0 pbw).
[077] Uma lista completa de propriedades físicas e reológicas curadas (incluindo o conteúdo de VOC, usando o método EPA 24) é encontrada na Tabela 1. Exemplo 2
[078] O Exemplo 2 é uma repetição do Exemplo Comparativo 1 com a adição contínua de 2,0 pbw de decametilciclopentassiloxano (D5) a 100 pbw da composição do Exemplo 1. Um revestimento de espessura de película úmida de 25 mil, do exemplo 1, foi preparado usando um aplicador de película Gardco Digital Microm II. Depois de deixar a película curar durante 7 dias, a 70ºF e 50% de condições de umidade relativa, a leitura do brilho da superfície foi medida usando um medidor de brilho KSG MG6-S1 de ângulo de 60ºC. O resultado é mostrado na Figura 1. Uma lista completa das propriedades físicas e reológicas curadas (incluindo o conteúdo de VOC, usando o método EPA 24) é encontrada na Tabela 1. Exemplo 3
[079] O Exemplo 3 é uma repetição do Exemplo Comparativo 1 com a adição contínua de 4,0% em peso de decametilciclopentassiloxano (D5) a 100 pbw da composição do Exemplo 1. Um revestimento de espessura de película úmida de 25 mil, do exemplo 1, foi preparado usando um aplicador de película Gardco Digital Microm II. Depois de deixar a película curar durante 7 dias, a 70ºF e 50% de condições de umidade relativa, a leitura do brilho da superfície foi medida usando um medidor de brilho KSG MG6-S1 de ângulo de 60ºC. O resultado é mostrado na Figura 1. Uma lista completa das propriedades físicas e reológicas curadas (incluindo o conteúdo de VOC, usando o método EPA 24) é encontrada na Tabela 1. Exemplo 4
[080] O Exemplo 4 é uma repetição do Exemplo Comparativo 1 com a adição contínua de 6,0% em peso de decametilciclopentassiloxano (D5) a 100 pbw da composição do Exemplo 1. Um revestimento de espessura de película úmida de 25 mil, do exemplo 1, foi preparado usando um aplicador de película Gardco Digital Microm II. Depois de deixar a película curar durante 7 dias, a 70ºF e 50% de condições de umidade relativa, a leitura do brilho da superfície foi medida usando um medidor de brilho KSG MG6-S1 de ângulo de 60ºC. O resultado é mostrado na Figura 1. Uma lista completa das propriedades físicas e reológicas curadas (incluindo o conteúdo de VOC, usando o método EPA 24) é encontrada na Tabela 1. Exemplo 5
[081] O Exemplo 5 é uma repetição do Exemplo Comparativo 1 com a adição contínua de 8,0% em peso de decametilciclopentassiloxano (D5) a 100 pbw da composição do Exemplo 1. Um revestimento de espessura de película úmida de 25 mil, do exemplo 1, foi preparado usando um aplicador de película Gardco Digital Microm II. Depois de deixar a película curar durante 7 dias, a 70ºF e 50% de condições de umidade relativa, a leitura do brilho da superfície foi medida usando um medidor de brilho KSG MG6-S1 de ângulo de 60ºC. O resultado é mostrado na Figura 1. Uma lista completa das propriedades físicas e reológicas curadas (incluindo o conteúdo de VOC, usando o método EPA 24) é encontrada na Tabela 1.
Exemplo 6
[082] O Exemplo 6 é uma repetição do Exemplo Comparativo 1 com a adição contínua de 10,0% em peso de decametilciclopentassiloxano (D5) a 100 pbw da composição do Exemplo 1. Um revestimento de espessura de película úmida de 25 mil, do exemplo 1, foi preparado usando um aplicador de película Gardco Digital Microm II. Depois de deixar a película curar durante 7 dias, a 70ºF e 50% de condições de umidade relativa, a leitura do brilho da superfície foi medida usando um medidor de brilho KSG MG6-S1 de ângulo de 60ºC. O resultado é mostrado na Figura 1. Uma lista completa das propriedades físicas e reológicas curadas (incluindo o conteúdo de VOC, usando o método EPA 24) é encontrada na Tabela 1. Exemplo 7
[083] O Exemplo 7 é uma repetição do Exemplo Comparativo 1 com a adição contínua de 12,0% em peso de decametilciclopentassiloxano (D5) a 100 pbw da composição do Exemplo 1. Um revestimento de espessura de película úmida de 25 mil, do exemplo 1, foi preparado usando um aplicador de película Gardco Digital Microm II. Depois de deixar a peícula curar durante 7 dias, a 70ºF e 50% de condições de umidade relativa, a leitura do brilho da superfície foi medida usando um medidor de brilho KSG MG6-S1 de ângulo de 60ºC. O resultado é mostrado na Figura 1. Uma lista completa das propriedades físicas e reológicas curadas (incluindo o conteúdo de VOC, usando o método EPA 24) é encontrada na Tabela 1. Exemplo 8
[084] O Exemplo 8 é uma repetição do Exemplo Comaprativo 1 com a adição contínua de 14,0% em peso de decametilciclopentassiloxano (D5) a 100 pbw da composição do Exemplo 1. Um revestimento de espessura de película úmida de 25 mil, do exemplo 1, foi preparado usando um aplicador de película Gardco Digital Microm II. Depois de deixar a película curar durante 7 dias, a 70ºF e 50% de condições de umidade relativa, a leitura do brilho da superfície foi medida usando um medidor de brilho KSG MG6-S1 de ângulo de 60ºC. O resultado é mostrado na Figura 1. Uma lista completa das propriedades físicas e reológicas curadas (incluindo o conteúdo de VOC, usando o método EPA 24) é encontrada na Tabela 1. Exemplo 9
[085] O Exemplo 9 é uma repetição do Exemplo Comparativo 1 com a adição contínua de 16,0% em peso de decametilciclopentassiloxano (D5) a 100 pbw da composição do Exemplo 1. Um revestimento de espessura de película úmida de 25 mil, do exemplo 1, foi preparado usando um aplicador de película Gardco Digital Microm II. Depois de deixar a película curar durante 7 dias, a 70ºF e 50% de condições de umidade relativa, a leitura do brilho da superfície foi medida usando um medidor de brilho KSG MG6-S1 de ângulo de 60ºC. O resultado é mostrado na Figura 1. Uma lista completa das propriedades físicas e reológicas curadas (incluindo o conteúdo de VOC, usando o método EPA 24) é encontrada na Tabela 1. Exemplo 10
[086] O Exemplo 10 é uma repetição do Exemplo Comparativo 1 com a adição contínua de 18,0% em peso de decametilciclopentassiloxano (D5) a 100 pbw da composição do Exemplo 1. Um revestimento de espessura de película úmida de 25 mil, do exemplo 1, foi preparado usando um aplicador de película Gardco Digital Microm II. Depois de deixar a película curar durante 7 dias, a 70ºF e 50% de condições de umidade relativa, a leitura do brilho da superfície foi medida usando um medidor de brilho KSG MG6-S1 de ângulo de 60ºC. O resultado é mostrado na Figura 1. Uma lista completa das propriedades físicas e reológicas curadas (incluindo o conteúdo de VOC, usando o método EPA 24) é encontrada na Tabela 1. Exemplo 11
[087] O Exemplo 11 é uma repetição do Exemplo Comparativo 1 com a adição contínua de 20,0% em peso de decametilciclopentassiloxano (D5) a 100 pbw da composição do Exemplo 1. Um revestimento de espessura de película úmida de 25 mil, do exemplo 1, foi preparado usando um aplicador de película Gardco Digital Microm II. Depois de deixar a película curar durante 7 dias, a 70ºF e 50% de condições de umidade relativa, a leitura do brilho da superfície foi medida usando um medidor de brilho KSG MG6-S1 de ângulo de 60ºC. O resultado é mostrado na Figura 1. Uma lista completa das propriedades físicas e reológicas curadas (incluindo o conteúdo de VOC, usando o método EPA 24) é encontrada na Tabela 1. Tabela 1 ENTRADAS Exemplo Exemplo Exemplo Exemplo Exemplo Exemplo 1 2 3 4 5 6 200 cP de Polímero 60,4 60,4 60,4 60,4 60,4 60,4 PDMS, pbw 2 mícrons de ácido 25 25 25 25 25 25 esteárico tratado GCC, pbw Pigmento de TiO2, 8 8 8 8 8 8 pbw Metiltrimetoxissilano, 3,9 3,9 3,9 3,9 3,9 3,9 pbw Promotor de adesão 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 Y-11597, pbw Catalisador de cura 2 2 2 2 2 2 Tyzor PITATM, pbw Siloxano cíclico D5, 0 2 4 6 8 10 pbw
TESTES Viscosidade 48500 41800 34700 24600 21300 19500 WPSTM C-560, cP Resistência Sag Passa- Passa- Passa- Passa- Passa- Passa- ASTM 4400 @ 40 gem gem gem gem gem gem mil WFT Tempo livre de 30 30 30 30 30 30 aderência WPSTM E-63, minutos Resistência à 224 231 218 234 230 221 tensão WPSTM E-1, psi Alongamento 179 182 203 189 195 193 WPSTM E-1, % Dureza WPSTM E-3 34 38 36 36 38 41 Shore A Nível VOC do 23 Nenhum Nenhum 25 Nenhum 23 método EPS 24, dado dado dado gm/L
ENTRADAS Exemplo 7 Exemplo 8 Exemplo 9 Exemplo Exemplo 10 11 200 cP de Polímero 60,4 60,4 60,4 60,4 60,4 PDMS, pbw 2 mícrons de ácido 25 25 25 25 25 esteárico tratado GCC, pbw Pigmento de TiO2, 8 8 8 8 8 pbw Metiltrimetoxissilano, 3,9 3,9 3,9 3,9 3,9 pbw Promotor de adesão 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 Y-11597, pbw Catalisador de cura 2 2 2 2 2 Tyzor PITATM, pbw Siloxano cíclico D5, 12 14 16 18 20 pbw
TESTES Viscosidade 17400 16800 15400 14100 13200 WPSTM C-560, cP Resistência Sag Passagem Passagem Passagem Passagem Passagem ASTM 4400 @ 40 mil
WFT Tempo livre de 30 30 30 30 30 aderência WPSTM E-63, minutos Resistência à tensão 217 202 239 247 242 WPSTM E-1, psi Alongamento 217 221 199 189 207 WPSTM E-1, % Dureza WPSTM E-3 42 39 41 44 43 Shore A Nível VOC do Nenhum 23 Nenhum Nenhum 25 método EPS 24, dado dado dado gm/L
Claims (13)
1. Composição de polímero de silicone vulcanizante em temperatura ambiente de uma parte opaca, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende: (a) um diorganopolissiloxano terminado em silanol da fórmula geral (1): R1 HO Si O H R2 n (1) em que R1 e R2 são independentemente radicais hidrocarbonetos monovalentes contendo até cerca de 12 átomos de carbono, e o índice n é de tal valor que a viscosidade do diorganopolissiloxano terminado em silanol é de 50 a 1.000.000 cP; (b) um material de enchimento de reforço opaco; (c) um agente de reticulação de polialcoxissilano da fórmula geral (2): (R1O)4-a (R2)aSi (2) em que R1 e R2 são como definidos e o índice a é 0 ou 1; (d) um catalisador de cura por condensação; (e) um promotor de adesão de alcóxi silano organo-funcional da fórmula geral (6) (R10O)4-a (R11)aSiX (6) em que R10 e R11 são independentemente radicais hidrocarbonetos monovalentes contendo até cerca de 12 átomos de carbono, e o índice a é como definido, e X é um grupo organo de até 12 átomos de carbono; e, (f) um siloxano cíclico da fórmula geral (7):
R12 Si O R13 x (7) em que R12 e R13 são independentemente radicais alquil lineares ou ramificados de 1 a 4 átomos de carbono, e o índice x é de cerca de 3 a cerca de 10.
2. Composição de polímero de silicone, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que R1 e R2 de polidimetilsiloxano terminado em silanol (a) da fórmula geral (I) são, cada um, independentemente metil ou etil e o índice n é de cerca de 300 a cerca de 4.000.
3. Composição de polímero de silicone, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o material de enchimento de reforço opaco (b) é selecionado a partir do grupo que consiste em terra não tratada ou tratada com ácido esteárico, carbonatos de cálcio precipitados ou coloidais, alumina, hidróxido de alumínio, hidróxido de titânio, argilas, terra diatomácea, óxido de ferro, grafite de negro-de-fumo e combinações dos mesmos.
4. Composição de polímero de silicone, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que R1 do agente de reticulação de polialcoxissilano (c) da fórmula geral (2) é um radical hidrocarboneto linear ou ramificado contendo até cerca de 4 átomos de carbono e o índice a é 0.
5. Composição de polímero de silicone, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o catalisador de cura por condensação (d) é da fórmula geral (3):
R6
O R5
O C
O O C R4 R7 Me CR 4
O O C
O 3
R s R3 t (3) em que Me é um metal selecionado a partir do grupo que consiste em chumbo, estanho, zircônio, antimônio, ferro, cádmio, bário, manganês, zinco, cobalto, níquel, alumínio, gálio, gerânio e titânio, o índice s é de cerca de 0,7 a cerca de 1,3, e o índice t é de 0,8 a 1,2, R7 é um radical hidrocarboneto divalente contendo de 2 a cerca de 20 átomos de carbono, opcionalmente substituído com um grupo hidrocarboneto contendo até 8 átomos de carbono, R3 é hidrogênio ou um radical orgânico selecionado a partir do grupo que consiste em hidrocarbil, halohidrocarbil e acil, cada um, contendo até 8 átomos de carbono, R4 é o mesmo que R3 ou parte de um grupo hidrocarboneto cíclico formado por uma ligação a um átomo de carbono dos grupos R3 e/ou R5 adjacentes, em que o grupo hidrocarboneto cíclico contém até 12 átomos de carbono e, opcionalmente, substituído com um ou mais grupos funcionais selecionados a partir do grupo que consiste em substituintes de cloro, nitro, éster, ciano e carboxi éster, R5 é definido da mesma forma que R3; R6 é um radical orgânico monovalente selecionado a partir do grupo que consiste em hidrocarbil, halohidrocarbil e éter contendo até 60 átomos de carbono, cianoalquil contendo até 12 átomos de carbono, grupos amino e poliéter da fórmula (CqH2qO)vR8, em que q é de 2 a 4 , e v é de 1 a 20, e R8 é um radical hidrocarboneto monovalente de 1 a 30 átomos de carbono.
6. Composição de polímero de silicone, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o catalisador de cura por condensação (d) é da fórmula geral (4):
R9
O
O Ti
O O 2 (4) em que R9 é metil ou -OC2H5.
7. Composição de polímero de silicone, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o catalisador de cura por condensação (d) é da fórmula (5): CH3 OC2H5
O HC O Ti
O CH3 2 2 (5)
8. Composição de polímero de silicone, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o promotor de adesão de alcóxi silano organo- funcional (e) da fórmula geral (6) é selecionado a partir do grupo que consiste em 1,3,5-tris(trimetoxisililpropil)isocianurato, metacriloxipropiltrimetoxissilano, glicidoxipropiletildimetoxissilano, -glicidoxipropiltrimetoxissilano, - glicidoxietiltrimetoxissilano, ß-(3,4-epoxiciclohexil)propiltrimetoxissilano, ß-(3,4- epoxiciclohexil)etilmetildimetoxissilano, isocianatopropiltrietoxissilano, isocianatopropilmetildimetoxissilano, ß-cianoetiltrimetoxissilano, - acriloxipropiltrimetoxissilano, -metacriloxipropilmetildimetoxisilano, n-2-aminoetil-3- aminopropiltrimetoxissilano, n-2-aminoetil-3-aminopropiltrietoxissilano, - aminopropiltrietoxissilano, -aminopropiltrimetoxissilano, aminopropiltrimetoxissilano, bis--(trimetoxissilil)propilamina, N-fenil--aminopropiltrimetoxissilano, trimetoxissilano triamino-funcional, -aminopropilmetildietoxissilano, -aminopropilmetildietoxissilano, metilaminopropiltrimetoxissilano e combinações dos mesmos.
9. Composição de polímero de silicone, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o siloxano cíclico da fórmula geral (7) é selecionado a partir do grupo que consiste em hexametilciclotrissiloxano, octametilciclotetrassiloxano, dodecametilciclohexassiloxano e combinações dos mesmos.
10. Composição de polímero de silicone, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende ainda, pelo menos, um dentre um pigmento, plastificante, agente tixotrópico, antioxidante, estabilizador de ultravioleta, sequestrante de umidade, tensoativo, solvente ou biocida.
11. Tinta ou revestimento, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende a composição de polímero de silicone, como definida na reivindicação 1.
12. Tinta, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADA pelo fato de que a tinta é uma tinta de acabamento de silicone para o exterior.
13. Método para a produção contínua da composição de polímero de silicone, como definida na reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: (I) misturar um organopolissiloxano terminado em silanol (a) e material de enchimento de reforço (b) em um densificador; (II) adicionar o conteúdo misto do densificador a um aparelho extrusor; (III) adicionar o agente de reticulação de polialcoxissilano (c), catalisador de cura por condensação (d), promotor de adesão de alcóxi silano organo-funcional (e) e siloxano cíclico (f) ao aparelho extrusor em um ponto a jusante da etapa de adição (II); (IV) extrusão do conteúdo da etapa (III); e,
(V) aplicar um vácuo de saída de ar no ponto após a etapa (III), mas antes da etapa (IV) ou em um ponto durante e/ou após a etapa (IV) para produzir a composição de polímero de silicone como definida na reivindicação 1, em que as etapas (I) - (V) são conduzidas durante um período de tempo suficiente para repetir as etapas (I) - (V) pelo menos duas vezes e, opcionalmente, curar a composição de polímero de silicone assim produzida para formar uma composição de revestimento curada compreendendo a composição de polímero de silicone.
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