ES2270490T3 - Sellantes de latex que contienen epoxisilanos. - Google Patents

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Konstantinos Spyropoulos
Daniel Yves Sane
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Abstract

SE DESCRIBEN COMPOSICIONES SELLADORAS QUE COMPRENDEN UN POLIMERO DE LATEX Y UN EPOXISILANO DE FORMULA: EN LA QUE R 1 ES UN PUENTE ALQUILO DIFUNCIONAL CON 2 A 6 ATOMOS DE CARBONO, CADA GRUPO R 2 ES IGUAL O DIFERENTE, Y CADA UNO ES UN GRUPO ARILO O ALQUILO C 1 A C 12 , O UN GRUPO ALCOXI C 1 A C 6 CADA GRUPO R 3 ES IGUAL O DIFERENTE, Y CADA UNO ES UN GRUPO ALQUILO C 2 A C 6 R 4 , R5 Y R 6 SON CADA UNO HIDROGENO O UN GRUPO ALQUILO C 1 A C 6 , R 7 ES UN GRUPO ALQUILO QUE TIENE DE 1 A 4 ATOMOS DE CARBONO, O ARALQUILO, O UN GRUPO ARILO CON 6 A 10 ATOMOS DE CARBONO, Y C TIENE UN VALOR DE 0 O 1; CARACTERIZADO PORQUE EL EPOXISILANO SE AÑADE AL POLIMERO AL NATURAL O EN FORMA DE SOLUCION NO ACUOSA.

Description

Sellantes de látex que contienen epoxisilanos.
Antecedentes de la invención
Los silanos organofuncionales se han usado en formulaciones de sellantes de látex como promotores de la adhesión. Entre estas aplicaciones, la patente US nº 4.626.567, de Chang, da a conocer el uso de 0,3-1% de organoaminosilano en formulaciones sellantes a base de látex acrílico. Las aplicaciones de aditivos organoaminosilánicos se han limitado a sellantes de relleno y coloreados, debido a la tendencia del organoaminosilano a mostrar amarilleamiento. Los silanos organofuncionales que no contienen grupos amino, tales como los epoxisilanos, se usan en su lugar, tanto en revestimientos como en sellantes a base de látex acrílico. Se han realizado muchos esfuerzos para desarrollar epoxisilanos como agentes reticulantes en aplicaciones de revestimiento al agua. Por ejemplo, el documento WO 9.531.512-A1, de Padget, detalla un epoxisilano modificado para una reacción de reticulación más eficaz en aplicaciones de revestimiento. La publicación de patente japonesa JP 01174560A2 de Kimura, para aplicaciones sellantes a base de disolventes, establece que el epoxisilano puede proporcionar sellantes a base de poliamida con una gran extensibilidad, un módulo bajo, y una excelente adhesión a los sustratos.
El documento WO 98/14511, que se ha publicado después de la fecha de presentación del documento de prioridad de la presente invención, describe una emulsión que comprende un epoxisilano insoluble en agua, o ligeramente soluble, agua, y un polímero orgánico que contiene uno o más grupos carboxilato terminales o colgantes, y un emulsionante autoestable.
El documento EP 0.857.772, que se ha publicado después de la fecha de presentación del documento de prioridad de la presente invención, se refiere al uso de alquilalcoxisilanos específicos como compuestos para unión, que se basan en copolímeros de éster vinílico-etileno, de ésteres vinílicos de ácidos alquilcarboxílicos y etileno, o que se basan en homo- y copolímeros de acrilatos en combinación con estireno.
La patente US nº 5.017.632 describe una composición de revestimiento que comprende un látex polimérico sintético, un agente de curado epoxídico aminofuncional, un silano seleccionado de la clase que consiste en silanos epoxifuncionales y silanos aminofuncionales, una resina epoxídica líquida, y una carga que tiene un tamaño fino de partículas.
Actualmente, el glicidoxipropiltrimetoxisilano se usa en formulaciones, pero tiene varias limitaciones. Entre éstas, están la que proporciona una adhesión incompleta en condiciones húmedas, especialmente a vidrio; su período de utilidad es corto, y sus propiedades de adhesión desaparecen al almacenar la composición.
Sumario de la invención
La presente invención describe una mejora significativa a la hora de obtener una adhesión en húmedo a vidrio, aluminio y otros sustratos a partir de sellantes de látex, que usan ciertos glicidoxisilanos como promotores de la adhesión. Estos epoxisilanos tienen velocidades de hidrólisis más lentas que los epoxisilanos convencionales. Los sellantes que contienen estos glicidoxisilanos muestran una extensibilidad mejorada y una estabilidad de su caducidad. Estas propiedades son críticas para la mayoría de las aplicaciones sellantes.
Las formulaciones de sellantes de látex que contienen estos epoxisilanos específicos son estables en cuanto a su caducidad, pero se pueden curar a temperatura ambiente con la aplicación del sellante. Los sellantes curados proporcionan una excelente adhesión a sustratos de vidrio y metálicos. Normalmente, la adición de un epoxisilano a una formulación sellante basada en un látex carboxifuncional reduce sustancialmente el alargamiento de ese sellante. Las formulaciones sellantes que contienen estos epoxisilanos específicos no muestran tal reducción en el
alargamiento.
Un aspecto de la presente invención es una composición sellante que comprende
(a)
un polímero de látex que contiene al menos una funcionalidad reactiva epoxídica, y
(b)
un glicidoxisilano presente en una cantidad eficaz para promover la adhesión del polímero a un sustrato, que se añade al látex en forma pura o en un disolvente no acuoso.
Otro aspecto de la invención es un método para aumentar la adhesión de un polímero de látex a un sustrato, que comprende añadir un glicidoxisilano en forma pura o en una disolución no acuosa, en una cantidad eficaz para aumentar dicha adhesión.
\newpage
Descripción detallada de la invención Epoxisilanos
Los epoxisilanos adecuados para uso en la presente invención se representan mediante la fórmula general (1)
1
en la que
R^{1} es un puente de alquilo difuncional, con 2 a 6 átomos de carbono,
cada grupo R^{2} es igual o diferente, y cada uno es un grupo alquilo C_{1} a C_{12} o arilo, prefiriéndose los grupos metilo, o un grupo alcoxi de C_{1} a C_{6},
cada grupo R^{3} es el mismo o diferente, y cada uno es un grupo alquilo de C_{2} a C_{6}, prefiriéndose los grupos etilo e isopropilo,
n es 1 ó 2, prefiriéndose 2,
R^{4}, R^{5} y R^{6} son cada uno hidrógeno o un grupo alquilo de C_{1} a C_{6},
R^{7} es un puente de alquilo difuncional que tiene de uno a cuatro átomos de carbono, o un puente aralquilo difuncional, o un puente arilo difuncional que tiene seis a diez átomos de carbono, y
c tiene un valor de cero o uno.
Los ejemplos específicos de estos silanos son:
\gamma-glicidoxipropilmetildietoxisilano, \gamma-glicidoxipropilmetildiisopropoxisilano, \gamma-glicidoxipropilmetildiisobutoxisilano, \gamma-glicidoxipropildimetiletoxisilano, \gamma-glicidoxipropilfenildietoxisilano, etc.
Los epoxisilanos de fórmula (1) se pueden obtener mediante técnicas sintéticas conocidas que implican la reacción de un silano HSiR^{2}_{3-n}(OR)^{n} con un agente reaccionante de la fórmula X-R^{*}, en la que R^{*} es alquenilo que contiene 2 a 6 átomos de carbono y que posee una insaturación vinílica terminal. La reacción transcurre en condiciones convencionales para la adición del carbono terminal al silicio del silano.
Los silanos se deberían de usar en forma pura o en un disolvente no acuoso, tal como disolventes orgánicos, agentes para rellenos, o plastificantes. Las emulsiones en agua del silano tienen un efecto perjudicial sobre el comportamiento del sellante. Los sistemas de disolventes adecuados incluyen, pero no se limitan a, hidrocarburos volátiles destilados, siloxanos, xileno, ftalato de diisodecilo, ftalato de diisooctilo y ftalato de dioctilo, etc. Si está en disolución, el porcentaje en peso de silano debe de ser 1 a 100.
Polímeros de látex
La presente invención se refiere a polímeros de látex que tienen una temperatura de transición vítrea por debajo de 0ºC.
Los polímeros que son útiles aquí incluyen polímeros vinílicos (por ejemplo, poli(cloruro de vinilo) y poli(cloruro de vinilideno)), vinilacrílicos, acrílicos (por ejemplo, polímeros de metacrilato de metilo, de acrilato de metilo, y similares), poliuretanos, poliamidas, poliepóxidos, poliestirenos, poliésteres, poli(alcohol vinílico), ésteres vinílicos tales como acetato de vinilo, poliolefinas tales como polietileno, polipropileno, y polímeros alquídicos, así como copolímeros de cualquiera de dos (o más) de los mismos. El polímero de látex se puede preparar mediante cualquier técnica de polimerización conocida en la técnica, tal como polimerización en suspensión, polimerización interfacial, polimerización en disolución o polimerización en emulsión. La polimerización en emulsión de monómeros etilénicamente insaturados, en presencia de ciertos tensioactivos, es la técnica de polimerización preferida para los polímeros vinilacrílicos y acrílicos, debido a que la dispersión acuosa de las partículas del polímero de látex así formada se puede usar directamente o con un tratamiento mínimo para preparar las composiciones de la presente invención. Estas polimerizaciones se pueden realizar mediante técnicas bien conocidas en la
técnica.
El polímero de látex debe tener una temperatura de transición vítrea por debajo de 0ºC para la aplicación sellante. Los polímeros de látex tienen preferiblemente grupos carboxílicos, que pueden reaccionar con el grupo epoxi en el silano cuando se aplica el sellante. El índice de acidez del látex debe ser 5 o superior, y preferiblemente 15 o superior. El polímero de látex preferido en esta invención es un látex a base de acrílico.
Sustratos
Las composiciones sellantes se pueden usar con los siguientes sustratos ejemplares: vidrio, metal, aluminio, materiales cerámicos, metales galvanizados, madera, plásticos (por ejemplo, poli(cloruro de vinilo), poliestireno, acrílicos, y nilón), materiales compuestos y tejidos (por ejemplo, poliéster, nilón y algodón).
Preparación de composiciones sellantes
Las formulaciones de sellantes de látex se pueden preparar usando una mezcladora planetaria para mezclar juntos el polímero de látex, el epoxisilano, y cualquiera de los aditivos típicos que se incluyen convencionalmente en formulaciones sellantes, tales como plastificantes, espesantes, biocidas, agentes de relleno, pigmentos, cargas (para sellantes opacos), y, si es necesario, un catalizador para el curado. Generalmente, el polímero de látex, el espesante, el agente de mecanizado, el biocida, el plastificante, la carga y el pigmento se mezclan durante 60 a 90 minutos. Después, se añaden el epoxisilano, ya sea en forma pura o en disolución con un disolvente tal como hidrocarburos volátiles destilados, seguido de un catalizador para el curado si es necesario, e hidróxido de amonio para ajustar el pH del sistema. La mezcla preferiblemente se agita entonces durante 15 minutos adicionales, a vacío. En la preparación de las formulaciones descritas más abajo, se empleó este procedimiento; no se suministró calor adicional durante el mezclamiento.
El epoxisilano se puede añadir en forma pura o en un disolvente no acuoso. Se prefiere que el silano se premezcle durante al menos 15 minutos con los hidrocarburos volátiles destilados o con otro disolvente los cuales se incluyen en una formulación sellante regular. No se prefieren para uso las emulsiones silánicas acuosas, puesto que tales sistemas tienen un efecto perjudicial sobre el alargamiento del sellante. La cantidad de epoxisilano presente en las composiciones sellantes de la presente invención puede oscilar desde 0,05 hasta 10% (en peso) del polímero de látex, prefiriéndose alrededor de 0,5 hasta 1,5% (en peso).
En la presente invención, se pueden emplear cargas. Las cargas adecuadas incluyen sílice, titanato, mica, negro de humo, alúmina, silicato de alúmina, caolín, u otros óxidos metálicos. Se prefieren carbonatos de calcio no tratados, con tamaños de partículas desde alrededor de 3 hasta 11 micrómetros. Tales carbonatos de calcio están disponibles con varios nombres comerciales: MICROWHITE 25, SNOWFLAKE White, SNOWFLAKE PE, DURAMITE, y DRIKALITE de ECC. Estas cargas se pueden usar ya sea solas o en combinación. Las cargas pueden comprender hasta 200 partes por 100 partes del látex, siendo el nivel de carga más preferido 80 a 150.
También pueden estar presentes plastificantes en las composiciones sellantes de la presente invención, para aumentar la flexibilidad y la capacidad para tratar el sellante. Los plastificantes adecuados para este sellante incluyen ésteres ftálicos, dibenzoatos. Los ésteres ftálicos adecuados están disponibles con el nombre comercial "SANTICIZER" de Monsanto Company. Los benzoatos adecuados están disponibles de Velsicol Chemical Corporation como "BENZOFLEX". Los plastificantes se añaden típicamente hasta 25% (en peso) del polímero de látex.
Puede estar presente un tensioactivo aniónico, no iónico o anfótero, preferiblemente no iónico, para estabilizar la emulsión de látex, y para mejorar la estabilidad mecánica de la composición. El tensioactivo debería de comprender desde alrededor de 0,1 hasta 5% (en peso) de látex.
Se puede usar una base para proporcionar al sellante un pH por encima de 6, con el fin de evitar corrosión de los recipientes en los que se envasa la composición sellante. Un valor de pH demasiado elevado afectará perjudicialmente a la vida útil de los sellantes. El intervalo preferido de pH para la presente invención es alrededor de 7 a 8,5. Habitualmente, será suficiente 0,005 hasta alrededor de 0,1% de la base por peso de la composición total. Como la base, se pueden usar hidróxidos de metales alcalinos o metales alcalino-térreos, aminas, amoníaco, hidróxido de amonio y similares. Se prefiere una disolución acuosa de hidróxido de amonio.
En la formulación sellante se puede emplear un catalizador para el curado. Se usa para acelerar el curado de la composición sellante sobre el sustrato. La necesidad de un catalizador para el curado depende de la actividad del epoxisilano usado, y de la composición del látex. Si es necesario, se pueden usar catalizadores adecuados que incluyen organoestaño, amina terciaria y compuestos de imidazol.
Las composiciones sellantes de la presente invención pueden incluir estabilizantes de la congelación-descongelación, colorantes o pigmentos, dispersantes de pigmentos, conservantes antibacterianos y/o antifúngicos, y agentes para mejorar las propiedades reológicas, tales como espesantes y agentes contra el colapso. Esos aditivos, cuando están presentes, pueden comprender hasta alrededor de 10% en peso del látex.
Ejemplos
En los ensayos dados en los siguientes ejemplos, los componentes se mezclaron juntos y después, después del mezclamiento, los sellantes se curaron a 23ºC y menos de 50% de humedad relativa durante tres semanas. Después, se determinaron las propiedades físicas del sellante curado, evaluando la resistencia a la tracción, la resistencia al desgarro y el alargamiento mediante los Métodos D 412 y D 624 de ASTM. La adhesión en húmedo de la muestra curada, sobre diferentes sustratos, se ensayó mediante un pelado de 180º después de la inmersión en agua destilada durante una semana, según ASTM C 794, excepto que el sellante se curó a 23ºC y 50% de humedad relativa, en lugar de a una temperatura elevada como se describe en ASTM C 794.
Preparación del epoxisilano Ejemplo 1 Preparación de \gamma-glicidoxipropilmetildietoxisilano
Se cargaron alilglicidiléter (4.216 gramos) y ácido cloroplatínico (3,4 ml) en un matraz de 1,2 litros. El espacio superior libre se inundó con nitrógeno, y la mezcla se calentó hasta 85ºC. Se añadió metildietoxisilano (3.858 gramos) durante las siguientes 7 horas. Todo el metildietoxisilano se consumió, y quedó algo de alilglicidiléter sin reaccionar, no isomerizado. El producto bruto, que se formó, era claro y amarillo. El producto se aisló mediante destilación a vacío usando una columna Oldershaw de 20 bandejas (p.e. 110-114ºC/2 mm Hg); se obtuvieron 4.274 gramos de producto (61% de rendimiento global basándose en la carga de metildietoxisilano). La pureza del producto destilado fue 96,0% mediante GC.
Ejemplo 2 Preparación de \gamma-glicidoxipropilmetoxidiisopropoxisilano
En un matraz de tres bocas, de 1 litro, equipado con un agitador magnético, un embudo de adición, un termómetro y una columna Vigreux con cabeza de destilación, se añadieron 250 g (1,08 moles) de \gamma-glicidoxipropiltrimetoxisilano, 215 g de 2-propanol, y 0,3 g de TiPt. La parte superior de la cabeza se inundó con nitrógeno seco gaseoso, y la mezcla se calentó hasta 88ºC para separar por destilación el metanol producido. Se añadió gota a gota 2-propanol adicional, para mantener el contenido de 2-propanol a 20-40% durante la reacción. El producto final tuvo un 80% de \gamma-glicidoxipropilmetoxidipropoxisilano y un 20% de \gamma-glicidoxipropiltriisopropoxisilano, según el análisis de RMN.
Ejemplo 3 Preparación del sellante que contiene silano
Se preparó un sellante de látex acrílico a partir de los siguientes ingredientes, usando el procedimiento descrito a continuación:
TABLA I Formulación del látex acrílico
2
La composición sellante se preparó cargando el látex acrílico y el tensioactivo en una mezcladora. El biocida, el estabilizante de congelación-descongelación, los espesantes, el dispersante de pigmento, el plastificante, el carbonato de calcio y el óxido de titanio se añadieron durante el mezclamiento. Los ingredientes anteriores se mezclaron durante alrededor de 1 hora. Se cargó una disolución acuosa de hidróxido amónico al 5% y el silano premezclado del Ejemplo 1 con hidrocarburos volátiles destilados. La mezcla se mezcló durante 15 minutos adicionales a vacío, para obtener el Sellante I. El pH de la composición estaba entre 8,2-8,4.
El Sellante II se preparó usando el mismo procedimiento empleado para preparar el Sellante I, excepto que se usó el silano del Ejemplo 2 en lugar del silano del Ejemplo 1.
El Sellante III Comparativo incorporó \gamma-glicidoxipropiltrimetoxisilano como el epoxisilano. El Sellante IV Comparativo incorporó \beta-(3,4-epoxiciclohexil)-etiltrimetoxisilano en la formulación en lugar del silano preparado en el Ejemplo 1. El Sellante V Comparativo incorporó 2,5 phr de \beta-(3,4-epoxiciclohexil)tiltrietoxisilano emulsionado (40% de silano) como promotor adhesivo. El Sellante VI Comparativo se obtuvo en el mismo procedimiento que los sellantes anteriores, excepto que no se incorporó epoxisilano.
Se midieron las propiedades mecánicas (resistencia a la tracción, el alargamiento, el módulo, la dureza y la resistencia al desgarro) y la resistencia al pelado a 180º del sellante, y los resultados se dan en las siguientes tablas:
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TABLA II Propiedades mecánicas de los Sellantes I, II, III, IV, V y VI
3 
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TABLA III Resistencia al pelado en húmedo de los Sellantes I, II, III, IV, V y VI
4
CF - Fallo cohesivo
AF - Fallo de adhesión
TABLA IV Estabilidad de la caducidad de los sellantes que contienen epoxisilano
5 
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TABLA V Resistencia al pelado en húmedo de los sellantes después de cuatro semanas de almacenamiento a 50ºC
6 
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Las Tablas III y V ilustran la resistencia al pelado en húmedo del sellante con diversos epoxisilanos, antes y después del almacenamiento durante cuatro semanas a 50ºC. El Sellante V Comparativo, que contiene \beta-(3,4-epoxiciclohexil)etiltrietoxisilano emulsionado, mostró una adhesión mejorada al aluminio inicialmente, pero no al vidrio. No mejoró la adhesión de las muestras envejecidas. Los Sellantes III y IV Comparativos mostraron una adhesión esporádica durante los ensayos. Sólo los sellantes que incorporan epoxisilanos que tienen una velocidad moderada de hidrólisis y condensación presentados en esta invención, tales como \gamma-glicidoxipropilmetildietoxisilano en el Sellante I, y \gamma-glicidoxipropilmetoxidiisopropoxisilano en el Sellante II, ofrecieron consistentemente una excelente resistencia al pelado en húmedo tanto al vidrio como al aluminio, lo que satisface los requisitos de ASTM C 920 para los sellantes. El sellante muestra una adhesión en húmedo mejorada, incluso después de un almacenamiento durante cuatro semanas a 50ºC.
La Tabla II resume los comportamientos mecánicos de los sellantes. Normalmente, los epoxisilanos hacen que la resistencia a la tracción, el módulo, y la resistencia al desgarro de los sellantes mejoren, y al mismo tiempo reducen el alargamiento. Sin embargo, los epoxisilanos de la presente invención dieron al Sellante I y al Sellante II un módulo relativamente bajo y un alargamiento tan alto como el sellante que no contenía silanos. Esta mejora es importante para sellantes usados para la aplicación de compuestos de unión.
La Tabla IV compara la estabilidad de la caducidad de los sellantes que contienen epoxisilanos. La viscosidad de todas las muestras de sellantes, después del envejecimiento, fue ligeramente mayor que el valor inicial, debido a la pérdida de agua durante el envejecimiento acelerado. No obstante, los sellantes que contienen el silano del Ejemplo 1 mostraron una estabilidad de la caducidad equivalente al sellante que no contenía silano.
Sellantes VII-VIII
Los sellantes que usan el silano del Ejemplo 1 se usaron en formulaciones de látex según la Tabla I anterior, excepto que se ensayó el efecto del premezclamiento del glicidoxisilano con hidrocarburos volátiles destilados (Sellante VII) frente a la combinación de hidrocarburos volátiles destilados y el glicidoxisilano juntos en la formulación de látex (Sellante VIII). Los resultados en la Tabla VI muestran que, a este respecto, el orden de adición no hace ninguna distinción.
TABLA VI Comparación de silano mezclado con o sin hidrocarburo volátil destilado
7
Ejemplos de glicidoxipropilmetildimetoxisilano emulsionado, no exitoso
El siguiente ejemplo muestra que no se pueden obtener emulsiones de un epoxisilano estéricamente impedido, tal como el Ejemplo 1 y 2, y de esta manera las emulsiones no se deben de usar en formulaciones de látex.
Ejemplo A
Comparativo
En un vaso de precipitados, se añadieron tensioactivo SPAN® 60 (0,3171 g) y tensioactivo TWEEN® (0,6429 g), los cuales se calentaron juntos en un baño de agua caliente, a fin de fundir los materiales sólidos. Se añadió glicidoxipropilmetildietoxisilano (4,8 g), y la mezcla se agitó con un agitador mecánico. Se añadió agua (6,24 g), y la mezcla se agitó vigorosamente durante aproximadamente treinta minutos. El producto resultante formó grumos y tuvo un color gris pálido.
Ejemplo B
Comparativo
En un vaso de precipitados, se añadieron tensioactivo SPAN® 60 (1,6066 g) y tensioactivo MYRJ® 525 (2,373 g), los cuales se calentaron juntos en un baño de agua caliente, para fundir los materiales sólidos. Se añadió glicidoxipropilmetildietoxisilano (20 g), y la mezcla se agitó con un agitador mecánico. Se añadió agua (26 g), y la mezcla se agitó vigorosamente durante aproximadamente treinta minutos para proporcionar una emulsión blanca. La emulsión no fue estable. Se separó en fases en dos semanas.

Claims (11)

1. Composición sellante, que comprende
un polímero de látex que tiene una temperatura de transición vítrea inferior a 0ºC, y
un epoxisilano representado mediante la fórmula general (1)
8
en la que
R^{1} es un puente de alquilo difuncional, con 2 a 6 átomos de carbono,
cada grupo R^{2} es igual o diferente, y cada uno es un grupo alquilo C_{1} a C_{12} o arilo, prefiriéndose los grupos metilo, o un grupo alcoxi de C_{1} a C_{6},
cada grupo R^{3} es igual o diferente, y cada uno es un grupo alquilo de C_{2} a C_{6}, prefiriéndose los grupos etilo e isopropilo,
n es 1 ó 2,
R^{4}, R^{5} y R^{6} son cada uno hidrógeno o un grupo alquilo de C_{1} a C_{6},
R^{7} es un puente de alquilo difuncional que tiene de uno a cuatro átomos de carbono, o un puente aralquilo difuncional, o un puente arilo difuncional que tiene seis a diez átomos de carbono, y
c tiene un valor de cero o uno,
en la que el silano se añade como una disolución no acuosa al polímero de látex.
2. Composición sellante según la reivindicación 1 que comprende, como aditivos convencionales, plastificantes, espesantes, biocidas, agentes de relleno, pigmentos, cargas o catalizadores para el curado.
3. Composición sellante según la reivindicación 1, en la que cada R^{2} es metilo, y n = 2.
4. Composición sellante según la reivindicación 1, en la que cada R^{3} es etilo o isopropilo.
5. Composición sellante según la reivindicación 1, en la que cada R^{3} es etilo o isopropilo.
6. Composición sellante según la reivindicación 1, en la que el epoxisilano comprende 0,05 a 10% en peso del polímero de látex.
7. Composición sellante según la reivindicación 6, en la que el polímero de látex es látex acrílico.
8. Método para aumentar la adhesión de un polímero de látex a un sustrato, en el que el polímero de látex contiene grupos reactivos epoxídicos, que comprende añadir al polímero de látex un epoxisilano según la reivindicación 1 como una disolución no acuosa.
9. Método según la reivindicación 8, en el que el epoxisilano se combina con un disolvente no acuoso antes de la adición al polímero de látex.
10. Método según la reivindicación 9, en el que cada R^{3} es etilo o isopropilo, n = 2 y R^{2} es metilo.
11. Método según la reivindicación 10, en el que el sustrato se selecciona de entre el grupo constituido por: vidrio, metal, material cerámico, metales galvanizados, madera, plástico, materiales compuestos y tejidos.
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Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0009017D0 (en) * 2000-04-12 2000-05-31 Evode Ltd Water-resistant adhesive
JP3871105B2 (ja) * 2000-06-30 2007-01-24 大日本インキ化学工業株式会社 水性塗料用硬化性樹脂組成物
US20020119329A1 (en) * 2000-12-22 2002-08-29 Roesler Richard R. Two-component coating compositions containing silane adhesion promoters
US6656975B1 (en) 2002-05-21 2003-12-02 Dow Corning Corporation Silicone dispersions
JP2007224246A (ja) * 2006-02-27 2007-09-06 Yokohama Rubber Co Ltd:The タイヤパンクシール材
ATE499417T1 (de) * 2006-06-02 2011-03-15 Valspar Sourcing Inc Wässrige hochleistungsbeschichtungszusammensetzungen
US7989651B2 (en) * 2007-03-09 2011-08-02 Momentive Performance Materials Inc. Epoxysilanes, processes for their manufacture and curable compositions containing same
CA2734137C (en) * 2010-03-05 2015-08-11 Basf Se Styrene-butadiene-based binders and methods of preparing and using same
US9309351B2 (en) 2010-12-16 2016-04-12 Basf Se Styrene-acrylic-based binders and methods of preparing and using same
DE102011008573A1 (de) * 2011-01-14 2012-07-19 Veritas Ag Betriebsstoffleitung für Kraftfahrzeuge mit Faserverbundschicht
KR101252063B1 (ko) 2011-08-25 2013-04-12 한국생산기술연구원 알콕시실릴기를 갖는 에폭시 화합물, 이의 제조 방법, 이를 포함하는 조성물과 경화물 및 이의 용도
WO2013078112A1 (en) * 2011-11-21 2013-05-30 Pecora Corporation High solids content water-based adhesive and sealant compositions
EP2599844A1 (en) * 2011-12-02 2013-06-05 PPG Industries Ohio Inc. Coating composition for a food or beverage can
TWI521032B (zh) * 2012-06-28 2016-02-11 羅門哈斯公司 濕性膠
EP2873687B1 (en) * 2013-11-13 2018-06-06 GVK Coating Technology Oy A polymer composition and a method for its preparation
JP5597302B2 (ja) * 2013-12-26 2014-10-01 加賀産業株式会社 シーラント充填型キャップ製造方法
US9718983B2 (en) 2014-05-30 2017-08-01 Ppg Industries Ohio, Inc. Coating composition for a food or beverage can
US11247938B2 (en) * 2017-06-10 2022-02-15 C-Bond Systems, Llc Emulsion compositions and methods for strengthening glass
JP7168331B2 (ja) 2018-03-09 2022-11-09 トヨタ自動車株式会社 銅基合金
US11932757B2 (en) * 2018-10-04 2024-03-19 Trinseo Europe Gmbh Formaldehyde free safe to use binder formulation for woven, nonwoven and granular materials
KR102232340B1 (ko) 2019-11-15 2021-03-26 한국생산기술연구원 알콕시실릴기를 갖는 에폭시 수지의 조성물 및 이의 복합체
CN111072711B (zh) * 2019-12-19 2023-06-02 湖北新蓝天新材料股份有限公司 一种水性硅烷偶联剂及其制备方法和应用

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4077932A (en) * 1974-03-21 1978-03-07 Borden, Inc. Acrylate adhesive aqueous dispersions
NL8502463A (nl) * 1985-09-10 1987-04-01 Dsm Resins Bv Samenstelling op basis van een waterige dispersie van een additiepolymeer.
US4626567A (en) * 1985-10-25 1986-12-02 Beecham Home Improvement Products Inc. Water-resistant clear and colored acrylic latex sealant
JP2509650B2 (ja) * 1987-12-28 1996-06-26 横浜ゴム株式会社 室温硬化性組成物
DE3911945A1 (de) * 1989-04-12 1990-10-25 Basf Ag Waessrige kunstharzdispersionen
US5017632A (en) * 1989-12-14 1991-05-21 Rohm And Haas Company Water-based composites with superior cure in thick films, and chemical and shock resistance
US5086101A (en) * 1990-07-13 1992-02-04 Owens-Corning Fiberglas Corporation Glass size compositions and glass fibers coated therewith
BR9401951A (pt) * 1994-05-11 1995-12-05 Alba Quimica Ind E Com Ltda Adesivo de contato à base de água
GB9409543D0 (en) * 1994-05-12 1994-06-29 Zeneca Ltd Compositions
US5541253A (en) * 1994-10-11 1996-07-30 The B. F. Goodrich Company High solids copolymer dispersion from a latex and its use in sealants
US5704532A (en) * 1996-07-30 1998-01-06 Wey; Fwu-Lai Stapler magazine assembly for retaining nails of different lengths
ES2244976T3 (es) * 1996-10-02 2005-12-16 General Electric Company Composiciones de aditivos de una emulsion de epoxisilano en dispersiones de polimeros reactivos a base de agua, y procedimientos para su preparacion.
DE19704553A1 (de) * 1997-02-06 1998-08-13 Wacker Chemie Gmbh Fugendichtungsmassen mit verbessertem Rückstellvermögen

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Publication number Publication date
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