ES2330678T3 - Composicion multicomponente de caucho de silicona endurecible a temperatura ambiente. - Google Patents

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Abstract

Composición multicomponente de caucho de silicona endurecible a temperatura ambiente que comprende al menos: A. 100 partes en peso de un diorganopolisiloxano que posee una viscosidad en el rango de 20 a 1.000.000 mPa·s a 25ºC y que comprende: de 20 a 100 partes en peso de un diorganopolisiloxano (A-1) terminado en ambos terminales moleculares con grupos alcoxisililo o hidroxisililo y de 0 a 80 partes en peso de un diorganopolisiloxano (A-2) terminado en un terminal molecular con un grupo alcoxisililo o hidroxisililo y terminado en el otro terminal molecular con un grupo alquilo o alquenilo; B. un compuesto de silicio que contiene un grupo metoxi que comprende un bis(metoxisilil)alcano o un organotrimetoxisilano excepto un organotrimetoxisilano que contiene un grupo amino (B-1), un derivado de carbasilatrano que contiene un grupo metoxi con la siguiente fórmula general: **(Ver fórmula)** en la que R5 designa un grupo alquilo de 1 a 10 átomos de carbono o un grupo metoxi; ambos R6 pueden ser iguales o diferentes y se seleccionan de entre los grupos representados por las siguientes fórmulas: **(Ver fórmula)** en las que R8 representa un grupo alquileno opcionalmente sustituido de 2 a 10 átomos de carbono o un grupo alquilenoxialquileno, OMe es un grupo metoxi, R2 representa un grupo hidrocarburo univalente, un grupo hidrocarburo halogenado o un grupo cianoalquilo, R4 representa un grupo alquileno opcionalmente sustituido de 2 a 10 átomos de carbono y "c" es 0, 1 ó 2, R7 puede ser igual o diferente y representa hidrógeno o un grupo alquilo de 1 a 10 átomos de carbono (B-2), así como un aminoalquilmetoxisilano (B-3), caracterizada porque el constituyente (B-1) se utiliza en una cantidad de 0,5 a 15 partes en peso por 100 partes en peso del componente (A), porque la cantidad total de constituyentes (B-2) y (B-3) se encuentra en el rango de 0,1 a 10 partes en peso por 100 partes en peso del componente (A) y porque la proporción en peso del constituyente (B-2) con respecto al constituyente (B-3) se sitúa en el rango de (20:80) a (80:20); y C. de 0,001 a 20 partes en peso de un catalizador de endurecimiento, repartiéndose la composición en dos o más composiciones almacenadas por separado caracterizada porque ninguna de dichas composiciones almacenadas por separado contiene simultáneamente la totalidad de dichos componentes (A), (B) y (C).

Description

Composición multicomponente de caucho de silicona endurecible a temperatura ambiente.
Campo técnico
La presente invención se refiere a una composición multicomponente de caucho de silicona endurecible a temperatura ambiente.
Antecedentes
Es conocida la amplia utilización de ciertas composiciones multicomponente específicas de caucho de silicona endurecibles a temperatura ambiente, en forma de dos composiciones almacenadas por separado, cuyas propiedades no se ven afectadas por la humedad atmosférica, como materiales de sellado de excelente capacidad de endurecimiento en profundidad, permitiendo un endurecimiento uniforme por todo el cuerpo del material de sellado, esto es desde la superficie hasta la parte interna. Por ejemplo, la Publicación de Solicitud de Patente Japonesa No Examinada (en adelante denominada "Kokai") S48-37452 describe una composición líquida de caucho de silicona endurecible a temperatura ambiente del tipo en dos partes que comprende: una composición base compuesta por una carga y un diorganopolisiloxano terminado en los terminales moleculares por grupos silanol; y una composición catalizadora que incluye un silicato de alquilo, un silano aminofuncional y un catalizador de endurecimiento. Sin embargo, el caucho de silicona obtenido por el endurecimiento de la composición de caucho de silicona endurecible a temperatura ambiente anteriormente mencionada está sujeto al deterioro de su capacidad adhesiva a largo plazo frente al agua. La reducción de las propiedades adhesivas y de las características elastómeras es especialmente importante cuando se utiliza el caucho de silicona anteriormente mencionado en condiciones severas, por ejemplo cuando se sumerge en agua caliente.
Con el fin de impedir la reducción de las características adhesivas después de la inmersión en agua caliente, se propuso utilizar la composición líquida del tipo en dos partes de caucho de silicona endurecible a temperatura ambiente con un agente de endurecimiento en la forma de 1,2-bis(trimetoxisilil)etano o 1,6-bis(trimetoxisilil)hexano, o una composición disililalcano similar, y con un promotor de adhesión en forma de un compuesto carbasilatrano (véase Kokai S64-60656 y Kokai 2003-221506). Sin embargo, las composiciones multicomponente de caucho de silicona endurecibles a temperatura ambiente anteriormente mencionadas se caracterizan por una baja velocidad de endurecimiento y su insuficiente capacidad de endurecimiento cuando se emplean en aplicaciones tales como la fabricación de unidades de vidrio aislante multihoja. Teniendo en cuenta lo anterior, se desea proporcionar un organopolisiloxano multicomponente endurecible a temperatura ambiente que combine una buena durabilidad adhesiva a largo plazo frente al agua junto con un endurecimiento rápido que reduciría su tiempo de producción.
Descripción de la invención
Un objeto de la presente invención consiste en proporcionar una composición multicomponente de caucho de silicona endurecible a temperatura ambiente caracterizada por un endurecimiento rápido, una rápida y eficaz adherencia a diversos sustratos, manteniendo una fuerte adherencia a dichos sustratos incluso bajo condiciones severas de operación, tales como inmersión en agua caliente, y conservando las propiedades elastómeras con un cambio mínimo en el tiempo.
El problema mencionado anteriormente se puede resolver gracias a la presente invención, que proporciona una composición multicomponente de caucho de silicona endurecible a temperatura ambiente que comprende al
menos:
A.
100 partes en peso de un diorganopolisiloxano que posee una viscosidad en el rango de 20 a 1.000.000 mPa\cdots a 25ºC y que comprende: de 20 a 100 partes en peso de un diorganopolisiloxano (A-1) terminado en ambos terminales moleculares con grupos alcoxisililo o hidroxisililo, y de 0 a 80 partes en peso de un diorganopolisiloxano (A-2) terminado en un terminal molecular con un grupo alcoxisililo o hidroxisililo y terminado en el otro terminal molecular con un grupo alquilo o alquenilo;
B.
un compuesto de silicio que contiene un grupo metoxi comprendiendo un bis(metoxisilil)alcano o un organotrimetoxisilano (excepto un organotrimetoxisilano que contiene un grupo amino) (B-1), un derivado de carbasilatrano que contiene un grupo metoxi (B-2) y un aminoalquilmetoxisilano (B-3) (caracterizado porque el constituyente (B-1) se utiliza en una cantidad de 0,5 a 15 partes en peso por 100 partes en peso del componente (A), porque la cantidad total de constituyentes (B-2) y (B-3) se encuentra en el rango de 0,1 a 10 partes en peso por 100 partes en peso del componente (A) y porque la proporción en peso del constituyente (B-2) con respecto al constituyente (B-3) se sitúa en el rango de (20:80) a (80:20)); y
C.
de 0,001 a 20 partes en peso de un catalizador de endurecimiento,
repartiéndose la composición en dos o más composiciones almacenadas por separado de forma que ninguna de dichas composiciones almacenadas por separado contiene a la vez la totalidad de dichos componentes (A), (B) y (C).
La composición multicomponente de caucho de silicona endurecible a temperatura ambiente anteriormente mencionada puede contener el constituyente (B-1) en forma de un bis(metoxisilil)alcano seleccionado de entre el grupo consistente en 1,6-bis(trimetoxisilil)hexano, 1,7-bis(trimetoxisilil)heptano, 1,8-bis(trimetoxisilil)octano, 1,9-bis(trimetoxisilil)nonano y 1,10-bis(trimetoxisilil)decano; el constituyente (B-3) en forma de N-(\beta-aminoalquil)aminoalquilorganodimetoxisilano o N-(\beta-aminoalquil)aminoalquiltrimetoxisilano; y el componente (C) en forma de un compuesto orgánico de estaño.
La composición multicomponente de caucho de silicona endurecible a temperatura ambiente anterior puede combinarse además con un polvo fino de carbonato de calcio (D) añadido en una cantidad de 10 a 200 partes en peso por 100 partes en peso del componente (A). La composición multicomponente de caucho de silicona endurecible a temperatura ambiente anterior puede envasarse como una composición almacenada por separado (I) que contiene los componentes (A) y (D) y no contiene los componentes (B) y (C) y una composición almacenada por separado (II) que contiene los componentes (B) y (C) y no contiene el componente (A).
La composición multicomponente de caucho de silicona endurecible a temperatura ambiente anterior se puede utilizar como material de sellado de construcción, material de sellado para unidades de vidrio aislante y, en particular, como material de sellado secundario para unidades de vidrio aislante multihoja.
La composición multicomponente de caucho de silicona endurecible a temperatura ambiente de la invención presenta una excelente durabilidad en profundidad y, debido a que la composición se endurece rápidamente, permite la adherencia rápida a diversos sustratos fabricados a partir de vidrio, plástico, metal, etc. El caucho de silicona obtenido por endurecimiento de la composición anterior no pierde esencialmente sus características elastómeras y mantiene la durabilidad adhesiva frente al agua incluso bajo condiciones rigurosas de operación, tales como inmersión en agua caliente o similares.
\vskip1.000000\baselineskip
Mejor forma de realización de la invención
La composición multicomponente de caucho de silicona endurecible a temperatura ambiente de la invención se describirá a continuación de forma más detallada. La composición multicomponente de caucho de silicona endurecible a temperatura ambiente de la invención comprende al menos:
A.
100 partes en peso de un diorganopolisiloxano que posee una viscosidad en el rango de 20 a 1.000.000 mPa\cdots a 25ºC y comprende: de 20 a 100 partes en peso de un diorganopolisiloxano (A-1) terminado en ambos terminales moleculares con grupos alcoxisililo o hidroxisililo, y de 0 a 80 partes en peso de un diorganopolisiloxano (A-2) terminado en un terminal molecular con un grupo alcoxisililo o hidroxisililo y en el otro terminal molecular con un grupo alquilo o alquenilo;
B.
un compuesto de silicio que contiene un grupo metoxi comprendiendo un bis(metoxisilil)alcano o un organotrimetoxisilano (excepto organotrimetoxisilano conteniendo un grupo amino) (B-1), un derivado de carbasilatrano que contiene un grupo metoxi (B-2) y un aminoalquilmetoxisilano (B-3) (caracterizado porque el constituyente (B-1) se utiliza en una cantidad de 0,5 a 15 partes en peso por 100 partes en peso del componente (A), la cantidad total de constituyentes (B-2) y (B-3) se encuentra en el rango de 0,1 a 10 partes en peso por 100 partes en peso del componente (A) y la proporción en peso del constituyente (B-2) con respecto al constituyente (B-3) se sitúa en el rango de (20:80) a (80:20)); y
C.
de 0,001 a 20 partes en peso de un catalizador de endurecimiento.
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El componente (A) es uno de los principales componentes de la composición multicomponente de caucho de silicona endurecible a temperatura ambiente anterior. Este componente es un diorganopolisiloxano que consiste en un diorganopolisiloxano (A-1) terminado en ambos terminales moleculares con grupos alcoxisililo o hidroxisililo y un diorganopolisiloxano (A-2) terminado en un terminal molecular con un grupo alcoxisililo o hidroxisililo y en el otro terminal molecular con un grupo alquilo o alquenilo.
Se recomienda utilizar los constituyentes (A-1) y (A-2) en una proporción en peso (A-1):(A-2) = (100:0) a (20:80), preferentemente (A-1):(A-2) = (100:0) a (60:40), en especial (A-1):(A-2) = (95:5) a (70:30) y en particular (A-1):(A-2) = (95:5) a (80:20). Cuando el constituyente (A-2) está incluido en el componente (A) en una proporción por encima del límite superior recomendado, se reducirá la resistencia del caucho de silicona obtenido debido al endurecimiento de la composición de la invención, o se perjudicará la adherencia del caucho al sustrato después de su inmersión en agua caliente.
Además, cuando la viscosidad de los constituyentes (A-1) y (A-2) es demasiado baja, se reducirá la resistencia del caucho de silicona obtenido mediante el endurecimiento de la composición y, por otra parte, cuando los constituyentes anteriormente mencionados son demasiado viscosos, se afectará a las propiedades de manipulación durante la producción o utilización de la composición. Por tanto, se recomienda que los constituyentes (A-1) y (A-2) tengan viscosidades en el rango de 20 a 1.000.000 mPa\cdots, preferentemente en el rango de 100 a 100.000 mPa\cdots, a 25ºC.
El constituyente (A-1) preferente es un diorganopolisiloxano de la fórmula general siguiente:
1
En esta fórmula, R^{1} representa un grupo a seleccionar de entre un átomo de hidrógeno, un grupo metilo, etilo, propilo, butilo, octilo, o alquilo similar de 1 a 10 átomos de carbono; un grupo metoximetilo, metoxietilo, etoximetilo, etoxietoxi o alcoxialquilo similar. Entre éstos, son preferentes el átomo de hidrógeno, el grupo metilo y el grupo etilo. R^{2} representa un grupo a seleccionar de entre un grupo hidrocarburo univalente, un hidrocarburo halogenado o un cianoalquilo. De forma más específica, ejemplos de R^{2} son un grupo metilo, etilo, propilo, butilo, octilo o un alquilo similar de 1 a 10 átomos de carbono; un grupo ciclopentilo, ciclohexilo o cicloalquilo similar; un grupo vinilo, alilo o un alquenilo similar; un grupo fenilo, tolilo, naftilo o un arilo similar; un grupo bencilo, feniletilo, fenilpropilo o un aralquilo similar; un grupo trifluoropropilo, cloropropilo, o un hidrocarburo halogenado similar; un grupo \beta-cianoetilo, \gamma-cianopropilo o un cianoalquilo similar. Es especialmente preferente el grupo metilo. Cuando R^{1} es un grupo alquilo o un grupo alcoxialquilo, "a" es 0, 1 ó 2. Cuando R^{1} es un átomo de hidrógeno, "a" es 2. "n" es un número que proporciona una viscosidad en el rango de 20 a 1.000.000 mPa\cdots a 25ºC.
En la fórmula anterior, Y representa un átomo de oxígeno, un grupo hidrocarburo bivalente o un grupo de la fórmula general siguiente:
2
(en la que R^{2} es como se ha definido anteriormente y Z es un grupo hidrocarburo bivalente). Ejemplos de grupo hidrocarburo bivalente son un grupo metileno, etileno, propileno, butileno, hexeno o alquileno similar de 1 a 10 átomos de carbono.
Los métodos de preparación del constituyente (A-1) son conocidos y se describen, por ejemplo, en Kokoku H03-4566 y Kokai S63-270762.
En la composición de la invención, el constituyente (A-2) permite reducir el módulo de elasticidad del caucho de silicona obtenido mediante el endurecimiento de la composición o mejorar la adherencia a sustratos de difícil adherencia. El constituyente (A-2) preferente es un diorganopolisiloxano de la fórmula general siguiente:
3
En esta fórmula, R^{1}, R^{2}, Y y "a" tienen el mismo significado que dado anteriormente; R^{3} representa un grupo metilo, etilo, propilo, butilo, octilo o un alquilo similar de 1 a 10 átomos de carbono; o un grupo vinilo, alilo o un alquenilo similar. Preferentemente es un grupo alquilo de 1 a 10 átomos de carbono, en especial un grupo metilo. En la fórmula anterior, "m" es un número que proporciona las viscosidades en el rango de 20 a 1.000.000 mPa\cdots a 25ºC.
Los métodos de preparación del constituyente (A-2) son conocidos y se describen, por ejemplo, en Kokai H04-13767 y Kokai S63-270762.
El componente (B) es un compuesto de silicio que contiene un grupo metoxi comprendiendo un bis(metoxisilil)alcano o un organotrimetoxisilano (excepto un organotrimetoxisilano que contiene un grupo amino) (B-1), un derivado de carbasilatrano que contiene un grupo metoxi (B-2) y un aminoalquilmetoxisilano (B-3). El componente (B) reacciona con el componente (A) en combinación con el componente (C) descrito a continuación, provocando así la reticulación de la composición y, al mismo tiempo, permite un endurecimiento y una adherencia rápidos a diversos sustratos. En particular, el componente (B) mencionado confiere durabilidad adhesiva a largo plazo frente al agua al cuerpo endurecido de la composición de la invención.
En presencia del componente (C) descrito a continuación, el constituyente (B-1) funciona como agente de reticulación para el componente (A). El constituyente (B-1) es un bis(metoxisilil)alcano o un organotrimetoxisilano. Se pueden utilizar en combinación un bis(metoxisilil)alcano y un organotrimetoxisilano. El organotrimetoxisilano anteriormente mencionado no comprende ningún grupo que contenga amino.
Un constituyente (B-1) preferente es un organotrimetoxisilano. El átomo de silicio que se enlaza a los grupos orgánicos que no son el grupo metoxi del organotrimetoxisilano, seleccionándose éstos de entre grupos hidrocarburo monovalentes opcionalmente sustituidos de 1 a 20 átomos de carbono o grupos hidrocarburo monovalentes halogenados de 1 a 20 átomos de carbono, excepto grupos orgánicos que contengan grupos aminos. Entre los grupos mencionados anteriormente son preferentes los grupos hidrocarburo monovalentes opcionalmente sustituidos de 1 a 20 átomos de carbono. Ejemplos de grupos hidrocarburo monovalentes de 1 a 20 átomos de carbono son los grupos metilo, etilo, propilo, butilo, t-butilo, octilo, decilo, dodecilo, eicosilo o alquilo similar; ciclopentilo, ciclohexilo o un cicloalquilo similar; vinilo, alilo o un alquenilo similar; fenilo, tolilo, naftilo o un arilo similar; bencilo, feniletilo, fenilpropilo o un aralquilo similar; trifluoropropilo, cloropropilo o un hidrocarburo halogenado similar; \beta-cianoetilo, \gamma-cianopropilo o un cianoalquilo similar; o un grupo sustituido mencionado anteriormente. Entre los grupos mencionados anteriormente, son preferentes los grupos alquilo de 2-20 átomos de carbono.
Ejemplos específicos de organotrimetoxisilanos preferentes son los siguientes: butiltrimetoxisilano, t-butiltrimetoxisilano, octiltrimetoxisilano, deciltrimetoxisilano, feniltrimetoxisilano, viniltrimetoxisilano, hexeniltrimetoxisilano, 3-glicidoxipropiltrimetoxisilano, 3-metacriloxipropiltrimetoxisilano, 3-(trimetoxisilil)propilisociano éster.
El otro constituyente preferente (B-1) es un compuesto bis(metoxisilil)alcano de la fórmula general siguiente:
4
\vskip1.000000\baselineskip
En esta fórmula, OMe es un grupo metoxi, R^{2} es como se ha definido anteriormente y "b" es 0 ó 1, siendo preferente 0. R^{4} designa un grupo alquileno opcionalmente sustituido de 2 a 10 átomos de carbono. Es especialmente preferente un alquileno opcionalmente sustituido de 5 a 10 átomos de carbono. Ejemplos específicos de estos grupos son los siguientes grupos: butileno, pentileno, hexileno, heptileno, octileno, nonileno, decileno o un alquileno similar; o cualquiera de los grupos mencionados anteriormente en los que el átomo de hidrógeno se sustituye por un grupo metilo, etilo, propilo, butilo, ciclopentilo, ciclohexilo, vinilo, alilo, 3,3,3-trifluoropropilo o 3-cloropropilo. Son especialmente preferentes los grupos alquileno de cadena lineal no sustituidos de 5 a 10 átomos de carbono. Esto se debe a que estos grupos están fácilmente disponibles, son poco volátiles (lo que conviene para la producción) y presentan propiedades de endurecimiento estable y adhesivas.
Ejemplos específicos de bis(metoxisilil)alcanos son los siguientes: 1,4-bis(trimetoxisilil)butano, 1-metildimetoxisilil-4-trimetoxisilil-butano, 1,4-bis(metildimetoxisilil)butano, 1,5-bis(trimetoxisilil)pentano, 1,4-bis(trimetoxisilil)pentano, 1-metildimetoxisilil-5-trimetoxisilil-pentano, 1,5-bis(metildimetoxisilil)pentano, 1,6-bis(trimetoxisilil)hexano, 2,5-bis(trimetoxisilil)hexano, 1,6-bis(metildimetoxisilil)hexano, 1,7-bis(trimetoxisilil)heptano, 2,5-bis(trimetoxisilil)heptano, 2,6-bis(trimetoxisilil)heptano, 1,8-bis(trimetoxisilil)octano, 2,5-bis(trimetoxisilil)octano, 2,7-bis(trimetoxisilil)octano, 1,9-bis(trimetoxisilil)nonano, 2,7-bis(trimetoxisilil)nonano, 1,10-bis(trimetoxisilil)decano y 3,8-bis(trimetoxisilil)decano. Estos compuestos se pueden emplear solos o como una mezcla de dos o más de ellos. Entre los anteriores, lo particularmente preferentes son los siguientes: 1,6-bis(trimetoxisilil)hexano, 1,7-bis(trimetoxisilil)heptano, 1,8-bis(trimetoxisilil)octano, 1,9-bis(trimetoxisilil)nonano y 1,10-bis(trimetoxisilil)decano. Es especialmente preferente el 1,6-bis(trimetoxisilil)hexano. Esto se debe a que este compuesto es poco volátil, no afecta a la capacidad de endurecimiento ni a las propiedades adhesivas de la composición multicomponente de caucho de silicona endurecible a temperatura ambiente de la invención cuando se mezcla y se somete a despumación, y a que mejora las características de manejabilidad y rendimiento de la composición.
El bis(metoxisilil)alcano se obtiene mediante métodos conocidos, por ejemplo provocando una reacción de hidrosilación entre un dieno y un trimetoxisilano o un organodimetoxisilano.
El constituyente (B-1) se debe utilizar en una cantidad de 0,5 a 15 partes en peso por 100 partes en peso del componente (A), pero cuando R^{1} en la fórmula (1) anteriormente mencionada del componente (A) representa un átomo de hidrógeno, se recomienda utilizar el constituyente (B-1) en una cantidad tal que el número molar de grupos metoxi en el constituyente (B-1) sobrepase el número molar de grupos silanol en el componente (A). Además, cuando R^{1} en la fórmula (1) anterior del componente (A) representa un grupo alquilo o un grupo alcoxialquilo, se debe utilizar el constituyente (B-1) en una cantidad de 2 a 15 partes en peso por 100 partes en peso del componente (A).
Coexistiendo con el constituyente (B-3) descrito a continuación, el constituyente (B-2) confiere a la composición de la invención propiedades adhesivas mejoradas, así como una durabilidad adhesiva mejorada frente al agua y, en particular frente a los efectos del agua caliente. El constituyente (B-2) es un derivado de carbasilatrano que contiene un grupo metoxi con la siguiente fórmula general:
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En esta fórmula, R^{5} designa un grupo metilo, etilo, propilo, butilo, octilo o un alquilo similar de 1 a 10 átomos de carbono, o un grupo metoxi; ambos R^{6} pueden ser iguales o diferentes y se seleccionan de entre los grupos representados por las siguientes fórmulas:
6
(donde R^{8} representa un grupo alquileno opcionalmente sustituido de 2 a 10 átomos de carbono, preferentemente un alquileno opcionalmente sustituido de 5 a 7 átomos de carbono o un grupo metoximetilo; un grupo metoxietilo, etoxietilo, etoxietoxi o un alquilenoxialquileno similar; OMe, R^{2} y R^{4} son como se han definido anteriormente y "c" es 0, 1 ó 2); R^{7} puede ser igual o diferente y puede representar un átomo de hidrógeno o los grupos metilo, etilo, propilo, butilo, octilo o alquilos similares de 1 a 10 átomos de carbono.
El derivado de carbasilatrano que contiene un grupo metoxi del constituyente (B-2) se puede obtener, por ejemplo, mediante mezclando uniformemente y provocando que un alcoxisilano que contiene amino de la siguiente fórmula general:
7
(en la que OMe, R^{5}, R^{7} y "b" son como se han definido anteriormente) reaccione con un compuesto epoxi, representado por la siguiente fórmula general:
8
(en la que R^{6} y R^{7} son como se han definido anteriormente), utilizándose el compuesto epoxi en una cantidad de 1,5 a 3,0 moles por cada mol de alcoxisilano que contiene amino. La reacción entre los compuestos anteriores se puede llevar a cabo mediante mezcla uniforme a temperatura ambiente o, si resultara necesario, mediante calentamiento.
El constituyente (B-3) es tal que, cuando se utiliza en combinación con el constituyente (B-2) mencionado anteriormente, mejora las propiedades adhesivas de la composición de la invención y, en particular, acelera el endurecimiento. El constituyente (B-3) es un aminoalquilmetoxisilano de la siguiente fórmula general:
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En esta fórmula, X designa un átomo de hidrógeno o un grupo aminoetilo, aminopropilo o un aminoalquilo similar; y OMe, R^{2}, R^{4} y "b" son como se han definido anteriormente. Los siguientes ejemplos son específicos del constituyente (B-3): \gamma-aminopropil-metildimetoxisilano o un organodimetoxisilano de aminoalquilo similar; \gamma-aminopropil-trimetoxisilano o un trimetoxisilano de aminoalquilo similar; N-(\beta-aminoetil)aminopropil-metildimetoxisilano o un N-(\beta-aminoalquil)aminoalquil-organodimetoxisilano similar; y N-(\beta-aminoetil)aminopropil-trimetoxisilano o un N-(\beta-aminoalquil)aminoalquil trimetoxisilano similar. Son preferentes N-(\beta-aminoalquil)aminoalquil-organodimetoxisilano o N-(\beta-aminoalquil)aminoalquil-trimetoxisilano. Es especialmente preferente N-(\beta-aminoalquil)aminoalquil-trimetoxisilano.
Los constituyente (B-2) y (B-3) deben utilizarse en una cantidad tal que la suma de estos constituyentes se encuentre en el rango de 0,1 a 10 partes, preferentemente de 0,5 a 5 partes en peso, por 100 partes en peso del componente (A). Cuando se utilizan los constituyentes mencionados anteriormente en una cantidad inferior al límite inferior recomendado, la composición no adquirirá la adhesividad suficiente, y si, por otra parte, se utilizan estos constituyentes en una cantidad que sobrepasa el límite superior recomendado, esto perjudicará a la capacidad de endurecimiento de la composición o incrementará la dureza del caucho de silicona obtenido después del endurecimiento.
Los constituyentes (B-2) y (B-3) se pueden emplear en una proporción de (20:80) a (80:20), preferentemente en el rango de (30:70) a (70:30), y en especial de (40:60) a (70:30). Cuando se utiliza el constituyente (B-2) en una proporción por debajo del límite inferior recomendado, se verán perjudicadas las propiedades de la composición que proporcionan una durabilidad adhesiva a largo plazo frente al agua. Cuando se utiliza el constituyente (B-2) en una proporción por encima del límite superior recomendado, la composición perderá sus propiedades de endurecimiento rápido o se retardará el tiempo de adherencia a los sustratos de difícil adherencia, por ejemplo aquellos recubiertos con películas metálicas que reflejan las radiaciones infrarrojas aplicados por medio de técnicas de deposición de vapor. Cuando se utiliza el constituyente (B-3) en una proporción por debajo del límite inferior recomendado, la composición perderá su propiedad de endurecimiento rápido o se retrasará el tiempo necesario para la adherencia a substratos de difícil adherencia, por ejemplo aquellos con superficies recubiertas con películas metálicas finas que reflejan las radiaciones infrarrojas. Cuando se utiliza el constituyente (B-3) en una proporción por encima del límite superior recomendado, esto perjudicará a la durabilidad adhesiva a largo plazo frente al agua.
El catalizador de endurecimiento (C) adecuado para la composición de la presente invención puede ser, por ejemplo, una sal orgánica de un metal tal como estaño, titanio, zirconio, hierro, antimonio, bismuto, manganeso o similar; un compuesto orgánico éster de ácido titánico y un compuesto orgánico quelato de titanio. Ejemplos más específicos de los agentes de endurecimiento mencionados anteriormente son los siguientes: dilaurato de dimetil-estaño, dioctoato de dimetil-estaño, dineodecanoato de dimetil-estaño, dilaurato de dibutil-estaño, dioctoato de dibutil-estaño, dineodecanoato de dibutil-estaño o un ácido dialquil-estaño dicarboxílico similar; octoato estannoso o un compuesto orgánico de estaño similar, titanato de tetrabutilo, titanato tetraisopropilo, diisopropoxi-bis(acetilacetona)-titanio y diisopropoxi-bis(etilacetoacetato)-titanio, o un compuesto orgánico de titanio similar. Entre los compuestos anteriores, son especialmente preferentes desde el punto de vista de estas propiedades de la composición de la invención en cuanto al endurecimiento rápido y el endurecimiento en profundidad, los compuestos orgánicos de estaño, en particular un ácido dicarboxílico de dialquil-estaño. El componente (C) se debe utilizar en una cantidad de 0,001 a 20 partes en peso, preferentemente de 0,01 a 5 partes en peso, por 100 partes en peso del componente (A).
Si fuera necesario mejorar además las propiedades de endurecimiento en profundidad y la resistencia mecánica de un cuerpo obtenido mediante el endurecimiento de la composición, se pueden combinar los componentes (A), (B) y (C) con el polvo fino de carbonato de calcio del componente (D). Un ejemplo de componente (D) es un polvo de carbonato de calcio pesado (o molido), polvo de carbonato de calcio ligero (o precipitado), o los polvos de carbonato de calcio mencionados anteriormente tratados en su superficie con ácidos grasos, ácidos de resina o ácidos orgánicos similares. Es especialmente preferente el polvo de carbonato de calcio ligero (o precipitado), en particular el polvo de carbonato de calcio ligero (o precipitado) tratado en su superficie con ácidos grasos, ácidos de resina o ácidos orgánicos similares. No existen restricciones especiales con respecto al área superficial específica BET del componente (D), pero se recomienda que esta característica se sitúe en el rango de 5 a 50 m^{2}/g, preferentemente de 10 a 50 m^{2}/g.
El componente (D) se debe utilizar en una cantidad de 10 a 200 partes en peso, preferentemente de 30 a 150 partes en peso, por 100 partes en peso del componente (A). Cuando se añade el componente (D) en una cantidad inferior al límite inferior recomendado, será imposible mejorar las propiedades deseadas y, si por otra parte, se utiliza el componente (D) en una cantidad que sobrepasara el límite superior recomendado, esto perjudicaría a la manejabilidad de la composición.
Si es necesario, y dentro de unos límites no perjudiciales para los objetivos de la presente invención, se puede combinar además una mezcla de los componentes (A) a (C), o (A) a (D) con los aditivos convencionales conocidos en la preparación de composiciones de caucho de silicona endurecibles a temperatura ambiente. Ejemplos de estos aditivos son sílice ahumada, sílice precipitada, polvo fino de cuarzo, polvo de dióxido de titanio, tierra diatomea, polvo de hidróxido de aluminio, polvo fino de alúmina, polvo de magnesia, polvo de óxido de zinc, los polvos finos mencionados anteriormente cuyas superficies están recubiertas con silanos, silazanos, polisiloxanos de bajo grado de polimerización u otras cargas inorgánicas en polvo fino. Estas cargas inorgánicas se pueden utilizar en una cantidad de 10 a 200 partes en peso, preferentemente de 30 a 150 partes en peso, por 100 partes en peso del componente (A). Otros aditivos pueden comprender difenildimetoxisilano, dimetildimetoxisilano o dialcoxisilanos similares, dimetilpolisiloxanos protegidos en ambos terminales moleculares con grupos trimetilsiloxi; catalizadores de tipo platino, polvo de carbonato de zinc u otros retardantes de llama, plastificantes, trasmisores de tixotropía, agentes antimoho, pigmentos, disolventes orgánicos, etc.
La composición multicomponente de caucho de silicona endurecible a temperatura ambiente de la invención se envasa en dos o más composiciones almacenadas por separado. La composición multicomponente de caucho de silicona endurecible a temperatura ambiente mencionada anteriormente, que se compone de dos o más composiciones almacenadas por separado, se caracteriza por excelentes propiedades de endurecimiento rápido y profundo, así como por una estabilidad drásticamente mejorada durante el almacenamiento. Es necesario que ninguna de las composiciones individuales almacenadas por separado que constituyen conjuntamente la composición multicomponente mencionada anteriormente contenga simultáneamente todos los componentes (A), (B) y (C). Cuando están presentes los tres componentes (A), (B) y (C) en una composición individual, ésta perderá su estabilidad de almacenamiento y se endurecerá.
A continuación se describen ejemplos específicos de combinaciones de componentes a partir de las cuales se puede componer la composición multicomponente de caucho de silicona endurecible a temperatura ambiente de la invención:
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\vtcortauna una composición bicomponente de caucho de silicona endurecible a temperatura ambiente compuesta por una composición almacenada por separado (I) que contiene el componente (A), si resultara necesario en combinación con el componente (D), pero que no contiene los componentes (B) y (C) y una composición almacenada por separado (II) que contiene los componentes (B) y (C), si resultara necesario con otros de los aditivos mencionados anteriormente, pero que no contiene el componente (A);
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\vtcortauna una composición bicomponente de caucho de silicona endurecible a temperatura ambiente compuesta por una composición almacenada por separado (I) que contiene el componente (A) y el componente (B), si resultara necesario en combinación con el componente (D), pero que no contiene el componente (C) y una composición almacenada por separado (II) que contiene el componente (C), si resultara necesario con los otros aditivos mencionados anteriormente, pero que no contiene los componentes (A) y (B);
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\vtcortauna una composición bicomponente de caucho de silicona endurecible a temperatura ambiente compuesta por una composición almacenada por separado (I) que contiene parte del componente (A), el componente (B) y,si resultara necesario el componente (D), pero que no contiene el componente (C), y una composición almacenada por separado (II) que contiene el componente (C), el resto del componente (A) y, si resultara necesario, los otros aditivos mencionados anteriormente, pero que no contiene el componente (B); y
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\vtcortauna una composición bicomponente de caucho de silicona endurecible a temperatura ambiente compuesta por una composición almacenada por separado (I) que contiene el componente (A), parte del componente (B) y, si resultara necesario el componente (D), pero que no contiene el componente (C), y una composición almacenada por separado (II) que contiene el componente (C), el resto del componente (B) y, si resultara necesario, los otros aditivos mencionados anteriormente, pero que no contiene el componente (A);
A continuación se describen otros ejemplos específicos de combinaciones de componentes a partir de los cuales se puede componer la composición multicomponente de caucho de silicona endurecible a temperatura ambiente de la invención:
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\vtcortauna una composición tricomponente de caucho de silicona endurecible a temperatura ambiente compuesta por una composición almacenada por separado (I) que contiene el componente (A), si resultara necesario en combinación con el componente (D), pero que no contiene los componentes (B) y (C), una composición almacenada por separado (II) que contiene el componente (C), si resultara necesario con los otros aditivos mencionados anteriormente, pero que no contiene los componentes (A) y (B), y una composición almacenada por separado (III) que contiene el componente (B), si resultara necesario con los otros aditivos mencionados anteriormente, pero que no contiene los componentes (A) y (C);
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\vtcortauna una composición tricomponente de caucho de silicona endurecible a temperatura ambiente compuesta por una composición almacenada por separado (I) que contiene el componente (A), si resultara necesario en combinación con el componente (D), pero que no contiene los componentes (B) y (C), una composición almacenada por separado (II) que contiene los componentes (C) y (B) y no contiene el componente (A), y una composición almacenada por separado (III) que contiene los otros aditivos mencionados anteriormente y no contiene los componentes (A), (B) y (C); y
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\vtcortauna una composición tricomponente de caucho de silicona endurecible a temperatura ambiente compuesta por una composición almacenada por separado (I) que contiene parte del componente (A), si resultara necesario en combinación con el componente (D), pero que no contiene los componentes (B) y (C), una composición almacenada por separado (II) que contiene los componentes (C) y (B), si resultara necesario con los otros aditivos mencionados anteriormente, pero que no contiene el componente (A), y una composición almacenada por separado (III) que contiene el resto del componente (A) y, si resultara necesario, los otros aditivos mencionados anteriormente, pero que no contiene los componentes (B) y (C).
Entre las composiciones multicomponente de caucho de silicona endurecibles a temperatura ambiente mencionadas anteriormente, es especialmente preferente una composición bicomponente de caucho de silicona endurecible a temperatura ambiente compuesta por una composición almacenada por separado (I) que contiene el componente (A), si resultara necesario en combinación con el componente (D), pero que no contiene los componentes (B) y (C), y una composición almacenada por separado (II) que contiene los componentes (B) y (C), si resultara necesario con los otros aditivos mencionados anteriormente, pero que no contiene el componente (A). Esta composición multicomponente es preferente porque se puede producir fácilmente y posibilita la obtención de varias composiciones multicomponente de caucho de silicona endurecibles a temperatura ambiente con las características deseadas, tales como propiedades adhesivas, de endurecimiento rápido o similares, seleccionadas de acuerdo con los métodos de fabricación y uso mediante la utilización de un tipo de composición (I) y el cambio del contenido y de las proporciones de los componentes de la composición (II).
Antes de utilizar la composición multicomponente de caucho de silicona endurecible a temperatura ambiente, se mezclan las composiciones almacenadas por separado mencionadas anteriormente. La mezcla se puede llevar a cabo, por ejemplo, mediante alimentación con varios componentes de la composición multicomponente desde el recipiente de almacenamiento por medio de una bomba de dosificación hasta un mezclador estático, donde se pueden mezclar los componentes. Para una despumación cómoda de la mezcla por adición, se recomienda mezclar los componentes almacenados por separado de la composición multicomponente de caucho de silicona endurecible a temperatura ambiente en un mezclador de tipo abierto.
La composición multicomponente de caucho de silicona endurecible a temperatura ambiente de la invención se caracteriza por un endurecimiento rápido después de mezclarse los componentes almacenados por separado que componen la composición multicomponente de caucho de silicona endurecible a temperatura ambiente. El término "endurecimiento rápido" significa que el tiempo necesario a 25ºC para alcanzar el 60% de la dureza final del cuerpo endurecido, medida con un durómetro de tipo A de acuerdo con JIS K6253, no sobrepasa seis horas.
La composición multicomponente de caucho de silicona endurecible a temperatura ambiente de la invención muestra una excelente adherencia a sustratos fabricados a partir de vidrio, porcelana, mortero, hormigón, madera, aluminio, cobre, acero inoxidable, hierro, acero galvanizado, ladrillo, latón, zinc, resina epoxi, resina fenólica, etc. La composición muestra asimismo una buena adherencia a sustratos fabricados a partir de resinas de policarbonato, de poliéster, resinas ABS, resina de nylon, cloruro de polivinilo, o a partir de otras resinas termoplásticas. En caso de sustratos de difícil adherencia, tales como aquellos con superficies recubiertas de finas películas metálicas que reflejan las radiaciones infrarrojas, con el fin de proporcionar una buena adherencia, se recomienda que una proporción de los constituyentes (A-1) y (A-2) del componente (A) se encuentre en el rango (A-1):(A-2) = (95:5) a (70:30). Se puede conseguir otra mejora de la adherencia recubriendo la superficie del sustrato con una capa de imprimación adecuada y aplicando luego a la superficie recubierta con la capa de imprimación la mezcla por adición preparada mediante la mezcla de las composiciones almacenadas por separado que componen la composición multicomponente de caucho de silicona endurecible a temperatura ambiente.
Ejemplos de Aplicación
Se describe además la invención por medio de ejemplos de aplicación, en los que el contenido de los componentes mencionados como "partes" significa "partes en peso". La durabilidad adhesiva frente al agua y las propiedades de endurecimiento de la composición multicomponente de caucho de silicona endurecible a temperatura ambiente se determinaron por los métodos descritos a continuación. Se debe entender que el alcance de la aplicación de la invención no se limita a los ejemplos dados a continuación.
Método para Evaluar el Endurecimiento de la Composición Multicomponente de Caucho de Silicona Endurecible a Temperatura Ambiente
Se midió la capacidad de endurecimiento mediante la formación de una mezcla por adición preparada por mezcla de las composiciones almacenadas por separado que componen la composición multicomponente de caucho de silicona endurecible a temperatura ambiente en una capa de 6 mm de espesor, manteniendo luego la mezcla por adición en reposo a una temperatura de 23ºC y a una humedad relativa (RH) del 50% y midiendo la dureza de la capa a intervalos de tiempo predeterminados por medio de un durómetro de tipo A de acuerdo con JIS K-6253. Cuando se dio la condición en la que era imposible la evaluación debido a un endurecimiento insuficiente del caucho de silicona, se marcó con "NA". Para evaluar el tiempo de operación de la composición multicomponente de caucho de silicona endurecible a temperatura ambiente, se recogió la mezcla por adición mencionada anteriormente con una espátula metálica y se midió el tiempo, conocido como "tiempo de intervalo", hasta que la composición perdía su viscosidad y adquiría un comportamiento plástico.
Método para Evaluar la Durabilidad Adhesiva Frente al Agua
Se preparó un trozo para la prueba de durabilidad adhesiva de acuerdo con el método expuesto en JIS A 1439 (también mencionado como "pieza de prueba de tipo H") rellenando una mezcla por adición preparada mediante la mezcla de las composiciones almacenadas por separado que componen la composición multicomponente de caucho de silicona endurecible a temperatura ambiente entre dos placas de vidrio de flotación (tal como se define en JIS R3202). Posteriormente, se endureció la mezcla por adición manteniéndola en reposo durante 7 días a 23ºC y con una RH del 50%. Se evaluaron las piezas en la prueba de durabilidad adhesiva mediante medida de las características mencionadas a continuación, y además se evaluaron por observación visual las condiciones de rotura del caucho de silicona. De forma más específica, se evaluaron las condiciones de rotura determinando visualmente el porcentaje de superficie que correspondía a la rotura adhesiva (CF). Cuando toda la superficie del caucho de silicona se sometió a rotura cohesiva, se asumió una velocidad de CF del 100%. Cuando se realizó el desconchado sobre la totalidad de la superficie, se asumió una velocidad de CF del 0%. Se llevaron a cabo pruebas aceleradas para evaluar la durabilidad adhesiva a largo plazo frente al agua mediante la inmersión de las piezas de prueba respectivas durante 28 días en agua calentada a 80ºC, retirando después las piezas de prueba del agua y evaluando las características mencionadas a continuación, así como la condición de rotura de la misma forma que se ha descrito anteriormente.
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\vtcortauna módulo de elasticidad del 10% (resistencia a la tracción a una elongación del 10%) (N/mm^{2})
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\vtcortauna resistencia a la tracción máxima (N/mm^{2})
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\vtcortauna elongación a máxima carga (%)
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Método para Evaluar la Adherencia a una Película que Refleja la Radiación Infrarroja
Una mezcla de adición obtenida por mezcla de las composiciones almacenadas por separado que componen la composición multicomponente de caucho de silicona endurecible a temperatura ambiente se rellenó en forma de una capa de 1 mm de espesor y 10 mm de largo entre una película metálica fina que refleja las radiaciones infrarrojas depositada con vapor sobre la superficie de una película PET y un panel de prueba de aluminio de 25 mm de ancho (Almite A5052P), y se endureció la composición manteniéndola en reposo durante 7 días a 23ºC y a RH del 50%. Se midió la resistencia al esfuerzo de cizalla por tracción del espécimen obtenido.
Método para Evaluar la Adherencia a un Vidrio que Refleja la Radiación Infrarroja
Una mezcla por adición mediante la mezcla de las composiciones almacenadas por separado que componen la composición multicomponente de caucho de silicona endurecible a temperatura ambiente se aplicó en forma de una capa de 10 mm de espesor y 10 mm de ancho sobre una película metálica fina que refleja las radiaciones infrarrojas depositada con vapor sobre una hoja de vidrio, y se endureció la mezcla por adición manteniéndola en reposo durante 24 horas y durante 3 días a 23ºC y a RH del 50%. A continuación, se retiró el caucho de silicona mediante desconchado y se evaluaron las condiciones de rotura por observación visual. La condición de rotura cohesiva sobre la totalidad de la superficie se marcó con CF; la condición de separación en la superficie de contacto se marcó con AF; y la condición en la que era imposible la evaluación debido a un endurecimiento insuficiente del caucho de silicona se marcó con NA.
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Ejemplo de Referencia 1
Preparación del Promotor de Adherencia A
Un matraz de 1 litro provisto de enfriador de reflujo se cargó con 179 g (1,0 mol) de 3-aminopropil-trimetoxisilano, 472 g (2,0 mol) de 3-glicidoxipropil-trimetoxisilano y 64 g (2,0 mol) de metanol. Se calentaron progresivamente los componentes en condiciones de agitación y tuvo lugar la reacción a la temperatura de reflujo del metanol. Se enfrió el producto de reacción a temperatura ambiente. El análisis espectral ^{29}Si-RMN del producto obtenido después de la eliminación del metanol confirmó que el producto comprendía un derivado de carbasilatrano que contenía un grupo metoxi con la fórmula proporcionada a continuación, que mostraba picos que procedían de los estereoisómeros respectivos a -62,5 ppm, -63,8 ppm, y -64,9 ppm. El contenido de derivado de carbasilatrano era del 86% en peso. El producto obtenido en este ejemplo se designó "promotor de adherencia A".
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Ejemplo de Aplicación 1
Se preparó una base de caucho de silicona mezclando uniformemente 100 partes de un dimetilpolisiloxano terminado en ambos terminales moleculares con grupos silanol (viscosidad de 12.000 mPa\cdots) y 100 partes en peso de un polvo de carbonato de calcio cuya superficie estaba tratada con ácidos grasos (producto de Shiraishi Industries Co., Ltd., marca "Hakuenka CCR", diámetro promedio de grano 0,08 \mum). Se preparó una composición catalítica mezclando los siguientes componentes según las proporciones expuestas en la Tabla 1: 1,6-bis(trimetoxisilil)hexano, dineodecanoato de dimetilestaño, el promotor de adherencia A obtenido en el Ejemplo de Referencia 1 y N-(\beta-aminoetil)aminopropil-trimetoxisilano. Se mezcló la base de caucho de silicona con la composición catalítica en una proporción en peso de 100:3,5 y se sometió la mezcla por adición a despumación bajo presión reducida. La mezcla por adición obtenida se evaluó con respecto a la capacidad de endurecimiento, durabilidad adhesiva frente al agua y adherencia a una película que refleja las radiaciones infrarrojas, así como a un vidrio que refleja las radiaciones infrarrojas. Los resultados de la evaluación de la capacidad de endurecimiento se muestran en la Tabla 2. Los resultados de la evaluación de la durabilidad adhesiva frente al agua, así como de la adherencia a una película que refleja las radiaciones infrarrojas y a un vidrio que refleja las radiaciones infrarrojas se muestran en la Tabla 4.
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Ejemplo de Aplicación 2
Se preparó una mezcla por adición de una base de caucho de silicona con una composición catalítica de la misma manera que en el Ejemplo de Aplicación 1, excepto que las 100 partes del dimetilpolisiloxano terminado en ambos terminales moleculares con grupos silanol (viscosidad de 12.000 mPa\cdots) se sustituyeron por 80 partes de un dimetilpolisiloxano terminado en ambos terminales moleculares con grupos silanol (viscosidad de 13.000 mPa\cdots) y 20 partes de un dimetilpolisiloxano terminado en un terminal molecular con un grupo silanol y en el otro terminal molecular con un grupo metilo (viscosidad de 13.000 mPa\cdots). La capacidad de endurecimiento, la durabilidad adhesiva frente al agua y la adherencia a un vidrio que refleja las radiaciones infrarrojas se evaluaron de la misma manera que en el Ejemplo de Aplicación 1. Los resultados de la evaluación de la capacidad de endurecimiento se muestran en la Tabla 2. Los resultados de la evaluación de la durabilidad adhesiva frente al agua y de adherencia a un vidrio que refleja las radiaciones infrarrojas se muestran en la Tabla 4.
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Ejemplo de Aplicación 3
Se preparó una mezcla por adición de una base de caucho de silicona con una composición catalítica de la misma manera que en el Ejemplo de Aplicación 2, excepto que el dimetilpolisiloxano terminado en ambos terminales moleculares con grupos silanol (viscosidad de 13.000 mPa\cdots) se utilizó en una cantidad de 90 partes y que el dimetilpolisiloxano terminado en un terminal molecular con un grupo silanol y en el otro terminal molecular con un grupo metilo (viscosidad de 13.000 mPa\cdots) se utilizó en una cantidad de 10 partes. La capacidad de endurecimiento, la durabilidad adhesiva frente al agua y la adherencia a una película que refleja las radiaciones infrarrojas así como a un vidrio que refleja las radiaciones infrarrojas se evaluaron de la misma manera que en el Ejemplo de Aplicación 1. Los resultados de la evaluación de la capacidad de endurecimiento se muestran en la Tabla 2. Los resultados de la evaluación de la durabilidad adhesiva frente al agua y de adherencia a una película que refleja las radiaciones infrarrojas así como a un vidrio que refleja las radiaciones infrarrojas se muestran en la Tabla 4.
Ejemplo de Aplicación 4
Se preparó una base de caucho de silicona mezclando uniformemente 100 partes de un dimetilpolisiloxano terminado en ambos terminales moleculares con grupos silanol (viscosidad de 12.000 mPa\cdots) y 100 partes en peso de un polvo de carbonato de calcio cuya superficie estaba tratada con ácidos grasos (producto de Shiraishi Industries Co., Ltd., marca "Hakuenka CCR", diámetro medio de grano 0,08 \mum). Se preparó una composición catalítica mezclando los siguientes componentes según las proporciones mostradas en la Tabla 1: N-deciltrimetoxisilano, dineodecanoato de dimetilestaño, el promotor de adherencia A obtenido en el Ejemplo de Referencia 1 y N-(\beta-aminoetil)aminopropil-trimetoxisilano. Se mezcló la base de caucho de silicona con la composición catalítica en una proporción en peso de 100:3,5, y la mezcla por adición se sometió a despumación bajo presión reducida. La mezcla por adición obtenida se evaluó con respecto a la capacidad de endurecimiento, la durabilidad adhesiva frente al agua y la adherencia a una película que refleja las radiaciones infrarrojas, así como a un vidrio que refleja las radiaciones infrarrojas. Los resultados de la evaluación de la capacidad de endurecimiento se muestran en la Tabla 2. Los resultados de la evaluación de la durabilidad adhesiva frente al agua y de adherencia a una película que refleja las radiaciones infrarrojas así como a un vidrio que refleja las radiaciones infrarrojas se muestran en la Tabla 4.
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Ejemplos Comparativos 1 a 6
Se preparó una mezcla por adición de una base de caucho de silicona y una composición catalítica de la misma manera que en el Ejemplo de Aplicación 1, excepto que los componentes de la composición catalítica se sustituyeron por aquellos mostrados en la Tabla 1. Se evaluaron la capacidad de endurecimiento, la durabilidad adhesiva frente al agua y la adherencia a un vidrio que refleja las radiaciones infrarrojas. Los resultados de la evaluación de la capacidad de endurecimiento se muestran en la Tabla 3. Los resultados de la evaluación de la durabilidad adhesiva frente al agua y de adherencia a un vidrio que refleja las radiaciones infrarrojas se muestran en la Tabla
5.
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Ejemplo Comparativo 7
Se mezclaron hasta uniformidad 100 partes de un diorganopolisiloxano terminado en ambos terminales moleculares con grupos metildimetoxisililo (viscosidad de 12.000 mPa\cdots) con 100 partes de un polvo de carbonato de calcio cuya superficie estaba tratada con ácidos grasos (producto de Shiraishi Industries Co., Ltd., marca "Hakuenka CCR", diámetro medio de grano 0,08 \mum). Se combinó la mezcla por adición obtenida con 2 partes de 1,6-bis(trimetoxisilil)hexano, el promotor de adherencia A obtenido en el Ejemplo de Referencia 1 y una parte de un diisopropoxi-bis(etilacetato), y se mezclaron uniformemente los componentes en condiciones de aislamiento de humedad. Después, la mezcla por adición obtenida se sometió a prueba con respecto a la capacidad de endurecimiento de la misma manera que en el Ejemplo de Aplicación 1. Los resultados de las pruebas se muestran en la Tabla 3. Sin embargo, el tiempo de intervalo no se midió. La durabilidad adhesiva frente al agua se midió de la misma manera que en el Ejemplo de Aplicación 1, excepto que los especímenes para las pruebas de durabilidad adhesiva frente al agua se obtuvieron mediante endurecimiento de la composición manteniéndola en reposo durante 14 días a 23ºC y con una RH del 50%. Se muestran los resultados en la Tabla 5. Se evaluó también la composición con respecto a la adherencia a un vidrio que refleja las radiaciones infrarrojas mediante el endurecimiento de la composición manteniéndola en reposo durante 7 días a 23ºC y con una RH del 50%. Los resultados correspondían a las condiciones CF.
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(Tabla pasa a página siguiente)
TABLA 1
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TABLA 2
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TABLA 3
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14
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TABLA 4
15
TABLA 5
16
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Aplicación Industrial
La composición multicomponente de caucho de silicona endurecible a temperatura ambiente de la invención demuestra una adherencia extremadamente rápida a diversos sustratos tales como metal, etc., y, después de endurecimiento, el cuerpo endurecido de la composición muestra una durabilidad adhesiva excelente y a largo plazo frente al agua y mantiene la resistencia de adherencia incluso bajo condiciones ambientales rigurosas, tales como inmersión en agua caliente, sin prácticamente ninguna pérdida de las propiedades elastómeras. Debido a que la composición multicomponente posee estas características, es adecuada para su uso como agente de sellado y de adherencia para materiales estructurales a la intemperie y cerca de entornos húmedos y mejora también el rendimiento de tales materiales estructurales. Por ejemplo, se puede utilizar la composición como material de sellado secundario para unidades de vidrio aislante multihoja, como cargas de vidrio y material de adherencia, como sellante de bordes y como sellante secundario de unidades de vidrio aislante multihoja que tienen películas intermedias de plástico tal como se describe en Kokai H10-101381. Otras aplicaciones adecuadas son sellantes para bañeras o sellantes o adhesivos para las unidades de luces en vehículos tales como automóviles. La unidad de vidrio aislante multihoja tiene normalmente cuatro lados periféricos que soportan espaciadores metálicos con un agente secante, donde un sellante primario, tal como la resina de butilo, se coloca entre el vidrio y los espaciadores metálicos para proporcionar la resistencia a la penetración del agua. El agente sellante secundario en forma de una composición de caucho de silicona endurecible a temperatura ambiente se inyecta en los espacios entre las periferias exteriores de los espaciadores metálicos y un par de hojas de vidrio, con lo cual los espaciadores se adhieren firmemente a las hojas de vidrio y sirven de protección para el sellante primario. En esta construcción, el material del sellante secundario debe tener un alto módulo de elasticidad. Con el fin de satisfacer la garantía a largo plazo de la construcción, el sellante secundario debe proporcionar una durabilidad adhesiva a largo plazo frente al agua. Estas propiedades son especialmente necesarias cuando se utiliza vidrio aislante multihoja junto con un marco de ventana en el que el orificio de drenaje del agua previsto en la ventana se obstruye, con lo cual el sellante secundario se puede sumergir en agua y permanecer en un estado de inmersión en agua durante un largo período de tiempo a la intemperie. Se recomienda que el sellante pueda adherirse a sustratos de difícil adherencia, tales como sustratos cuyas superficies están recubiertas con películas metálicas finas depositadas con vapor cuando se trata de una unidad de vidrio aislante multihoja donde la hoja de vidrio refleja las radiaciones infrarrojas o con películas intermedias de plástico que reflejan las radiaciones infrarrojas tal como se describe en Kokai H10-101381. Además, en la producción de unidades de vidrio aislante multihoja, el tiempo de operación depende principalmente de la rapidez con la que el sellante secundario puede endurecerse. La composición de la invención se puede utilizar también como sellante, revestimiento o adhesivo para piezas eléctricas y electrónicas.

Claims (10)

1. Composición multicomponente de caucho de silicona endurecible a temperatura ambiente que comprende al menos:
A.
100 partes en peso de un diorganopolisiloxano que posee una viscosidad en el rango de 20 a 1.000.000 mPa\cdots a 25ºC y que comprende: de 20 a 100 partes en peso de un diorganopolisiloxano (A-1) terminado en ambos terminales moleculares con grupos alcoxisililo o hidroxisililo y de 0 a 80 partes en peso de un diorganopolisiloxano (A-2) terminado en un terminal molecular con un grupo alcoxisililo o hidroxisililo y terminado en el otro terminal molecular con un grupo alquilo o alquenilo;
B.
un compuesto de silicio que contiene un grupo metoxi que comprende un bis(metoxisilil)alcano o un organotrimetoxisilano excepto un organotrimetoxisilano que contiene un grupo amino (B-1), un derivado de carbasilatrano que contiene un grupo metoxi con la siguiente fórmula general:
17
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\quad
en la que R^{5} designa un grupo alquilo de 1 a 10 átomos de carbono o un grupo metoxi; ambos R^{6} pueden ser iguales o diferentes y se seleccionan de entre los grupos representados por las siguientes fórmulas:
18
\vskip1.000000\baselineskip
\quad
en las que R^{8} representa un grupo alquileno opcionalmente sustituido de 2 a 10 átomos de carbono o un grupo alquilenoxialquileno, OMe es un grupo metoxi, R^{2} representa un grupo hidrocarburo univalente, un grupo hidrocarburo halogenado o un grupo cianoalquilo, R^{4} representa un grupo alquileno opcionalmente sustituido de 2 a 10 átomos de carbono y "c" es 0, 1 ó 2, R^{7} puede ser igual o diferente y representa hidrógeno o un grupo alquilo de 1 a 10 átomos de carbono (B-2), así como un aminoalquilmetoxisilano (B-3),
\quad
caracterizada porque el constituyente (B-1) se utiliza en una cantidad de 0,5 a 15 partes en peso por 100 partes en peso del componente (A), porque la cantidad total de constituyentes (B-2) y (B-3) se encuentra en el rango de 0,1 a 10 partes en peso por 100 partes en peso del componente (A) y porque la proporción en peso del constituyente (B-2) con respecto al constituyente (B-3) se sitúa en el rango de (20:80) a (80:20); y
C.
de 0,001 a 20 partes en peso de un catalizador de endurecimiento, repartiéndose la composición en dos o más composiciones almacenadas por separado
\quad
caracterizada porque ninguna de dichas composiciones almacenadas por separado contiene simultáneamente la totalidad de dichos componentes (A), (B) y (C).
2. Composición multicomponente de caucho de silicona endurecible a temperatura ambiente según la reivindicación 1, caracterizada porque dicho constituyente (B-1) es un bis(metoxisilil)alcano seleccionado de entre el grupo consistente en 1,6-bis(trimetoxisilil)hexano, 1,7-bis(trimetoxisilil)heptano, 1,8-bis(trimetoxisilil)octano, 1,9-bis(trimetoxisilil)nonano y 1,10-bis(trimetoxisilil)decano.
3. Composición multicomponente de caucho de silicona endurecible a temperatura ambiente según la reivindicación 2, caracterizada porque dicho constituyente (B-3) es N-(\beta-aminoalquil)aminoalquil-organodimetoxisilano o N-(\beta-aminoalquil)aminoalquiltrimetoxisilano.
4. Composición multicomponente de caucho de silicona endurecible a temperatura ambiente según la reivindicación 1, caracterizada porque dicho componente (C) es un compuesto orgánico de estaño.
5. Composición multicomponente de caucho de silicona endurecible a temperatura ambiente según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque la proporción en peso entre el constituyente (A-1) y el constituyente (A-2) se encuentra en el rango de (95:5) a (70:30).
6. Composición multicomponente de caucho de silicona endurecible a temperatura ambiente según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que comprende además un polvo fino de carbonato de calcio (D) en una cantidad de 10 a 200 partes en peso por 100 partes en peso del componente (A).
7. Composición multicomponente de caucho de silicona endurecible a temperatura ambiente según la reivindicación 6, que se reparte en dos composiciones almacenadas por separado que comprenden una composición (I) compuesta de los componentes (A) y (D) pero que no contiene los componentes (B) y (C) y una composición (II) que contiene los componentes (B) y (C) pero que no contiene el componente (A).
8. Composición multicomponente de caucho de silicona endurecible a temperatura ambiente según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque constituye un sellante de construcción.
9. Composición multicomponente de caucho de silicona endurecible a temperatura ambiente según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque constituye un material adhesivo para su uso en una unidad de vidrio aislante multihoja.
10. Composición multicomponente de caucho de silicona endurecible a temperatura ambiente según la reivindicación 9, caracterizada porque constituye un material de sellado secundario para su uso en una unidad de vidrio aislante multihoja.
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