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.
La presente invención se refiere a una
composición multicomponente de caucho de silicona endurecible a
temperatura ambiente.
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.
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:
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
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.
\vskip1.000000\baselineskip
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:
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:
(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:
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:
\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:
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:
(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:
(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:
(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:
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:
- -
-
\vtcortauna
- -
-
\vtcortauna
- -
-
\vtcortauna
- -
-
\vtcortauna
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:
- -
-
\vtcortauna
- -
-
\vtcortauna
- -
-
\vtcortauna
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.
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.
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.
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.
- -
-
\vtcortauna
- -
-
\vtcortauna
- -
-
\vtcortauna
\vskip1.000000\baselineskip
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.
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.
\newpage
Ejemplo de Referencia
1
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".
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.
\vskip1.000000\baselineskip
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.
\vskip1.000000\baselineskip
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.
5.
\vskip1.000000\baselineskip
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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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:
\vskip1.000000\baselineskip
- \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:
\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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