MX2011001820A - Metodo para preparar un sellador de molde, ensamble de sellador de molde y composiciones del mismo. - Google Patents

Abstract

Se proveen composiciones de sellador de molde que son efectivas para moldear partes termoplásticas de superficies de molde metálicas, que cuando se aplican como una curación de revestimiento a un acabado que tiene una alta durabilidad que permite las liberaciones múltiples.

Description

MÉTODO PARA PREPARAR UN SELLADOR DE MOLDE, ENSAMBLE DE SELLADOR DE MOLDE Y COMPOSICIONES DEL MISMO CAMPO DE LA INVENCIÓN Esa invención se refiere generalmente composiciones de sellador de molde que son efectivas moldear partes termoplásticas .

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Es un problema común en la industria termoplástica que los moldeadores encuentran que la eficiencia del agente de liberación semi-permanente se sacrifica debido al uso de superficies de molde uniformes de alta calidad, o compuestos termoplásticos altamente rellenados. En particular, el agente de libración no puede unirse bien en las superficies del molde, particularmente cuando se emplean materiales de cormo o níquel como superficies del molde. Los agentes de liberación se remueven de los moles muy fácilmente y como resultado no se desempeñan muy bien después de múltiples liberaciones de los moldes. Esta falta de adhesión puede demostrarse frotando el agente de liberación curado de la superficie del molde.

También es un problema común que el número de liberaciones puede disminuir debido a las fuerzas de flujo o ' inyección de hule. En particular, la industria termoplástica requiere que los revestimientos del molde sean altamente durables, permitiendo cierto número de ciclos de liberación. Sin embargo, la mayoría de los agentes de liberación tradicionales únicamente duren unos cuantos ciclos antes de que sea necesario volver a aplicar el agente de liberación. Este problema incrementa el tiempo de pausa, el costo y la mano de obra implicada en la replicación de los agentes de liberación.

Además, aparte de que son necesarios selladores de molde que tienen números de liberación adecuados, también existe una necesidad de selladores de molde más efectivos desde un punto de vista de desempeño así como efectivo en costos .

SUMARIO DE LA INVENCIÓN La presente invención se dirige a las composiciones de sellador de molde, así como a métodos para preparar dichas composiciones y métodos para aplicar dichas composiciones para formar revestimientos y ensamble de sellador de molde.

En un aspecto de la invención, se proveen composiciones de sellador de molde que contienen silanos los cuales tienen grupos funcionales amino y alcoxi y que tienen la fórmula: R3-N~ H (I) en donde : R1 se selecciona de hidroxi y alcoxi; R2 es alquilo, alquileno, hidruro; R3 se selecciona de hidrógeno y alquilo, en donde el alquilo es opcionalmente sustituido por un grupo amino o un grupo alcoxisililo; X es alquileno de i-C6; y a es 0 ó 1.

En algunas modalidades de la invención, las composiciones de sellador de molde además pueden contener un vehículo y un agente de entrelazamiento. Opcionalmente, las composiciones de sellador de molde de la presente invención pueden contener aditivos adicionales, tales como, v.gr., agentes de deslizamiento (tales como siloxanos funcionales o no funcionales) , emulsificantes , modificadores de pH, colorantes, catalizadores, biocidas, agentes modificadores de curación, rellenos, agentes modificadores de viscosidad y sus combinaciones.

Las composiciones de sellador de molde de la presente invención pueden ser curables por varios mecanismos tales como calor, humedad y/o condensación ambiental. Convenientemente, las composiciones son curables por calor. Cuando se aplican como un revestimiento, las composiciones de sellador de molde curan un acabado que tiene alta durabilidad que permiten un número de liberaciones (v.tr, , por lo menos 3 liberaciones, convenientemente por lo menos 4 liberaciones y más convenientemente por lo menos 5 liberaciones; sin transferencia de la composición de liberación de molde a una parte. Las composiciones de sellador de molde de la presente invención son estables, v.gr., que no tienen o tienen precipitación significativamente reducida, separación o deterioro de desempeño durante un período sustancial, v.gr., convenientemente durante por lo menos aproximadamente seis meses, más convenientemente durante aproximadamente un año.

En otro aspecto de la invención, se provee un ensamble de molde sellado incluyendo un molde para formar una parte que tiene por lo menos una superficie y un revestimiento por lo menos en una superficie que comprende la composición de sellador de molde de la presente invención.

En otro aspecto de la invención se provee un método para producir un sello durable en un molde, que comprende los pasos de : (a) proveer un molde para formar una parte que tiene por lo menos una superficie; (b) aplicar una composición de sellador de molde en por lo menos una superficie de la parte de formación de molde, en donde la composición de sellador de molde incluye: (i) un silano que tiene la fórmula I: R3- -X H (I) en donde : R1 se selecciona de hidroxi y alcoxi; R2 es alquilo, alquileno, hidruro; R3 se selecciona de hidrógeno y alquilo, en donde el alquilo es opcionalmente sustituido por un grupo amino o un grupo alcoxisililo; X es alquileno de Ci-Ce; y a es 0 ó 1; (ii) un vehículo; y (c) exponer la composición de sellador de molde a condiciones de curación durante un tiempo suficiente para efectuar curación por lo menos parcial, formando así un sello durable en el molde.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 muestra resultados de sellador de molde para sustratos de cromo y acero.

La Figura 2 muestra resultados de la vida de almacenamiento de sellador de molde.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención se dirige a composiciones de sellador de molde que son durables, efectivas en costos y permiten liberaciones múltiples cuando se aplican como un revestimiento. La presente invención amén se dirige a ensambles de molde sellados preparados con las composiciones de sellador de molde de la presente invención. También se describen métodos para preparar dichas composiciones.

Las composiciones de sellador de molde de la presente invención incluyen un componente curable, convenientemente, un componente curable con calor. El término "cura" o "curación" como se usa en la presente, se refiere a un cambio en estado, condición y/o estructura en un material que usualmente, pero no necesariamente se induce por lo menos por una variable, tal como tiempo, temperatura radiación, presencia y cantidad en dicho material de un catalizador o acelerador de curación, o similares. Los términos "cura" o "curación" cubren curación parcial asi como completa.

El componente curable contiene un silano que tiene grupos funcionales amino y alcoxi, un vehículo un agente de entrelazamiento. El silano tiene la fórmula general (I) en donde : R1 se selecciona de hidroxi y alcoxi; R2 es alquilo, alquileno, hidruro; R3 se selecciona de hidrógeno y alquilo, en donde el alquilo es opcionalmente sustituido por un grupo amino o un grupo alcoxisililo; X es alquileno de Ci-C6 (es decir, Ci, C2, C3 , C4, C5, C6, convenientemente D3; y a es 0 ó 1.

Los ejemplos no limitantes de silano útiles de la presente invención incluyen n- (2-aminoetil) -3-aminopropilmetildimetoxisilano, 3-aminopropiltrietoxisilano, metacriloxipropiltirmetoxisilano, metiltrietoxisilano, aminobutiltrietoxisilano, bis (3-trimetoxisililpropil) amina, aminopropilsilanotriol , 4 -aminobutiltrietoxisilano , 3-aminopropilmetildimetoxisilano, n- (2-aminoetil) -3-aminopropiltrimetoxisilano, 3 -aminopropilsilanotriol , así como oligómeros de los monómeros preformados o formados in situ anteriores, así como sus combinaciones. Estos silanos están comercialmente disponibles de fuentes tales como Gelest, Dow Corning, Shin-Etsu Chemical, y Momentive Performance Materials.

El silano de la presente invención está presente en la composición de sellador de molde en una cantidad efectiva para obtener la resistencia de unión deseada y durabilidad de liberación. Convenientemente, el silano está presente en la composición de sellador de molde en una cantidad de 0.1-10 p/P %, más convenientemente, 0.3-5 p/p % y aún más convenientemente 0.5-2 p/p %.

Las composiciones de sellador de molde convenientemente pueden contener componentes de curación diferentes al silano de la fórmula 1, como se sabe en la técnica. En particular, si un silano no es soluble en agua o solo es parcialmente soluble en agua, un emulsificante o emulsificante son ventajosos para estabilidad.

Los silanos adicionales o agentes de entrelazamiento pueden usarse con el aminosilano de la fórmula (I) para modificar la densidad de entrelazamiento del revestimiento de sellador. Los ejemplos útiles de dichos modificadores son tetra- o trialcoxi silanos. La adición de un modificador de entrelazamiento es particularmente útil cuando la fórmula (K) tiene menos de 3 grupos de entrelazamiento.

El componente curable con calor convenientemente incluye un agente de entrelazamiento, la fórmula (I) o un modificador. El entrelazamiento es la conexión de dos o más cadenas de polímeros, por ejemplo, mediante puentes y puentes cruzados, que comprenden un elemento, un grupo, o un compuesto. Convenientemente, el agente de entrelazamiento se selecciona del grupo que consiste de silanos funcionalizados con alcoxi y silanos funcionalizados con hidroxilo.

Los agentes de entrelazamiento adecuados se pueden seleccionar de una variedad de entrelazadores , tales como, pero no limitado a: un silazano monomérico, cíclico, oligomérico o polimérico, un silazano enoxi-funcional , un hidruro de silicio, un silano alcoxi funcional tal como trialcoxi- y trialcoxisilanos , un silano metiletilcetoxima funcional, un silano acetoxi funcional, un silano enoxi funcional, un silano amino funcional y sus combinaciones. Más específicamente, los entrelazadores adecuados incluyen, pero no se limitan a: silano tris metilamino funcional, silano tris enoxi funcional, silano hidruro funcional y trisilazano cíclico. Los modificadores de entrelazamiento particularmente útiles son polidimetilsiloxano funcionalizado (PDMS) , v.gr., PDMS hidroxilo.

Los agentes de entrelazamiento están presentes convenientemente en las composiciones de liberación de molde de la presente invención en una cantidad de aproximadamente 0.01% a alrededor de 10% p/p, más convenientemente de aproximadamente 0.3% a alrededor de 3% p/p.

Las composiciones de sellador de molde contienen un vehículo. Los vehículos adecuados incluyen vehículos de emulsión, vehículos asados en agua y vehículos orgánicos. En un aspecto conveniente el vehículo es agua, incluyendo, por ejemplo, como parte de una composición de solución o emulsión .

Los ejemplos de vehículos orgánicos incluyen un componente de vehículo sin VOC. Los vehículos sin VOC incluyen compuestos de siloxano, que pueden ser ramificados, lineales, o cíclicos; o compuestos de alcano fluorados, que también pueden ser lineales ramificados o cíclicos y sus combinaciones. Otros vehículos sin VOC útiles aquellos solventes no reactivos que son ambientalmente convenientes seleccionados de los compuestos listados por EPA como ejemplo de la definición de un Compuesto Orgánico Volátil en 40 C.F.R. §51.100, que se incorpora expresamente aquí por referencia en su totalidad. Se puede entender por los expertos en la materia cuales solventes de la lista de EPA son no reactivos y ambientalmente convenientes y por lo tanto, puede ser adecuado para usarse en las composiciones de la presente invención. Además, los solventes que tienen una presión de vapor menor a 0.1 mmHg, que son no volátiles, también se consideran solventes sin VOC para los fines de la presente invención.

De acuerdo con algunos aspectos de la presente invención, los solventes sin VOC pueden empelarse solos o en combinación con otros solventes sin VOC. Además, puede ser conveniente mezclar solventes sin VOC con solventes con VOC dado que se evaporan lentamente, formando así composiciones de vehículos con bajo VOC. Los vehículos orgánicos de VOC pueden incluir, por ejemplo, hidrocarburos de C6-Ci4 alifáticos o aromáticos.

Los vehículos sin VOC están presentes en las composiciones de liberación de moldes curables, por ejemplo, en una cantidad de aproximadamente 1% a alrededor de 99.9% en peso de la composición total (p/p) .

En algunas modalidades de la presente invención, la composición de sellador de molde puede contener una composición de vehículo que es una combinación de un vehículo sin VOC y un vehículo de VOC, proporcionando así una composición de vehículo con bajo VOC, como se describió antes . El componente de vehículo de VOC puede ser cualquier solvente de VOC convencional usado en composiciones de liberación de molde, tal como, por ejemplo, solventes alifáticos de C6 a Ci4, aromáticos, éter orgánico, acetato o sus mezclas. Otros componentes de vehículo de VOC incluyen alcoholes, tales como etanol o propanol, en su forma pura o mezclados con agua en cualquier concentración. El vehículo de VOC puede estar presente en cantidades de a aproximadamente 0.1 a alrededor de 99.9% p/p.

Las composiciones de sellador de molde de la presente invención pueden contener un número de otros aditivos opcionales, tales como, por ejemplo, bases, catalizadores, biocidas, agentes de deslizamiento, colorantes, agentes de modificación de curación, rellenos, agentes de modificación de viscosidad y sus combinaciones.

Una gente de deslizamiento usado en la presente invención puede ser un siloxano funcional o no funcional.

Una base usada en la presente invención puede ser tiretanolamina, trietil amina, DOH o cualquier otra base adecuada. Cualquier tipo de base conocida en la materia se puede usar de acuerdo con esta invención. Convenientemente, las aminas no protonadas pueden usarse como bases adecuadas, dado que pueden proveer silanos con mejor capacidad de unión a las superficies de metal/molde.

La función de la base puede ser útil para ajustar un pH a una región básica de maner que el grupo amino de la fórmula (I) se desprotona.

Cualquier catalizador convencional puede emplearse siempre que no se comprometa las propiedades de liberación de molde de las composiciones. Los catalizadores adecuados que pueden usarse incluyen catalizadores organometálicos convencionales, tales como, derivados de titanio orgánico basados en agua y solventes y derivados de estaño orgánico, compuestos de amina terciaria y ciertos compuestos de metales de transición tempranos. En general, el catalizador está presente en una cantidad de aproximadamente 0 a 1.0% p/p. Sin embargo, esta concentración puede variar dependiendo del régimen de curación deseado.

El pH de la composición de sellador de molde convenientemente es de aproximadamente 3 a 11, más convenientemente de aproximadamente 10 a alrededor de 11 y más convenientemente de aproximadamente 10.5 a alrededor de 10.8. El pH inferior puede dar como resultado un silanol más estable que tiene una vida de almacenamiento más larga, sin embargo, un revestimiento de sellador que tiene un pH alto es más efectivo en la aplicación (v.gr., durabilidad). Generalmente, las composiciones pueden formularse para lograr un balance entre durabilidad, es decir, el número de liberaciones, facilidad de liberación y estabilidad. La selección de pH en combinación con otros aditivos tales como emulsificantes mejoran la capacidad de lograr dio balance de propiedades.

La composición de sellador de molde también puede contener un modificador de pH. El modificador dé pH puede agregarse, en una cantidad efectiva para mejorar la vida de almacenamiento de la composición de sellador de molde y con un agente de desprotonación . Convenientemente, el modificador de pH se agrega para mantener el pH deseado, tal como, de aproximadamente 3 a alrededor de 11, más convenientemente de aproximadamente 10 alrededor de 11 y más convenientemente de aproximadamente 10.5 a alrededor de 10.8. Los modificadores de pH adecuados incluyen tanto ácidos como bases, según sea necesario para obtener el pH deseado para la composición de sellador de molde. Ejemplos de modificadores de pH adecuados incluyen, v.gr., trietanolamina, ácido acético, hidróxido de potasio (KOH) , hidróxido de sodio (NaOH) y trietilamina .

De acuerdo con la presente invención, las composiciones de sellador de molde se aplican convenientemente a una parte para formar un revestimiento de sellador de molde. Al aplicarse, las composiciones se curan a temperaturas ambiente o elevadas para formar los revestimientos de sellador de molde. La aplicación de calor no es necesaria en algunas modalidades de la presente invención, sin embargo la temperatura puede usarse convenientemente para afectar la velocidad de curación. Por lo tanto, puede ser conveniente aplicar calor, dependiendo de los componentes seleccionados. En modalidades de curación con temperatura ambiente, el tiempo de curación varía convenientemente entre aproximadamente 2 minutos y alrededor de 48 horas. Ejemplos de aplicaciones de calor adecuadas incluyen, por ejemplo, la curación durante 5 minutos a 204.444°C, curación durante 10 minutos a 162.778°C, o curación durante 30 minutos a 93.333°C.

El tiempo de curación puede disminuir por la adición de ciertos . catalizadores apropiados, como se describió antes. Las composiciones convenientemente se curan a un acabado de alta durabilidad que permite un número de liberaciones sin contaminar una parte liberad por transferencia a la composición de liberación del molde a la parte. En una modalidad, las composiciones curadas permite por lo menos 3 liberaciones, convenientemente por lo menos 4 liberaciones, más convenientemente por lo menos 5 liberaciones, aún más convenientemente por lo menos 6-9 liberaciones y todavía más convenientemente por lo menos 10 liberaciones .

Convenientemente, las composiciones de sellador de molde curadas de la presente invención son estables, v.gr., que no tienen o que tienen precipitación significativamente reducida, separación o deterioro de desempeño durante un período sustancial, v.gr., convenientemente, durante por lo menos aproximadamente seis meses, más convenientemente durante por lo menos un año. La presencia de precipitación y separación normalmente se puede determinar por observancia a simple vista o auxiliada.

Las composiciones de sellador de molde se aplican para formar un ensamble de molde sellado. El ensamble de molde sellado contiene un molde que forma una parte que tiene por lo menos una superficie y un revestimiento por lo menos en una superficie, en donde el revestimiento comprende la composición de sello de molde de la presente invención. La parte de formación de molde puede estar compuesta de un material, -tal como, un metal seleccionado del grupo que consiste de acero, acero inoxidable, cromo, hierro colado, aluminio y níquel. La composición de sellador de molde puede unirse químicamente por lo menos a una superficie.

La presente invención también contempla los moldes sellaos formados por el procesó de: (a) proveer un molde para formar una parte, el molde teniendo por lo menos una superficie ,- (b) aplicar una composición de sellador de molde en por lo menos una superficie, la composición de sellador de molde incluyendo: (i) un silaño que tiene la fórmula I: en donde : R1 se selecciona de hidroxi y alcoxi; R2 es alquilo, alquileno, hidruro; R3 se selecciona de hidrógeno y alquilo, en donde el alquilo es opcionalmente sustituido por un grupo amino o un grupo alcoxisililo; X es alquileno de Ci-C6; y a es 0 ó 1; (ii) un vehículo; y (c) exponer la composición de sellador de molde a condiciones de curación durante un tiempo suficiente para efectuar curación por lo menos parcial, formando así un sello durable en el molde.

Cualquier condición de curación adecuada puede usarse, tal como, por ejemplo, curación por calor (v.gr., 204.444 °C durante 5 minutos, 162.778 °C durante 10 minutos, o 93.333°C durante 30 minutos) .

EJEMPLO EJEMPLO 1 La Tabla 1 muestra el portaje en peso o de cinco composiciones de la invención: Tabla 1 1 Trietilamina, se usó una base. 2 Copolímeros de silicón-glicol vendidos bajo el nombre comercial de Silwet 7605 (Momentive) . 3 Etoxilato de alcohol vendió bajo el nombre comercial de Tomadol 900 (Air Products) . 4 Acidos grasos etoxilados vendidos bajo el nombre comercial de T- ax 20 (BASF) . 5 Sales dé disulfonato de difenilóxido de alquil o vendidas bajo el nombre comercial de Dowfax 2A1 (Dow Chemical) .

La Tabla 2 muestra el porcentaje en peso de las composiciones 1, 2, 5 con la presencia del emulsificante y las composiciones 1A, 2A, y 5A sin el emulsificante .

Tabla 2 1 Trietilamina, se usó una base. 2 Copolímeros de silicón-glicol vendidos bajo el nombre comercial de Silwet 7605 (Momentive) . 3 Etoxilato de alcohol vendió bajo el nombre comercial de Tomado1 900 (Air Products) .

Acidos grasos etoxilados vendidos bajo el nombre comercial de T-Max 20 (BASF) . 5 Sales de disulfonato de difeniloxido de alquil o vendidas bajo el nombre comercial de Dowfax 2A1 (Dow Chemical) .

Las composiciones 1, 2 y 5 que contienen silanos solubles en agua, se llevaron a cabo en presencia de emulsificantes y sin presencia de emulsificantes . Los resultados no mostraron diferencias observables con o sin emulsificantes que indican que los silanos solubles no requieren emulsificantes .

La Tabla 3 muestra el porcentaje en peso de las composiciones 3 y 4 con presencia del emulsificante y las composiciones 3A y 4A sin el emulsificante .

Tabla 3 1 Trietilamina, se usó una base. 2 Copolímeros de silicón-glicol vendidos bajo el nombre comercial de Silwet 7605 (Momentive) . 3 Etoxilato de alcohol vendió bajo el nombre comercial de Tomadol 900 (Air Products) . 4 Acidos grasos etoxilados vendidos bajo el nombre comercial de T-Max 20 (BASF) . 5 Sales de disulfonato de difenilóxido de alquil o vendidas bajo el nombre comercial de Dowfax 2A1 (Dow Chemical) .

En contraste con la Tabla 2, las composiciones 3A y 4A, que contienen silanos qué son insolubles en agua, cuando se probaron sin emulsif icantes , no se pueden mezclar para formar una solución homogénea. Los silanos se pueden ver claramente flotando en la parte superior del agua, aún después de mezclado extensivo. Por lo tanto, no fue una forma confiable para las composiciones 3A y 4A para crear un revestimiento uniforme en la superficie del molde y como resultado estas fórmula son pueden probarse para su efectividad como un sellador de molde.

Se llevaron a cabo experimentos para evaluar la efectividad (conflabilidad) del sello de composiciones de sellador de molde mostradas en la Tabla 1 en varios tipos de materiales de molde (acero inoxidable y/o moldes platinados con cromo) .

Se siguió el siguiente protocolo para probar la conflabilidad: 1. Se aplicaron cuatro cubiertas de la composición de sellador de molde a un par de panel de metal usando una pistola de rociado, ajustada para rociar de 1 a 1.5 ml/segundos. Después de aplicar la composición de sellador de molde de la invención, se dejó curar durante 10 minutos a 162.778°C. 2. Después de que se curó la composición de sellador de molde de la invención, aplicada al agente de liberación con base en silicón comercialmente disponible (Frekote R-150, disponible de Hekel) se aplicó a los paneles, usando la misma pistola de rociado y dejando curar durante 10 minutos a 162.778°C. 3. Después de la curación, se probaron los paneles para liberación colocando una pequeña pieza de hule EPDM no curado entre dos de estos paneles, que se colocó en una prensa caliente usando una carga aplicada de 2267.95 kg y a una temperatura de 162.778 °C. Después de 25 minutos el hule se curó completamente y se removieron los paneles de la prensa caliente. 4. - Se separan los dos paneles y se removió el hule curado .

La estándar para evaluar la liberación se basó en una escala de 1 (pero) a 5 (mejor) , según sea necesario: Un valor de 5 indica una liberación automática, esencialmente sin fuerza requerida para liberar el hule.

Un valor de 4 indica que una pequeña cantidad de fuerza se requiere para la liberación.

Un valor de 3 indica que una cantidad moderada de fuerza se requiere para liberación.

Un valor de 2 indica que una alta cantidad de fuerza se requiere para liberación.

Un valor de 1 indica que no hay liberación, el hule no puede retirarse sin ser dañado.

Los signos positivo y negativo se usaron para mostrar ligeras diferencias en liberación, v.gr., un "4+2 es ligeramente más fácil que un "4", pero no tan fácil como "5".

Se llevaron a cabo pruebas en moldes de acero y cromo, usando Frekote. R-150 con y sin el sellador de molde. Los resultados se compararon contando el número de extremadamente fácil, o liberaciones "automáticas" que podrían lograrse, un valor de "5" en la escala de liberación. Las liberaciones automáticas se definen como liberaciones que esencialmente no requieren fuerza para remover el hule curado de la superficie de molde.

Moldes de Acero Inoxidable Siguiendo el protocolo anterior, se hizo una comparación para probar composiciones de sellador de molde de la invención nos. 1, 2, 3 y 5 en acero inoxidable.

Las pruebas de comparación se llevaron a cabo para probar los moldes liberablemente sin el sellador pero sin agente de liberación y la conflabilidad sin un sellador o un agente de liberación. La prueba de liberación se repitió múltiples veces, para determinar cuantas liberaciones fáciles se pueden obtener de una sola aplicación de cada composición. Se obtuvieron los siguientes resultados.

Tabla 2 Como se ilustra en la Tabla 2, las composiciones de sellador de molde de la presente invención obtuvieron excelentes propiedades de liberación en acero inoxidable comparado con los controles. Como también es evidente a partir de la Tabla 2, las composiciones de la invención mostraron por lo menos 3.5-6 veces tantos ciclos de liberaciones como los controles. Cuando se usa el sellador en moldes de acero, es posible obtener 12 liberaciones automáticas, cuando antes solo se puedo dar una liberación automática Frekote R-150 previa.

Moldes Platinados con Cromo Siguiendo el mismo protocolo, se hizo una comparación para probar las composiciones de sellador de molde de la invención nos. 1, 2, 4 y 5 en moldes platinados con cromo.

Se hizo una comparación a una prueba sin sellador pero con agente de liberación y una prueba sin sellador y agente de liberación. La prueba de liberación se repitió múltiples veces para determinar la forma en que se pueden obtener varias liberaciones fáciles de una sola aplicación de cada fórmula. Se obtuvieron los siguientes resultados: TABLA 3 Como se ilustra en la Tabla 3, las composiciones de sellador de molde de la presente invención obtuvieron excelentes propiedades de capacidad de liberación en moldes platinados con cromo. Como se observó en algunos casos, las composiciones de sellador de molde de la invención logró 2-4 veces el número de ciclos de liberación comparado con el control (composiciones sin sellador y sin agente de liberación) . Cuando se usa el sellador en moldes de cromo, es posible obtener 12 liberaciones automáticas, en donde únicamente R-150 solo puede dar una liberación automática.

Los resultados en sustratos de cormo y acero descritas en la gráfica de la Figura 1 ilustran gráficamente la forma en que este sellador de molde benéfico puede ser para la industria termoplástica y particularmente la industria de moldeo de hule. Las composiciones de sellador de molde de la invención permiten un número significativamente mayor de liberaciones de cada aplicación de agente de liberación comparado con los moldes sin las composiciones de sellador de la invención. Dichos resultados proveen significativamente ahorro de tiempo y dinero para los usuarios .

EJEMPLO 2 PRUEBA DE VIDA DE ALMACENAMIENTO Molde : Moldes de Cromo Parámetros de moldeo: Cada una de las composiciones de la invención 1-5 se probaron durante un período de 40 días de envejecimiento por calor, que es aproximadamente igual a 1 año a temperatura ambiente. 1 días de envejecimiento por calor es equivalente a 9 días de envejecimiento a temperatura ambiente .

Aplicación: Para cada prueba durante el estudio de vida de almacenamiento, las muestras envejecidas por calor del sellador de molde se evaluaron usando el método de prueba normal para liberación de hule. Una muestra envejecida por calor del sellador de molde se removió del horno y se aplicó por rociado a un molde de cómo, usando cuatro revestimientos. Se curó a 176.667°C. Cada panel se probó para su capacidad de liberar hule EPDM. Los resultados se compararon para determinar la forma en que el desempeño del molde cambia con el tiempo.

Resultados de Prueba: El sellador de molde se determinó por tener una vida dé almacenamiento de por lo menos 1 año a temperatura ambiente (25 °C) . Los resultados se proveen en la Figura 2.

Como se indica en la tabla de vida de almacenamiento en la Figura 2, la composición de la invención continuó proporcionando excelente liberación después de 2 , 4 y 6 meses de envejecimiento en partes a temperatura ambiente.

Los resultados en la Figura 2 indican además que, aunque el sellador no muestra una pequeña disminución en desempeño con el tiempo después del envejecimiento para el equivalente de 360 días a temperatura ambiente, el sellador permite que F-150 logre 7 liberaciones automáticas y 17 buenas liberaciones. Esta es una mejora importante en 1 liberaciones automáticas/buenas, lo cual es posible sin el sellador.

El agente de liberación Frekote R-150 se aplicó a moldes sellados como una cubierta táctil después de 17-23 liberaciones automáticas/buenas. Cada cubierta táctil proporcionó aproximadamente la misma cantidad de liberaciones que el molde sellado original (v.gr., 17-23). No hubo necesidad de volver a aplicar el sellador después de que la superficie del molde se selló por la fórmula (I) .

EJEMPLO 3 PRUEBA DE CORROSIÓN Se llevó a cabo una prueba sencilla para determinar si el sellador de molde puede ocasionar daño corrosivo a moldes de metal, debido a que es un problema común para fórmulas a base de agua. Una cantidad en exceso del sellador de molde se aplicó a un panel de acero y se dejó secar al aire durante la noche a temperatura ambiente. En el mismo panel, también se llevó a cabo la misma prueba usando agua y usando Frekote R-150.

Los resultados indicaron que la composición de sellador de molde de la invención no hace que se forme óxido sobre los moldes de acero, mientras que se usa agua en combinación con Frekote R-150 solo ocasiona formación de óxido. Esto se debe a su química única, que no provoca que tome lugar daño oxidativo en la superficie del molde.

EJEMPLO 4 CURACIÓN SECUNDARIA CON ALTA CURACIÓN OPCIONAL El sellador de molde se curó primero a 176.667°C durante 10 minutos. Después de la curación, el sellador de molde se calentó a 315.556°C y se mantuvo a esa temperatura durante 1 hora. Se enfrió de nuevo a 176.667 °C y se aplicó Frekote R-150 al molde y se curó durante 10 minutos. Después de probar este panel para liberación de hule, pudo dar 20 liberaciones automáticas, una mejora importante sobre 12 liberaciones automáticas que se pudieron lograr sin la curación secundaria.

EJEMPLO 5 CONCENTRACIÓN DE SILANO El Ejemplo 6 describe pruebas que se llevaron a cabo con el fin de determinar la cantidad opcional de silano para usarse ne una composición de sellador de molde.

Se prepararon muestras con base de agua usando 0.5%, 1.0% y 1.5% aminopropiltrietoxisilano (abreviado como APTES) .

Estas muestras se aplicaron a paneles de cromo y se probaron usando agente de liberación Frekote R-150, como se describió en el método de prueba dado antes .

Los resultados fueron los siguientes: Estos resultados mostraron que la concentración óptima es de aproximadamente 1.0% de silano. Hubo poco o ningún beneficio para usar una cantidad superior y usar una cantidad inferior que da como resultado en desempeño disminuido .

Claims (20)

1. REIVINDICACIONES Una composición de sellador de molde un silano que tiene la fórmula I: (1) en donde: R1 se selecciona de hidroxi y alcoxi; R2 es alquilo, alquileno, hidruro; R3 se selecciona de hidrógeno y alquilo, en donde el alquilo es opcionalmente sustituido por un grupo amino o un grupo alcoxisililo ; X es alquileno de Ci-C6; y a es 0 ó 1; (b) un vehículo; (c) un modificador de pH, y en donde la composición tiene un pH de 10-11 y es estable durante un tiempo menor a aproximadamente seis meses a por lo menos alrededor de un año .
2. 2.- La composición de la reivindicación 1, que comprende además un agente de deslizamiento, en donde dicho agente de deslizamiento se selecciona de los grupos que consisten de un siloxano funcional o no funcional.
3. 3.- La composición de la reivindicación 1, en donde la composición tiene un pH de 10.5-10.8.
4. 4. - La composición de la reivindicación 1, en donde el vehículo se selecciona del grupo que consiste de una emulsión, una solución basada en agua y una solución orgánica .
5. 5. - La composición de la reivindicación 1, que comprende además un agente de entrelazamiento, en donde el agente de entrelazamiento se selecciona del grupo que consiste de silanos funeionalizados con alcoxi y silanos funcionalizados con hidroxi .
6. 6. - La composición de la reivindicación 1, que comprende además un emulsificante , en donde el emulsificante se selecciona del grupo que consiste del uso de agentes tensioactivos no iónicos y iónicos con HLB de 3-25.
7. 7. - La composición de la reivindicación 1, en donde el modificador de pH se selecciona del grupo que consiste de trietilamina o equivalente para pH superior a 7 y ácido acético o equivalente para pH inferior a 7.
8. 8. - La composición de la reivindicación 1, en donde X es alquileno de C3.
9. 9. - La composición de la reivindicación 1, en donde el silano de la fórmula I es 3 -aminoprópiltrietoxisilano .
10. 10. - La composición de la reivindicación 1, en donde el silano de la fórmula I se selecciona del grupo que consiste de: n- (2-aminoetil) -3-aminopropilmetildimetoxisilano; 4-aminobutiltrietoxisilano; 3-aminopropilmetildimetoxisilano; n- (2-aminoetil) -3-aminopropiltrimetoxisilano; bis (3-trimetoxisililproopil) aina; 3 -aminopropilsilanotriol ; y oligómeros del monómero preformado antes o formado in situ anterior.
11. 11. - La composición de la reivindicación 1, que comprende además una base, en donde la base es trietilamina .
12. 12. - La composición de la reivindicación 1, que comprende además un catalizador seleccionado del grupo que consiste de compuestos de titanio orgánicos y compuestos de estaño orgánicos .
13. 13.- La composición de la reivindicación 1, que comprende además biocida.
14. 14. - Un ensamble de molde sellado que comprende: (a) un molde para formar parte, dicho molde que tiene por lo menos una superficie; (b) un revestimiento en por lo menos una superficie que comprende la composición de sellador de molde de la reivindicación 1.
15. 15. - El ensamble de la reivindicación 14, en donde la composición de sellador de molde se une químicamente a por lo menos una superficie.
16. 16. - El ensamble de la reivindicación 14, en donde el molde está compuesto de un metal seleccionado del grupo que consiste de acero, acero inoxidable, cromo, . hierro colado, aluminio y níquel.
17. 17. - Un método para producir un sello durable en un molde, que comprende los pasos de: (a) proveer un molde para formar parte, dicho molde que tiene por lo menos una superficie; (b) aplicar una composición de sellador de molde en por lo menos una superficie, la composición de sellador de molde comprendiendo: (i) un silano que tiene la fórmula 1: (I) en donde : R1 se selecciona de hidroxi y alcoxi; R2 es alquilo, alquileno, hidruro; R3 se selecciona de hidrógeno y alquilo, en donde el alquilo es opcionalmente sustituido por un grupo amino o un grupo alcoxisililo; X es alquileno de Ci-C6; y a es O ó 1; (ii) un vehículo; y exponer la composición de sellador de molde condiciones de curación durante un tiempo suficiente para efectuar curación por lo menos parcial, formando así un sello durable en el molde.
18. 18. - El método de la reivindicación 17, en donde las condiciones de curación son de 204.444°C durante 5 minutos o 93.333°C durante 30 minutos.
19. 19. - El método de la reivindicación 17, incluyendo además el paso de someter la composición a una curación secundaria a temperaturas superiores .
20. 20. - Un método o para preparar una composición de sellador de molde, que comprende los pasos de: (a) combinar un vehículo y un silaño que tiene la fórmula 1 : (i) en donde : R1 se selecciona de hidroxi y alcoxi; R2 es alquilo, alquileno, hidruro; R3 se selecciona de hidrógeno y alquilo, en donde el alquilo es opcionalmente sustituido por un grupo amino o un grupo alcoxisililo; X es alquileno de Ci-C6; y a es 0 ó 1; para formar una emulsión o una solución del silano en el vehículo; y (b) agregar opcionalmente uno o más de un agente de entrelazamiento, un emulsif icante, un modificador de pH, una base, un catalizador y una biocida a la emulsión o solución para formar una composición de sellador de molde. RESUMEN Se proveen composiciones de sellador de molde que son efectivas para moldear partes termoplásticas de superficies de molde metálicas, que cuando se aplican como una curación de revestimiento a un acabado que tiene una alta durabilidad que permite las liberaciones múltiples.