Composición endurecible.

(a) un polímero terminado en un grupo alcoxisilano y/o aciloxisilano,

que contiene al menos un grupo finalde fórmula general (I)

-An-R-SiXYZ (I) en el cual

- A equivale a un grupo de enlace bivalente

- R equivale a un radical hidrocarbonado bivalente que opcionalmente contiene un heteroátomo con 1-12átomos de C, y

- X, Y, Z equivalen, independientemente uno de otro, a un radical C1-C8-alquilo, C1-C8-alcoxi o bien C1- C8-aciloxi, donde al menos uno de los radicales X, Y, Z es un radical C1-C8-alcoxi o bien C1-C8-aciloxi, y

- N es 0 o bien 1; y

(b) microesferas huecas a base de un copolímero, que se obtiene por polimerización del metacrilonitriloy al menos un monómero M2, que se elige entre el ácido acrílico, el ácido metacrílico, los ésteres alquílicos de ácido acrílico y los ésteres alquílicos del ácido metacrílico, donde el copolímero comprende un má- ximo de un 5% en peso de unidades procedentes de otros monómeros adicionales y carece de unidadesque contienen cloro.

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Composición endurecible

La invención se refiere a composiciones endurecibles a base de polímeros terminados en un grupo alcoxisilano y/o aciloxisilano y materiales de relleno especiales, su fabricación y su uso.

Se conocen sistemas poliméricos que disponen de grupos sililo reactivos. Estos polímeros que reticulan silano presentan en general una estructura básica orgánica, que lleva en los extremos, por ejemplo, grupos alcoxi sililo y aciloxisililo. En presencia de la humedad ambiental dichos polímeros que disponen de grupos sililo con sustituyentes hidrolizables son capaces de condensarse a temperatura ambiente. Según el contenido en grupos sililo con sustituyentes hidrolizables y la estructura de estos grupos sililo se forman principalmente polímeros de cadena larga (termoplastos) , estructuras tridimensionales (elastómeros) o bien sistemas altamente reticulados (duroplastos) .

Se conoce también el empleo de estos sistemas poliméricos como componentes aglutinantes en composiciones endurecibles, en particular en materiales de revestimiento, estancamiento o adhesivos reticulados con grupos silano. En general las composiciones contienen un material de relleno además del aglutinante. La adición del material de relleno se realiza por motivos de precio por un lado y por otro por cuestión de influencia en las propiedades de la composición endurecible así como del producto endurecible fabricado.

Se han descrito una multitud de materiales de relleno adecuado. Los más típicos son creta, polvo de cal, ácido silícico, arcilla, y otras sustancias minerales molidas, así como también materiales de relleno orgánicos como el hollín, grafito o las fibras de madera.

Para la fabricación de composiciones endurecibles de una densidad baja se ha propuesto la utilización de microesferas huecas orgánicas o inorgánicas como material de relleno. Por esferas microhuecas se entiende configuraciones geométricas, que se pueden identificar como bolas o globos, y que presentan una envolvente a base de un material orgánico o inorgánico, de manera que esta envolvente encierra por completo un espacio hueco. En general, el espacio hueco está lleno de un gas o de un líquido. Las configuraciones geométricas presentan además una forma esférica aunque también pueden desviarse de la forma de una esfera ideal y presentar una forma tipo huevo o bien pequeñas protuberancias. El diámetro de cada una de las esferas es de 1 mm como máximo, preferiblemente de 500 μm como máximo.

Las microesferas inorgánicas, por ejemplo las microesferas de vidrio son comparativamente frágiles, de manera que existe el peligro de que se desintegren al mezclarse en la composición endurecible y por lo tanto que pierdan el efecto deseado. Además disminuye la estabilidad del producto endurecido.

La US 2004/0236009 A1 informa sobre composiciones endurecibles que contienen un material endurecible y un material que reduce la densidad, donde no se ven influidas las propiedades adhesivas y de hermeticidad de la composición endurecible de un modo notable. Como material endurecible se mencionan los polímeros modificados por silano. En el caso del material que reduce la densidad se trata habitualmente de microesferas huecas. Por ejemplo se conocen las microesferas de la marca comercial Expancel®. Se carece de información más detallada al respecto y únicamente se habla de productos Expancel®.

De la EP 0 520 426 B1 se conocen las composiciones endurecibles, que contienen un polímero oxialquilenado reticulado modificado por silanos y microesferas huecas a base de un polímero o copolímero de cloruro de vinilideno. Las microesferas huecas correspondientes son comercializadas bajo la marca Expancel®. Se ha observado que el empleo de estas microesferas huecas aporta unas propiedades muy mejoradas del producto endurecido en comparación con el empleo de otras microesferas huecas. Así se pueden conseguir módulos comparativamente más pequeños sin que empeore la ductilidad. Sin embargo, para muchas aplicaciones es preferible que las propiedades mecánicas de las composiciones endurecibles, en particular de las sustancias adhesivas e impermeabilizantes de los productos fabricados todavía mejoren más.

Por lo tanto el cometido de la presente invención es disponer de composiciones endurecibles de baja densidad que puedan manejarse para dar lugar a productos que tengan mejores propiedades mecánicas. Los productos endurecidos deberían caracterizarse por módulos pequeños y al mismo tiempo uan elevada ductilidad.

Se ha observado sorprendentemente que el cometido se puede resolver mediante el empleo de microesferas huecas a base de copolímeros especiales de metacrilonitrilo- (met) acrilato.

El objetivo de la presente invención son por tanto las composiciones endurecibles que contienen (a) un polímero terminado en un grupo alcoxisilano y/o aciloxisilano, que contiene al menos un grupo final

de fórmula general (I) -An-R-SiXYZ (I) en el cual

- A equivale a un grupo de enlace bivalente

- R equivale a un radical hidrocarbonado bivalente que opcionalmente contiene un heteroátomo con 1-12 átomos de C, y

- X, Y, Z equivalen, independientemente uno de otro, a un radical C1-C8-alquilo, C1-C8-alcoxi o bien C1C8-aciloxi, donde al menos uno de los radicales X, Y, Z es un radical C1-C8-alcoxi o bien C1-C8-aciloxi, y

- n es 0 o bien 1; y

(b) microesferas huecas a base de un copolímero, que se obtiene por polimerización del metacrilonitrilo y al menos un monómero M2, que se elige entre el ácido acrílico, el ácido metacrílico, los ésteres alquílicos de ácido acrílico y los ésteres alquílicos del ácido metacrílico, donde el copolímero comprende un máximo de un 5% en peso de unidades procedentes de otros monómeros adicionales y carece de unidades que contienen cloro.

Las composiciones endurecibles conforme a la invención se caracterizan en particular por que se pueden manipular para conseguir productos con un módulo pequeño y al mismo tiempo una ductilidad elevada. Además es preferible que no se empleen polímeros a base de cloruro de vinilideno. Por razones ecológicas es dudoso el empleo de polímeros que contengan cloro. Así se sabe que en la disgregación o combustión de dichos polímeros se pueden formar compuestos perjudiciales para la salud y el ambiente. Esta problemática se puede evitar mediante el empleo conforme a la invención de microesferas huecas a base de polímeros exentos de cloro.

En las composiciones endurecibles conforme a la invención se trata preferiblemente de sustancias de revestimiento, impermeabilizantes o adhesivas que reticulan silanos, que contienen como aglutinante uno o varios polímeros orgánicos, que al menos en un extremo llevan un grupo sililo, que contienen al menos un grupo, preferiblemente dos o tres grupos alcoxi o aciloxi. Estos compuestos poliméricos se identifican como polímeros terminados en alcoxisilano y/o aciloxisilano. En presencia de la humedad ambiental o bien al entrar en contacto con el agua los polímeros que disponen de grupos sililo con este tipo de sustituyentes hidrolizables son capaces de condensarse incluso a temperatura ambiente mientras se disgregan los radicales hidrolizables. Según el contenido en grupos sililo con sustituyentes hidrolizables y la estructura de estos grupos sililo se forman principalmente polímeros de cadena larga (termoplastos) , estructuras tridimensionales de malla relativamente amplia (elastómeros) o bien sistemas altamente reticulados (duroplastos) . Las composiciones endurecibles conforme a la invención contienen como aglutinante básicamente polímeros orgánicos o bien polímeros orgánicos de silicio, que constan de una estructura básica orgánica con átomos de carbono en la cadena principal. La ventaja de la configuración conforme a la invención, en particular del uso de polímeros terminados en alcoxisilano y/o aciloxisilano como medio aglutinante, frente a los medios aglutinantes inorgánicos es la buena adherencia a los diferentes sustratos, así como la elevada elasticidad de la estructura básica.

El polímero terminado en alcoxisilano y/o aciloxisilano contenido en las composiciones enducrecibles conforme a la invención presenta al menos un grupo final de fórmula general I

- An-R-SiXYZ (I)

A equivale a un grupo de enlace bivalente en la fórmula (I) . Por grupo químico divalente o bivalente se entiende el grupo que une la estructura polimérica del polímero terminado en alcoxisilano y/o aciloxisilano con el radical R del grupo final. El grupo de enlace bivalente A puede estar configurado, por ejemplo, como grupo uretano a través de la reacción de un poliéter funcionalizado con grupos hidroxi con un alcoxisilano... [Seguir leyendo]

1. Composición endurecible, que contiene (a) un polímero terminado en un grupo alcoxisilano y/o aciloxisilano, que contiene al menos un grupo final de fórmula general (I)

- An-R-SiXYZ (I) en el cual

- A equivale a un grupo de enlace bivalente

- R equivale a un radical hidrocarbonado bivalente que opcionalmente contiene un heteroátomo con 1-12 átomos de C, y

- X, Y, Z equivalen, independientemente uno de otro, a un radical C1-C8-alquilo, C1-C8-alcoxi o bien C1C8-aciloxi, donde al menos uno de los radicales X, Y, Z es un radical C1-C8-alcoxi o bien C1-C8-aciloxi, y

- N es 0 o bien 1; y

(b) microesferas huecas a base de un copolímero, que se obtiene por polimerización del metacrilonitrilo y al menos un monómero M2, que se elige entre el ácido acrílico, el ácido metacrílico, los ésteres alquílicos de ácido acrílico y los ésteres alquílicos del ácido metacrílico, donde el copolímero comprende un máximo de un 5% en peso de unidades procedentes de otros monómeros adicionales y carece de unidades que contienen cloro.

2. Composición endurecible conforme a la reivindicación 1, que se caracteriza por que el polímero terminado en el grupo alcoxisilano y/o aciloxisilano presenta al menos dos grupos finales de fórmula general (I) .

3. Composición endurecible conforme a la reivindicación 1 ó 2, que se caracteriza por que X equivale a un grupo alquilo C1-C8 e Y y Z corresponden ambos a un grupo alcoxi C1-C8 o bien X, Y y Z corresponden a un grupo alcoxi C1-C8.

4. Composición endurecible conforme a una de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza por que el grupo alquilo C1-C8 es un metilo o etilo, en particular un grupo metilo, y el grupo alcoxi C1-C8 se trata de un grupo metoxi o etoxi, en particular un grupo metoxi.

5. Composición endurecible conforme a una de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza por que la estructura básica del polímero terminado en alcoxisilano y/o aciloxisilano se elige del grupo de poliuretanos, poliéteres, poliésteres, poliacrilatos, polimetacrilatos, poliacrilamidas, polimetacrilamidas, ésteres de polivinilo, poliolefinas, resinas alquídicas, resinas fenólicas, polímeros de vinilo, copolímeros de estirenobutadieno, así como copolímeros de una o más de las citadas estructuras.

6. Composición endurecible conforme a una de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza por que las microesferas huecas consisten en un copolímero que se obtiene polimerizando metacrilonitrilo y al menos un monómero M2, que se elige del grupo de ácido acrílico, ácido metacrílico, ésteres alquílicos de ácido acrílico, y ésteres alquílicos de ácido metacrílico, donde el copolímero no consta de ninguna unidad procedente de monómeros adicionales

7. Composición endurecible conforme a la reivindicación 6, que se caracteriza por que las microesferas huecas constan de un copolímero de metacrilato de metilo-acrilonitrilo.

8. Composición endurecible conforme a una de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza por que comprende las microesferas huecas en una cantidad del 0, 01 al 5% en peso, en base al peso total de la composición endurecible.

9. Composición endurecible conforme a una de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza por que no comprende microesferas huecas de polímeros que contienen cloruro de vinilideno.

10. Composición endurecible conforme a una de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza por que no comprende materiales de relleno que contengan cloro.

11. Composición endurecible conforme a una de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza por que comprende un plastificante, en particular un plastificante que se elige entre un éster de ácido graso, un éster de ácido dicarboxílico, un éster de un ácido graso que tiene grupos OH o bien un ácido graso epoxidado, una grasa, un éster de ácido glicólico, un éster de ácido ftálico, un éster de ácido benzoico, un éster de ácido fosfórico, un éster de ácido sulfónico, un éster de ácido trimelítico, un plastificante epoxidado, un plastificante poliéter, un poliestireno, un plastificante-hidrocarbonado y una parafina clorada, así como mezclas de dos o más de los mismos.

12. Composición endurecible conforme a una de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza por que no

contiene estaño.

13. Composición endurecible conforme a una de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza por que comprende

- 100 partes en peso de polímero terminado en un grupo alcoxisilano y/o aciloxisilano,

- 0, 5-10 partes en peso de aglomerante

- 5-150 partes en peso de plastificante

- 0, 01-1 partes en peso de catalizador,

- 5-125 partes en peso de material de relleno,

- 0, 1-10 partes en peso de un medio secante, así como opcionalmente

- 0-10 partes en peso de otros aditivos, como pigmentos, estabilizadores, absorbedores de rayos UV, medios antienvejecimiento, antioxidantes, medios reológicos, diluyentes o bien diluyentes reactivos y/o disolventes, así como fungicidas y productos ignifugantes, donde el material de relleno contiene microesferas huecas a base de un copolímero, que se obtiene por polimerización de metacrilonitrilo y de al menos un monómero M2 elegido entre el ácido acrílico, metacrílico, ésteres alquílicos de ácido acrílico y ésteres alquílicos de ácido metacrílico, de manera que el copolímero contiene como máximo un 5% en peso de unidades, que se atribuyen a otros monómeros y no contiene unidades con cloro.

14. Método para la fabricación de una composición endurecible conforme a una de las reivindicaciones 1 hasta 13, que se caracteriza por que al menos se mezclan

(a) un polímero terminado en un grupo alcoxisilano y/o aciloxisilano, que contiene al menos un grupo final de fórmula general (I)

- An-R-SiXYZ (I)

en el cual

-A equivale a un grupo de enlace bivalente

-R equivale a un radical hidrocarbonado bivalente que opcionalmente contiene un heteroátomo con 1-12 átomos de C, y

-X, Y, Z equivalen, independientemente uno de otro, a un radical C1-C8-alquilo, C1-C8-alcoxi o bien C1-C8-aciloxi, donde al menos uno de los radicales X, Y, Z es un radical C1-C8-alcoxi o bien C1C8-aciloxi, y

-n es 0 o bien 1; y

b) microesferas huecas a base de un copolímero, que se obtiene por polimerización del metacrilonitrilo y al menos un monómero M2, que se elige entre el ácido acrílico, el ácido metacrílico, los ésteres alquílicos de ácido acrílico y los ésteres alquílicos del ácido metacrílico, donde el copolímero comprende un máximo de un 5% en peso de unidades procedentes de otros monómeros adicionales y carece de unidades que contienen cloro,

así como opcionalmente aglutinantes. Catalizadores, desecantes, plastificantes, otros materiales de relleno y/o otros aditivos.

15. Uso de una composición endurecible conforme a una de las reivindicaciones 1 hasta 13 o bien de una composición endurecible fabricada según un procedimiento conforme a la reivindicación 14 para pegar plásticos, metales, vidrio, cerámica, madera, material de carpintería, papel, material de papelería, gomas y tejidos o bien para impermeabilizar componentes o piezas.