Composición translúcida formadora de caucho de silicona en dos partes.

Una composición formadora de caucho de silicona curable en dos partes que es estable durante el almacenamiento como dos partes, comprendiendo la composición:

a) una primera parte que comprende un diorganopolisiloxano, en el que el átomo de silicio en cada extremo de la cadena polimérica está terminado en silanol;

b) una segunda parte que comprende un catalizador de condensación;

c) un reticulante en la primera y/o segunda parte;

d) sílice pirogénica que tiene grupos silanol superficiales tratados con un agente protector, estando presente la sílice pirogénica en la primera y/o segunda parte; y

opcionalmente,

e) al menos un componente adicional seleccionado del grupo consistente en diorganopolisiloxano terminado en alquilo, carga, estabilizante de UV, antioxidante, promotor de adhesión, acelerante de curado, agente tixotrópico, plastificante, deshumectante, pigmento, tinte, tensioactivo, disolvente y biocida, estando presente el componente adicional en la primera parte y/o en la segunda parte, cualquier parte con la que el componente sea compatible,

curándose la primera parte y segunda parte después de su combinación, proporcionando un caucho de silicona, en la que el agente protector se selecciona del grupo consistente en metiltriclorosilano, dimetildiclorosilano, trimetilclorosilano, metiltrimetoxisilano, dimetildimetoxisilano, trimetilmetoxisilano, metiltrietoxisilano, dimetildietoxisilano, trimetiletoxisilano, metiltriacetoxisilano, dimetildiacetoxisilano, trimetilacetoxisilano, octilmetildiclorosilano, octiltriclorosilano, octadecilmetildiclorosilano, octadeciltriclorosilano, viniltriclorosilano, vinilmetildiclorosilano, vinildimetilclorosilano, viniltrimetoxisilano, vinilmetildimetoxisilano, vinildimetilmetoxisilano, viniltrietoxisilano, vinilmetildietoxisilano, vinildimetiletoxisilano, hexametildisilazano, diviniltetrametildisilazano, bis

(3,3- trifluoropropil)tetrametildisilazano, octametilciclotetrasilazano y trimetilsilanol y mezclas de los mismos.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2007/008510.

Solicitante: MOMENTIVE PERFORMANCE MATERIALS INC..

Inventor/es: CORREIA,REUBEN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones... > Composiciones de compuestos macromoleculares obtenido... > C08L83/04 (Polisiloxanos)

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Fragmento de la descripción:

Composición translúcida formadora de caucho de silicona en dos partes CAMPO DE LA INVENCIÓN

Esta invención se refiere a una composición formadora de caucho de silicona estable al almacenamiento curable a temperatura ambiente en dos partes que, al combinar las dos partes, experimenta un curado rápido proporcionando un caucho de silicona. Más específicamente, la presente invención se refiere a una composición de silicona translúcida basada en diorganopolisiloxano terminado en silanol en dos partes que tiene una estabilidad aumentada y excelentes propiedades físicas.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Las composiciones de silicona vulcanizable a temperatura ambiente (VTA) en dos partes son bien conocidas por su uso como sellantes. Las composiciones de silicona VTA en dos partes tienen típicamente un componente que contiene diorganopolisiloxano terminado en silanol y carga de carbonato de calcio y otro componente que contiene un diorganopolisiloxano terminado en alquilo, catalizador, reticulante y promotor de adhesión. Las sílices pirogénicas no se usan típicamente en el componente que contiene el diorganopolisiloxano terminado en silanol debido a la tendencia de los grupos silanol libres (-SiOH) en la sílice pirogénica de interaccionar con el polímero terminado en silanol, causando así que el componente aumente su viscosidad (estructuración) durante el almacenamiento. Además, este fenómeno estructurante limita la utilidad de las cargas de sílice pirogénica en sellantes basados en diorganopolisiloxano terminado en silanol en dos partes.

La referencia de la técnica anterior, documento US 25/192387, da a conocer una composición formadora de caucho de silicona curable en dos partes que comprende un diorganopolisiloxano terminado en silanol como primera parte y compuestos de estaño o titanio como segunda parte.

Existe la necesidad de composiciones de silicona translúcidas estables que ofrezcan una rápida fuerza de adhesión sin imprimador ante una amplia variedad de sustratos, junto con excelentes propiedades físicas. La invención dada a conocer en la presente memoria proporciona una composición translúcida estable formadora de caucho de silicona VTA en dos partes que es especialmente adecuada como sellante cuando las características deseadas de adhesión sin imprimador, procesabilidad y elasticidad son criterios de rendimiento importantes.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

La presente invención proporciona una composición curable formadora de caucho de silicona en dos partes como se define en la reivindicación 1. Las realizaciones preferidas de la invención se establecen en las reivindicaciones dependientes.

La presente invención está basada en el descubrimiento de que una composición curable basada de diorganopolisiloxano terminado en silanol que contiene sílice pirogénica tratada proporciona una composición translúcida formadora de caucho de silicona VTA notablemente estable que ofrece una rápida fuerza de adhesión sin imprimador ante una amplia variedad de sustratos, junto con excelentes propiedades físicas. La composición es especialmente adecuada para uso como sellante para aplicaciones de vidriado del montaje de ventanas, por ejemplo, unidades de vidrio aislante (UVA).

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

Se da a conocer ahora una composición sellante estable formadora de caucho de silicona que proporciona una rápida fuerza de adhesión sin imprimador combinando, concretamente mezclando, la composición curable formadora de caucho en dos partes como se describe con más detalle a continuación en la presente memoria. Las dos partes constituyentes de la composición curable, respectivamente la "primera parte" y la "segunda parte", mientras están separadas entre sí exhiben una estabilidad al almacenamiento de duración indefinida, pero una vez combinadas, experimentan un rápido curado proporcionando el caucho de silicona de la presente memoria.

El término "compatible" como se usa en la presente memoria significa que el componente opcional no afecta materialmente de modo negativo ni adverso a la estabilidad al almacenamiento de la parte en que está contenido, y cuando está contenido en dicha parte, las funciones pretendidas del componente opcional no se afectan materialmente de modo negativo ni adverso.

El término "resistencia en crudo" como se define en la presente memoria significa un revestimiento de módulo alto de suficiente resistencia para que puedan formarse elementos de construcción y se mantenga la configuración deseada, incluso si se maneja, envasa y envía después de tiempos relativamente cortos, sin mostrar deformación permanente.

La presente invención consta de una composición formadora de caucho de silicona vulcanizable a temperatura ambiente (VTA) en dos partes. Se da a continuación una descripción general de cada uno de los componentes de la formulación en dos partes:

La primera parte de la composición formadora de caucho de silicona VTA en dos partes de la presente invención contiene un polímero de diorganopolisiloxano terminado en silanol (SDPS) de fórmula general:

MaDbDc

siendo los subíndices a = 2yb>1y siendo el subíndice c o positivo, en la que

M= (HO)3-x-yR1xR2ySiOi,2;

siendo el subíndice x = , 1 o 2 y siendo el subíndice y o 1, sometidos a la limitación de que x + y sea 2, en la que R1 y R2 son radicales hidrocarburo monovalentes elegidos independientemente de hasta 6 átomos de carbono, en la que

D= R3R4SiOi/2;

en la que R3 y R4 son radicales hidrocarburo monovalentes elegidos independientemente de hasta aproximadamente 6 átomos de carbono; en la que

D= R5R6SiO 212,

en la que R5 y R6 son radicales hidrocarburo monovalentes elegidos independientemente de hasta aproximadamente 6 átomos de carbono.

En una realización de la presente invención, el nivel de incorporación del diorganopolisiloxano en el que el átomo de silicio de cada extremo de la cadena polimérica está terminado en silanol oscila de aproximadamente 5 a aproximadamente 95 % en peso, y de aproximadamente 35 a aproximadamente 85 % en peso en otra realización, y en aún otra realización de aproximadamente 5 a aproximadamente 7 % en peso de la composición total.

Según una realización de la presente invención, la viscosidad del diorganopolisiloxano en el que el átomo de silicio en cada extremo de la cadena polimérica está terminado en silanol es de aproximadamente 1. a aproximadamente 2. cps (2. mPa.s) a 25 °C.

La segunda parte de la composición formadora de caucho de silicona VTA de la presente invención comprende un catalizador de condensación. El catalizador de condensación puede ser cualquiera de aquellos conocidos por ser útiles para facilitar la reticulación en composiciones formadoras de caucho de silicona. El catalizador de condensación puede incluir catalizadores metálicos y no metálicos. Los ejemplos de la porción metálica de los catalizadores de condensación metálicos útiles en la presente invención incluyen compuestos de estaño, titanio, circonio, plomo, hierro, cobalto, antimonio, manganeso, bismuto y cinc.

Los compuestos de estaño útiles para facilitar la reticulación en una composición formadora de caucho de silicona incluyen: compuestos de estaño tales como dilaurato de dibutilestaño, diacetato de dibutilestaño, dimetóxido de dibutilestaño, octoato de estaño, triceroato de isobutilestaño, óxido de dibutilestaño, bisisooctilftalato de dibutilestaño, bistripropoxisilildioctilestaño, bisacetilacetona de dibutilestaño, dióxido de dibutilestaño sililado, trlsuberato de carboximetoxifenilestaño, triceroato de isobutilestaño, dibutirato de dimetilestaño, dineodecanoato de dlmetilestaño, tartrato de trietilestaño, dibenzoato de dibutilestaño,... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Una composición formadora de caucho de silicona curable en dos partes que es estable durante el almacenamiento como dos partes, comprendiendo la composición:

a) una primera parte que comprende un diorganopolisiloxano, en el que el átomo de silicio en cada extremo de la cadena polimérica está terminado en silanol;

b) una segunda parte que comprende un catalizador de condensación;

c) un reticulante en la primera y/o segunda parte;

d) sílice pirogénica que tiene grupos silanol superficiales tratados con un agente protector, estando presente la sílice pirogénica en la primera y/o segunda parte; y

opcionalmente,

e) al menos un componente adicional seleccionado del grupo consistente en diorganopolisiloxano terminado en alquilo, carga, estabilizante de UV, antioxidante, promotor de adhesión, acelerante de curado, agente tixotrópico, plastificante, deshumectante, pigmento, tinte, tensioactivo, disolvente y biocida, estando presente el componente adicional en la primera parte y/o en la segunda parte, cualquier parte con la que el componente sea compatible,

curándose la primera parte y segunda parte después de su combinación, proporcionando un caucho de silicona,

en la que el agente protector se selecciona del grupo consistente en metiltriclorosilano, trimetilclorosilano,

dimetildiclorosilano,

metiltrimetoxisilano, dimetildimetoxisilano, trimetilmetoxisilano, metiltrietoxisilano, trimetiletoxisilano, metiltriacetoxisilano, dimetildiacetoxisilano, trimetilacetoxisilano, octiltriclorosilano, octadecilmetildiclorosilano, octadeciltriclorosilano, viniltriclorosilano, vinildimetilclorosilano, viniltrimetoxisilano, vinilmetildimetoxisilano, vinildimetilmetoxisilano, viniltrietoxisilano, vinilmetildietoxisilano, vinildimetiletoxisilano, hexametildisilazano, diviniltetrametildisilazano, bis(3,3- trifluoropropil)tetrametildisilazano, octametilciclotetrasilazano y trimetilsilanol y mezclas de los mismos.

dimetildietoxisilano,

octilmetildiclorosilano

vinilmetildiclorosilano

2. La composición curable en dos partes de la reivindicación 1 que tiene uno de los siguientes rasgos (i)- (xxvii):

(i) polímero de diorganopolisiloxano terminado en silanol de fórmula general:

MaDbD c

siendo los subíndices a = 2 y b > 1 y siendo el subíndice c o positivo, en la que M= (HO)3.x.yR1xR2yS¡Oi/2; siendo el subíndice x = , 1 o 2 y siendo el subíndice y o 1, sometidos a la limitación de que x + y sea £ 2, en la que R1 y R2 son radicales hidrocarburo monovalentes elegidos independientemente de hasta 6 átomos de carbono, en la que

D= R3R4S¡Oi/2;

en la que R3 y R4 son radicales hidrocarburo monovalentes elegidos independientemente de hasta aproximadamente 6 átomos de carbono; en la que

D= r5r6sío2/2;

en la que R5 y R6 son radicales hidrocarburo monovalentes elegidos independientemente de hasta aproximadamente 6 átomos de carbono; o

(ii) el diorganopolisiloxano terminado en silano oscila de 5 a 95 % en peso de la composición total; o

(iii) el diorganopolisiloxano terminado en silano oscila de 35 a 85 % en peso de la composición total; o

(iv) el diorganopolisiloxano terminado en silano oscila de 5 a 7 % en peso de la composición total; o

(v) el diorganopolisiloxano terminado en silanol posee una viscosidad de 1. a 2. mPa.s a 25 °C; o

(vi) la sílice pirogénica tiene un área superficial BET mayor de 1 m2/g; o

(vii) la sílice pirogénica oscila de 5 a 8 % en peso de la primera parte (a); o

(viii) el diorganopolisiloxano terminado en alquilo tiene la fórmula general:

M"eD"fD"g

siendo los subíndices e = 2 y f s 1 y siendo el subíndice g o positivo, en la que

M"= R7R8R9S¡Oi/2;

en la que R7, R8 y R9 son radicales hidrocarburo monovalentes elegidos Independientemente de hasta 6 átomos de carbono, en la que

D"= R1R11S¡O2/2;

en la que R1 y R11 son radicales hidrocarburo monovalentes elegidos independientemente de hasta

aproximadamente 6 átomos de carbono; en la que

D"= R12R13Si2,2;

en la que R12 y R13 son radicales hidrocarburo monovalentes elegidos independientemente de hasta

aproximadamente 6 átomos de carbono; o

(ix) el diorganopolisiloxano terminado en alquilo oscila de a 5 % en peso de la composición total; o

(x) el diorganopolisiloxano terminado en alquilo oscila de 5 a 35 % en peso de la composición total; o

(x¡) el diorganopolisiloxano terminado en alquilo oscila de 1 a 3 % en peso de la composición total; o

(xil) el diorganopolisiloxano terminado en alquilo posee una viscosidad de 5 a 2. cps a 25 °C; o

(xiii) el catalizador de condensación se selecciona del grupo consistente en catalizadores metálicos y no

metálicos; o

(xiv) el reticulante tiene al menos un grupo saliente seleccionado del grupo consistente en: alcoxilo, acetoxilo, acetamido, cetoxima, benzamldo, aminoxilo y mezclas de los mismos; o

(xv) el reticulante es un alquilsilicato; o

(xvi) el reticulante se selecciona del grupo consistente en silicato de tetra-A/-propilo, ortosillcato de tetraetilo, metiltrimetoxisilano, metiltriacetoxisilano, dibutoxidiacetoxisilano, metilisopropoxidiacetoxisilano, metlloxlmlnosllano y mezclas de los mismos; o

(xvii) el diorganopolisiloxano terminado en alquilo, cuando está presente, está en la primera y/o segunda parte; la carga, cuando está presente, está en la primera y/o segunda parte; el estabilizante de UV, cuando está presente, está en la primera y/o segunda parte; el antioxidante, cuando está presente, está en la primera y/o segunda parte; el promotor de adhesión, cuando está presente, está en la primera y/o segunda parte; el acelerante de curado, cuando está presente, está en la primera y/o segunda parte; el agente tlxotróplco, cuando está presente, está en la primera y/o segunda parte; el deshumectante, cuando está presente, está en la primera y/o segunda parte; el pigmento, cuando está presente, está en la primera y/o segunda parte; el tinte, cuando está presente, está en la primera y/o segunda parte; el tensloactlvo, cuando está presente, está en la primera y/o segunda parte; el disolvente, cuando está presente, está en la primera y/o segunda parte y el biocida, cuando está presente, está en la primera y/o segunda parte; o

(xviii) el promotor de adhesión se selecciona del grupo consistente en n-2-am¡noet¡l-3-aminopropiltrimetoxisilano,

¡socianurato de 1,3,5-tr¡s(tr¡metoxls¡lilpropilo), n-2-aminoet¡l-3-am¡nopropiltrietoxisilano, y- aminopropiltrietoxisilano, Y-amlnopropiltrlmetoxisllano, ó/s-y-trimetoxlslllpropilamina, /V-fenil-y- aminopropiltrimetoxisilano, trlmetoxisilano trlamlnofuncional, y-amlnopropllmetildietoxisilano, y- aminopropilmetildietoxisllano, metacriloxiproplltrlmetoxisilano, metllamlnoproplltrimetoxisilano, y- glicidoxipropiletildimetoxlsllano, y-glicidoxiproplltrlmetoxisilano, y-gllcldoxletlltrlmetoxisilano, p-(3,4- epoxiciclohexil)propiltrimetoxls¡lano, p-(3,4-epox¡clclohex¡l)et¡lmetildimetoxisilano,

isocianatopropiltrietoxisllano, isocianatopropllmetlldimetoxisllano, p-clanoetlltrlmetoxisilano, y acriloxipropiltrimetoxisilano, y-metacriloxipropilmetlldlmetoxisilano, 4-am¡no-3,3-d¡met¡lbut¡ltrlmetoxisilano y n-et¡l-3-tr¡metoxis¡l¡l-2-met¡lpropanam¡na y mezclas de los mismos; o

(xix) el tensioactivo es un tensioactivo no iónico seleccionado del grupo de tensloactlvos consistente en polietilenglicol, polipropilenglicol, aceite de ricino etoxilado, etoxilato de ácido olelco, etoxilatos de alquilfenol, copolímeros de óxido de etileno y óxido de propileno y copolímeros de siliconas y poliéteres, copolímeros de siliconas y copolímeros de óxido de etileno y óxido de propileno y mezclas de los mismos en una cantidad que oscila de a aproximadamente 2 % en peso de la composición total; o

(xx) la transmitancia de una lámina de caucho de silicona preparada según el ensayo ASTM D412 es mayor del 4 %; o

(xxi) la transmitancia de una lámina de caucho de silicona preparada según el ensayo ASTM D412 es mayor del 6 %; o

(xxii) la composición curada tiene una resistencia en crudo de entre 6,89 kPa (1 psi) y 517 kPa (75 psi) después de curar durante un periodo de tiempo que oscila de 1 minuto a 6 minutos; o

(xxiii) la composición curada tiene una resistencia en crudo de entre 6,89 kPa (1 psi) y 31 kPa (45 psi) después de curar durante un periodo de tiempo que oscila de 1 minuto a 6 minutos; o

(xxiv) la primera parte (a) exhibe un cambio en la tasa de aplicación medida por el ensayo E-56 de la WPSTM a una temperatura de 22,77 °C (73 °F) y humedad relativa del 5 % en 7 a 28 días de menos de 1 g/mlnuto; o

(xxv) la primera parte (a) exhibe un cambio en la tasa de aplicación medida por el ensayo E-56 de la WPSTM a una temperatura de 22,77 °C (73 °F) y humedad relativa del 5 % en 7 a 28 días de menos de 3 g/min; o

(xxvi) la primera parte (a) exhibe un cambio en la tasa de aplicación medida por el ensayo E-56 de la WPSTM a una temperatura de 22,77 °C (73 °F) y humedad relativa del 5 % en 7 a 14 meses de menos de 2 g/mln; o

(xxvii) la primera parte (a) exhibe un cambio en la tasa de aplicación medida por el ensayo E-56 de la WPSTM a una temperatura de 22,77 °C (73 °F) y humedad relativa del 5 % en 7 a 14 meses de menos de 1 g/mln.

3. La composición curable en dos partes de la reivindicación 1, en la que el agente protector es hexametildisilazano.

4. La composición curable en dos partes de la reivindicación 2 parte (vi), en la que la sílice pirogénica tiene una BET de 5 a 4 m2/g.

5. La composición curable en dos partes de la reivindicación 2 parte (vii), en la que la sílice pirogénica oscila de 1 a 3 % en peso de la primera parte (a).

6. La composición curable en dos partes de la reivindicación 2 parte (xiii), en la que el catalizador de condensación se selecciona del grupo consistente en compuestos de estaño, titanio, circonio, plomo, hierro, cobalto, antimonio, manganeso, bismuto y cinc.

7. La composición curable en dos partes de la reivindicación 6, en la que

(a) el catalizador de condensación se selecciona del grupo consistente en dilaurato de dibutilestaño, diacetato de dibutilestaño, dlmetóxido de dibutilestaño, octoato de estaño, triceroato de isobutilestaño, óxido de dibutilestaño, bisisooctllftalato de dibutilestaño, bistripropoxisilildioctilestaño, bisacetilacetona de dibutilestaño, dióxido de dibutilestaño sililado, trisuberato de carboximetoxifenilestaño, triceroato de isobutilestaño, dibutirato de dlmetilestaño, dineodecanoato de dimetilestaño, tartrato de trietilestaño, dibenzoato de dibutilestaño, oleato de estaño, naftenato de estaño, tri-2-etilhexilhexoato de butilestaño y butirato de estaño; o

(b) el catalizador de condensación se selecciona del grupo consistente en bis-(3dicetonatos de diorganoestaño;

o

(c) el catalizador de condensación se selecciona del grupo consistente en bis(etilacetoacetato) de 1,3- propanodloxltitanio, bls(etilacetoacetato) de düsopropoxltltanio, tltanato de tetra-n-butilo, titanato de tetraisopropilo y mezclas de los mismos.

8. La composición curable en dos partes de la reivindicación 2 parte (xv), en la que

(a) el silicato de alquilo tiene la fórmula general:

(R14)(R15)(R16)(R17)Si

en la que R14, R15, R16 y R17 son radicales hidrocarburo monovalentes elegidos independientemente de hasta aproximadamente 6 átomos de carbono; o

(b) el silicato de alquilo oscila de ,1 a 2 % en peso de la composición total.

9. La composición curable en dos partes de la reivindicación 8 parte (b), en la que el silicato de alquilo oscila de ,3 a 5 % en peso de la composición total. 1

1. La composición curable en dos partes de la reivindicación 9, en la que el silicato de alquilo oscila de ,5 a 1,5 % en peso de la composición total.

11. La composición curable en dos partes de la reivindicación 2 parte (xviii), en la que el promotor de adhesión se selecciona del grupo consistente en n-2-aminoetil-3-aminopropiltrimetoxisilano e isocianurato de 1,3,5- tris(trimetoxisililpropilo) y mezclas de los mismos.

12. La composición curable en dos partes de la reivindicación 11, en la que el promotor de adhesión se 5 selecciona del grupo consistente en y-arninopropiltrimetoxisilano e isocianurato de 1,3,5-tr¡s(tr¡metox¡s¡l¡lpropilo) y

mezclas de los mismos.

13. La composición curable en dos partes de la reivindicación 2 parte (xix), en la que el tensioactivo oscila en una cantidad de ,1 a 5 % en peso de la composición total.

14. La composición curable en dos partes de la reivindicación 13, en la que el tensioactivo oscila en una 1 cantidad de ,2 a 1 % en peso de la composición total.