Emulsiones o composiciones de silicona del tipo aceite/agua (O/W) útiles para aplicaciones de repelencia al agua.

Una emulsión del tipo aceite en agua que contiene partículas que tienen un tamaño de 0,1 - 5 μm, en donde dicha emulsión se prepara por adición de un tensioactivo no iónico de bajo HLB a una mezcla formada previamente de:

(i) 30-90 por ciento en peso de un metilhidrogenosiloxano que tiene la fórmula:

en donde cada uno de R1 a R8 representa hidrógeno o un grupo alquilo que contiene 1-6 átomos de carbono, con la condición de que al menos uno de los grupos R1 a R8 sea hidrógeno, y x es 1-200;

(ii) 0,1-50 por ciento en peso de un siloxano bloqueado en sus extremos con silanol, que tiene la fórmula en donde cada uno de R19 a R24 representa un grupo alquilo que contiene 1-6 átomos de carbono o un grupo arilo, o algunos de R19 a R24 son grupos alquilo mientras que otros de los grupos R19 a R24 son grupos arilo; n es 2-300; y el siloxano bloqueado en sus extremos con silanol tiene una viscosidad a 25ºC de 20-100.000 centipoises (mPa.s); (iii) 0,1-50 por ciento en peso de una resina de silicona MQ;

después mezclar una fase acuosa que contiene un tensioactivo no iónico de alto HLB con la mezcla formada previamente para formar la emulsión;

en donde los tensioactivos no iónicos de alto y bajo HLB tienen un HLB combinado que varía de 11 a 15 y la cantidad total de los tensioactivos no iónicos es 0,1-10 por ciento en peso de la emulsión, comprendiendo agua el resto de la composición hasta 100 por cien en peso

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2004/018974.

Solicitante: DOW CORNING CORPORATION.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 2200 WEST SALZBURG ROAD MIDLAND, MI 48686-0994 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: LILES, DONALD, TAYLOR, MEALEY,SHAWN KEITH.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > CEMENTOS; HORMIGON; PIEDRA ARTIFICIAL; CERAMICAS;... > LIMA; MAGNESIA; ESCORIAS; CEMENTOS; SUS COMPOSICIONES,... > Postratamiento de morteros, hormigón, piedra artificial;... > C04B41/49 (Compuestos que contienen al menos un enlace carbono-metal o carbono-silicio)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > SUSTANCIAS PARA APLICACIONES NO PREVISTAS EN OTRO... > Sustancias no cubiertas en otro lugar > C09K3/18 (para aplicarlas sobre las superficies para disminuir la adherencia del hielo, niebla o del agua; Sustancias antihielo o que provocan el deshielo para aplicación sobre superficies)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > COMPOSICIONES DE REVESTIMIENTO, p. ej. PINTURAS,... > Composiciones de revestimiento a base de compuestos... > C09D183/05 (que contienen silicio unido al hidrógeno)

PDF original: ES-2487894_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Emulsiones o composiciones de silicona del tipo aceite/agua (O/W) útiles para aplicaciones de repelencia al agua

Esta invención se refiere a composiciones que son útiles para impartir a sustratos propiedades de repelencia al agua. En particular, se refiere a composiciones que no tienen propensión a provocar incrustaciones de sílice en 5 los equipos de procesamiento a alta temperatura.

En el documento EP-A-59226 se describe un método para hacer que un panel sea repelente del agua que comprende aplicar al panel una composición repelente del agua que comprende un componente de hidrógeno- siloxano y una silicona de alto peso molecular.

En el documento de patente US-6.323.268 (27 de noviembre de 21) se describen composiciones para hacer que 1 las superficies sean repelentes del agua combinando: (i) agua; (ii) un polímero o copolímero de metilhidrogenosiloxano; (iii) un alcoxisilano; (iv) una resina de silicona; (v) un metil-siloxano volátil; (vi) una emulsión catiónica del tipo aceite en agua de un polidimetilsiloxano aminofuncional; y (vii) un tensioactivo. Aunque tales composiciones son capaces de impartir propiedades repelentes del agua a muchas superficies, no son adecuadas en aplicaciones que impliquen el uso de un equipo de procesamiento a alta temperatura. Esto se debe a que las 15 composiciones que contienen componentes volátiles que contienen silicio tienen una cierta propensión a provocar incrustaciones de sílice en los equipos de procesamiento a alta temperatura.

Este problema se ha resuelto porque las composiciones repelentes del agua de acuerdo con la invención contienen cantidades mucho menores de componentes volátiles que contienen silicio y, como resultado, tienen una menor propensión a provocar incrustaciones de sílice en los equipos de procesamiento a alta temperatura. 2 Además, las composiciones de acuerdo con la invención contienen menores niveles de compuestos orgánicos volátiles (COV) y/o contaminantes peligrosos del aire (CPA), de manera que su uso no requiera un excesivo equipo de control de la contaminación, para satisfacer las normas existentes de emisiones que no afectan a la calidad del aire.

La invención se refiere a:

una emulsión del tipo aceite en agua que contiene partículas que tienen un tamaño de ,1 - 5 pm, donde dicha emulsión se prepara añadiendo un tensioactivo no iónico de bajo equilibrio hidrófilo lipófilo (abreviadamente HLB, por sus siglas en inglés) a una mezcla formada previamente por:

(i) 3-9 por ciento en peso de un metilhidrogenosiloxano, que tiene la fórmula:

R4

R1

R2

**(Ver fórmula)**

R6

**(Ver fórmula)**

O

R3

!¡R5 R8

en donde cada uno de R1 a R8 representa hidrógeno o un grupo alquilo que contiene 1-6 átomos de carbono, con la condición de que al menos uno de los grupos R1 a R8 sea hidrógeno, y x es 1-2;

(¡i) ,1-5 por ciento en peso de un siloxano bloqueado en sus extremos con silanol, que tiene la fórmula:

R19

**(Ver fórmula)**

R2 SiO

R22

R23

R21

I

SiOH

I

R24

en donde cada uno de R19 a R24 representa un grupo alquilo que contiene 1-6 átomos de carbono o un grupo 35 arilo, o algunos de R19 a R24 son grupos alquilo mientras que otros de los grupos R19 a R24 son grupos arilo; n es 2-3; y el siloxano bloqueado en sus extremos con silanol tiene una viscosidad a 25°C de 2-1. centipoises (mPa.s);

(iii) ,1-5 por ciento en peso de una resina de silicona MQ;

después, mezclar una fase acuosa que contiene un tensioactivo no iónico de alto HLB con la mezcla formada 4 previamente para formar la emulsión;

en donde los tensioactivos no iónicos de alto y bajo HLB tienen un HLB combinado que varía de 11 a 15 y la cantidad total de los tensioactivos no iónicos es ,1-1 por ciento en peso de la emulsión, comprendiendo agua el resto de la composición hasta el 1 por ciento en peso.

Estas y otras características de la invención resultarán evidentes a partir de la consideración de la descripción 5 detallada.

Descripción

Como se ha indicado anteriormente, la invención se refiere a composiciones que son útiles para impartir a sustratos propiedades de repelencia al agua. Las composiciones de acuerdo con la invención se forman

por un método para preparar una emulsión del tipo aceite en agua que contiene partículas que tienen un tamaño 1 de ,1 - 5 pm añadiendo un tensioactivo no iónico de bajo HLB a una mezcla formada previamente de:

(i) 3-9 por ciento en peso de un metilhidrogenosiloxano, que tiene la fórmula:

R1

R4S¡- R6

en donde cada uno de R1 a R8 representa hidrógeno o un grupo alquilo que contiene 1- 6 átomos de carbono, con la condición de que al menos uno de los grupos R1 a R8 sea hidrógeno, y x es 1-2;

(ii) ,1-5 por ciento en peso de un siloxano bloqueado en sus extremos con silanol, que tiene la fórmula

R2

"O----S¡-

R7

R3

-o!¡-

-R5

HO

R19

Si----O-

R22

R2

-SiO

R23

R21

Si----OH

R24

en la que cada uno de R19 a R24 representa un grupo alquilo que contiene 1-6 átomos de carbono o un grupo arilo, o algunos de R19 a R24 son grupos alquilo mientras que otros de los grupos R19 a R24 son grupos arilo; n es 2-3; y el siloxano bloqueado en sus extremos con silanol tiene una viscosidad a 25°C de 2-1. 2 centipoises (mPa.s);

(iii) ,1-5 por ciento en peso de una resina de silicona MQ;

después, mezclar una fase acuosa que contiene un tensioactivo no iónico de alto HLB con la mezcla formada previamente para formar la emulsión;

en donde los tensioactivos no iónicos de alto y bajo HLB tienen un HLB combinado que varía de 11 a 15 y la 25 cantidad total de los tensioactivos no iónicos es ,1-1 por ciento en peso de la emulsión, comprendiendo agua el resto de la composición hasta el 1 por ciento en peso.

La composición también puede contener otros aditivos, tales como un conservante, un compuesto antiespumante, un compuesto antimoho, un absorbente de UV/estabilizador de luz UV o un estabilizador de congelación- descongelación.

El metilhidrogenosiloxano:

Los metilhidrogenosiloxanos adecuados para su uso en esta invención incluyen composiciones que tienen la formula:

R1

R2

R3

R4-

-Si-

O

R6

Si----O----SiR5

R7 x R8

en donde R1 a R8 representan hidrógeno o un grupo alquilo que contiene 1-6 átomos de carbono, con la condición de que al menos uno de los grupos R1 a R8 sea hidrógeno. En la fórmula, x es un número entero de 1 a aproximadamente 2. Las más preferidas son composiciones en las que aproximadamente la mitad de los 5 grupos R1 a R8 en el metilhidrogenosiloxano son hidrógeno, mientras que el resto de los grupos son grupos metilo.

Un ejemplo representativo de un metilhidrogenosiloxano especialmente preferido para su uso en la presente memoria es un metilhidrogenosiloxano terminado en trimetiIsiloxi con un contenido de hidrógeno unido a silicio de 1,4 a 1,75 por ciento en peso, y que tiene una viscosidad entre 1 y 4 centistokes (mm2/s), preferiblemente 2-5 1 centistokes (mm2/s).

También pueden usarse copolímeros de metilhidrogenosiloxano, y los copolímeros adecuados incluyen copolímeros de (alquilmetil)(met¡lh¡drogeno)siloxano, que tienen la fórmula:

R9

|

R1

R11

I

R12

I

R13-----Si

I

-O-----Si

I

-o-

I

-Si----O-

I

SiR14

... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Una emulsión del tipo aceite en agua que contiene partículas que tienen un tamaño de ,1 - 5 pm, en donde dicha emulsión se prepara por adición de un tensioactivo no iónico de bajo HLB a una mezcla formada previamente de:

(i) 3-9 por ciento en peso de un metilhidrogenosiloxano que tiene la fórmula:

R1

R4----Si----

R6

O----

R2

S¡-

R7

-O-

R3

Si----

R8

R5

en donde cada uno de R1 a R8 representa hidrógeno o un grupo alquilo que contiene 1-6 átomos de carbono, con la condición de que al menos uno de los grupos R1 a R8 sea hidrógeno, y x es 1-2;

(ii) ,1-5 por ciento en peso de un siloxano bloqueado en sus extremos con silanol, que tiene la fórmula

R19

HO SiO

R22

R2

Sio-

R23

R21

SiOH R24

en donde cada uno de R19 a R24 representa un grupo alquilo que contiene 1-6 átomos de carbono o un grupo arilo, o algunos de R19 a R24 son grupos alquilo mientras que otros de los grupos R19 a R24 son grupos arilo; n es 2-3; y el siloxano bloqueado en sus extremos con silanol tiene una viscosidad a 25°C de 2-1. centipoises (mPa.s);

(iii) ,1-5 por ciento en peso de una resina de silicona MQ;

después mezclar una fase acuosa que contiene un tensioactivo no iónico de alto HLB con la mezcla formada previamente para formar la emulsión;

en donde los tensioactivos no iónicos de alto y bajo HLB tienen un HLB combinado que varía de 11 a 15 y la cantidad total de los tensioactivos no iónicos es ,1-1 por ciento en peso de la emulsión, comprendiendo agua el resto de la composición hasta 1 por cien en peso.

2. Un método para preparar una emulsión del tipo aceite en agua que contiene partículas que tienen un

tamaño de ,1 - 5 pm añadiendo un tensioactivo no iónico de bajo HLB a una mezcla formada previamente de;

(i) 3-9 por ciento en peso de un metilhidrogenosiloxano que tiene la fórmula:

R1

R4----Si

R6

R2

O----Si

R7

R3

O----Si----R5

R8

en donde cada uno de R1 a R8 representa hidrógeno o un grupo alquilo que contiene 1-6 átomos de carbono, con 25 la condición de que al menos uno de los grupos R1 a R8 sea hidrógeno, y x es 1-2;

(ii) ,1-5 por ciento en peso de un siloxano bloqueado en sus extremos con silanol que tiene la fórmula

R19

HO SiO

R22

R2 SiO R23

R21

SiOH R24

en donde cada uno de R19 a R24 representa un grupo alquilo que contiene 1-6 átomos de carbono o un grupo arilo, o algunos de R19 a R24 son grupos alquilo mientras que otros de los grupos R19 a R24 son grupos arilo; n es 2-3; y el siloxano bloqueado en sus extremos con silanol tiene una viscosidad a 25°C de 2-1. centipoises (mPa.s);

(iii) ,1-5 por ciento en peso de una resina de silicona MQ;

después mezclar una fase acuosa que contiene un tensioactivo no iónico de alto HLB con la mezcla formada previamente para formar la emulsión;

en donde los tensioactivos no iónicos de alto y bajo HLB tienen un HLB combinado que varía de 11 a 15 y la cantidad total de los tensioactivos no iónicos es ,1-1 por ciento en peso de la emulsión, comprendiendo agua el 1 resto de la composición hasta 1 por cien en peso.

3. Un método para impartir características de repelencia al agua a la superficie de un sustrato, que comprende aplicara la superficie la emulsión de acuerdo con la reivindicación 1.