Composición endurecible por humedad, que comprende

a) al menos un polímero P con función silano con al menos dos grupos finales de la fórmula (I)

Composiciones que contienen polímeros con función silano, endurecibles por humedad, con buena adherencia.

Sector técnico

La invención se refiere a composiciones que contienen polímeros con función silano, endurecibles por humedad, con buenas propiedades de adherencia, adecuados como pegamentos, materiales para juntas, o para recubrimientos elásticos.

Estado de la técnica

Composiciones endurecibles por humedad a base de polímeros con función silano son conocidas y se utilizan, entre otras aplicaciones, como pegamentos, materiales para juntas y para recubrimientos elásticos. Están exentos de grupos isocianato y, por ello, desde el punto de vista toxicológico representan una alternativa preferente a los sistemas de poliuretanos que contienen isocianatos.

Entre los polímeros con función silano adquieren una posición especial aquéllos que como grupos finales llevan grupos silano a-funcionales, especialmente en virtud de su elevada reactividad frente a la humedad. Tales polímeros y composiciones a partir de ellos se han descrito, por ejemplo, en el documento WO 03/018658 A1. Sin embargo, los sistemas descritos para la utilización como pegamentos, materiales para juntas o recubrimientos elásticos presentan debilidades, particularmente en cuanto a su estabilidad durante el almacenamiento, así como, después del endurecimiento, en su alargamiento y adherencia sobre el sustrato.

El documento WO 03/014226 A1 describe un método, de cómo se puede mejorar la estabilidad durante el almacenamiento de tales composiciones por la adición de silanos a-funcionales altamente reactivos, como captadores químicos de agua, por ejemplo de alcoximetiltrialcoxisilanos o carbamatometilalcoxisilanos.

Los documentos EP 1 529 813 A1 y WO 2005/003201 A2 describen vías para mejorar las propiedades mecánicas, en especial el alargamiento, de tales composiciones sin perjudicar la característica de endurecimiento, por medio de adiciones de dialcoxísilanos a-funcionales o, respectivamente, de silanos a-funcionales NCO-reactivos.

El documento EP 0 931 800 A1 describe composiciones endurecibles por humedad que contienen polímeros con función silano, aminosilanos y viniltrimetoxisilanos.

Especialmente para las aplicaciones como pegamentos o materiales para juntas, elásticos, es de importancia decisiva, que las composiciones después de su total endurecimiento dispongan de una buena adherencia respecto a un amplio espectro de sustratos. Pero una desventaja esencial de los sistemas descritos en el estado actual de la técnica a base de polímeros con función silano, con grupos silano a-funcionales, reside precisamente en que sobre muchos sustratos su adherencia no es demasiado buena. Particularmente, la adherencia entre la composición endurecida y el sustrato se pierde con frecuencia de forma irreversible en caso de fuertes sometimientos a la humedad, por ejemplo por inmersión prolongada en agua o por tratamiento con vapor caliente (por ejemplo a 70ºC y 100% de humedad del aire).

Presentación de la invención

Por consiguiente, la misión de la presente invención es poner a disposición composiciones endurecibles por humedad a base de polímeros con grupos silano a-funcionales, que presenten propiedades de adherencia mejoradas y que sean por tanto especialmente adecuadas para su utilización como pegamentos, materiales para juntas o recubrimientos, en especial como pegamentos o materiales para juntas, elásticos.

Sorprendentemente se encontró, que composiciones endurecibles por humedad conforme a la reivindicación 1 cumplen con esta misión. En particular, se conserva la adherencia con el sustrato incluso en el caso de fuertes sometimientos a la humedad, por ejemplo por larga inmersión en agua o por tratamiento con vapor caliente (por ejemplo a 70ºC y 100% de humedad del aire).

Además, se puso a disposición un procedimiento de encolado o de sellado de juntas conforme a la reivindicación 19 o 20, el cual conduce a artículos encolados o sellados conforme a la reivindicación 22, 23 o 24.

Otras formas de ejecución son objeto de las reivindicaciones subordinadas.

Vías para la ejecución de la invención

Objeto de la invención son las composiciones endurecibles por humedad, que comprenden

En el presente documento la expresión "polímero" comprende, por un lado un colectivo de macromoléculas químicamente unitarias, pero diferentes respecto al grado de polimerización, masa molar y longitud de cadena, que se obtuvo por una polirreacción (polimerización, poliadición, policondensación). Por otro lado la expresión comprende también derivados de un colectivo de esta clase de macromoléculas procedentes de polireacciones, es decir compuestos obtenidos por reacciones como, por ejemplo, adiciones o sustituciones de grupos funcionales en macromoléculas previas y que pueden ser químicamente unitarias o químicamente no unitarias. Además, la expresión comprende también los denominados prepolímeros, es decir preaductos oligómeros reactivos, cuyos grupos funcionales participan en la construcción de macromoléculas.

Con la expresión "silano" se designan en el presente documento organoalcoxisilanos, es decir compuestos en los cuales, por un lado, al átomo de silicio están unidos directamente (a través de una unión Si-O-) al menos uno, habitualmente dos o tres grupos alcoxi y que, por otra parte, presentan al menos un radical orgánico unido directamente al átomo de silicio (a través de una unión Si-C-). De forma correspondiente, la expresión "grupo silano" designa el grupo que contiene silicio unido al radical orgánico de un organoalcoxisilano. Los silanos, respectivamente sus grupos silano, tienen la propiedad de hidrolizarse en contacto con humedad. En este caso, se forman organosilanoles, es decir compuestos organo-silicio que contienen uno o varios...

1. Composición endurecible por humedad, que comprende

2. Composición endurecible por humedad conforme a la reivindicación 1, caracterizada porque el aminosilano AS se elige preferentemente del grupo constituido por 3-aminopropiltrimetoxisilano, 3-aminopropiltrietoxisilano, N-(2-aminoetil)-3-aminopropil-trimetoxisilano, N-(2-aminoetil)-3-aminopropil-metildimetoxisiíano, N-(2-aminoetil)-3-aminopropil-trietoxisilano y N-(2-aminoetil)-3-aminopropil-triisopropoxisilano, en particular del grupo formado por N-(2-aminoetil)-3-aminopropil-trimetoxisilano, N-(2-aminoetil)-3-aminopropil-metildimetoxisilano, N-(2-aminoetil)-3-aminopropil-trietoxisilanoy N-(2-aminoetil)-3-aminopropil-triisopropoxisilano.

3. Composición endurecible por humedad conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el silano S es (3-metacriloxipropil)trimetoxisilano, (3-metacriloxipropil)trietoxisilano o (3-metacriloxipropil)triisopropoxisilano.

4. Composición endurecible por humedad conforme a una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizada porque el silano S es anhídrido del ácido 3-(trimetoxisilil)propilsuccínico o anhídrido del ácido 3-(trietoxisilil)propilsuccínico, en especial anhídrido del ácido 3-(trietoxisilil)propilsuccínico.

5. Composición endurecible por humedad conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque a = 1.

6. Composición endurecible por humedad conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el polímero silanofuncional P es un polímero silanofuncional P1, en el cual X en la fórmula (I) representa -NH-CO-N(R³)- ó -NH-CO-S- ó -NH-CO-O-, y el cual se puede obtener a partir de la reacción de un polímero de poliuretano que contenga grupos isocianato P11, como se obtiene por la reacción de al menos un poliisocianato con al menos un poliol, con un a-aminosilano, un a-mercaptosilano o un a-hidroxisilano, añadiéndose en este caso el silano con respecto a los grupos isocianato del polímero de poliuretano P11 de forma estequiométrica o ligeramente sobreestequiométrica.

7. Composición endurecible por humedad conforme a una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque el polímero silanofuncional P es un polímero silanofuncional P2 en el cual X en la fórmula (I) representa -OCONH- ó -N(R³)-CO-NH- ó -S-CO-NH-, y el cual se puede obtener a partir de la reacción de un polímero P21 que posee al menos dos grupos reactivos frente a isocianatos, con al menos un a-isocianatosilano.

8. Composición endurecible por humedad conforme a la reivindicación 7, caracterizada porque el polímero P21, que presenta al menos dos grupos reactivos frente a isocianatos, es un poliol, en especial un polioxialquilenpoliol, preferentemente con un grado de insaturación inferior a 0,02 mEq/g y un peso molecular comprendido entre 4'000 y 30'000 g/mol, en especial entre 8'000 y 30'000 g/mol.

9. Composición endurecible por humedad conforme a la reivindicación 7 o 8, caracterizada porque el a-isocianatosilano es (isocianatometil)-metildimetoxisilano o (isocianatometil)metildietoxisilano.

10. Composición endurecible por humedad conforme a una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque a = 1 y porque el polímero silanofuncional P es un polímero silanofuncional P2, el cual se prepara a partir de la reacción de un a-isocianatodialcoxisilano con un polialcoxialquilendiol P21, especialmente con un grado de insaturación inferior a 0,02 mEq/g y un peso molecular comprendido entre 4'000 y 30'000 g/mol, especialmente entre 8'000 y 30'000 g/mol.

11. Composición endurecible por humedad conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la proporción del aminosilano AS en la composición es 0,1 a 5% en peso, especialmente 0,3 a 3% en peso.

12. Composición endurecible por humedad conforme a una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque la proporción del silano S en la composición es 0,1 a 5% en peso, especialmente 0,5 a 4% en peso.

13. Composición endurecible por humedad conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el silano S se emplea en una cantidad de 0,2 a 10% en peso en relación al polímero silanofuncional P.

14. Composición endurecible por humedad conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el aminosilano AS se emplea en una cantidad de 0,2 a 10% en peso en relación al polímero silanofuncional P.

15. Composición endurecible por humedad conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la composición contiene, además, al menos un plastificante y/o al menos un material de relleno, especialmente hollín, y/o al menos un catalizador para las reacciones de los grupos silano.

16. Utilización de una composición endurecible por humedad conforme a las reivindicaciones 1 a 15 como pegamento, material para juntas o como recubrimiento, especialmente como pegamento o material para juntas elástico.

17. Utilización conforme a la reivindicación 16 para el encolado de piezas de montaje en la construcción sobre tierra o subterránea y en el acabado y reparación de bienes industriales o bienes de consumo, especialmente de medios de transporte.

18. Utilización conforme a la reivindicación 16 para el sellado de ensambladuras, costuras o espacios huecos en el acabado o en las reparaciones industriales o en la construcción sobre tierra o subterránea.

19. Procedimiento para el encolado de sustratos S1 y S2 que comprende las etapas

20. Procedimiento de sellado que comprende las etapas

21. Procedimiento conforme a la reivindicación 19 o 20, caracterizado porque al menos uno de los sustratos S1 o S2 es vidrio, vitrocerámica, hormigón, mortero, ladrillo, escayola, una piedra natural tal como granito o mármol; un metal o una aleación tal como aluminio, acero, metal no férreo, metal galvanizado; una madera, un plástico como PVC, policarbonato, PMMA, poliéster, resina epoxídica; un recubrimiento pulverulento, una pintura o una laca, especialmente una laca para automóvil.

22. Artículo encolado, producido mediante un procedimiento para el encolado conforme a la reivindicación 19 o 21.

23. Artículo sellado producido mediante un procedimiento para el sellado de juntas conforme a una de las reivindicaciones 20 o 21.

24. Artículo encolado o sellado conforme a la reivindicación 22 o 23, caracterizado porque el artículo es una construcción, un bien industrial o un medio de transporte, especialmente un vehículo acuático o terrestre, preferentemente un automóvil, un autobús, un camión, un tren o un barco o una pieza de éstos.