COMPOSICIONES CURABLES POR CONDENSACIÓN AUTO ADHESIÓN A SUSTRATOS.

Una composición curable que consiste esencialmente en: A. 100 partes en peso de un polímero de hidrocarburo orgánico que tiene un peso molecular promedio en número de alrededor de 500 a alrededor de 300.

000, y como término medio al menos 1 grupo sililo hidrolizable por molécula; y B. 0,1 a 100 partes en peso por 100 partes en peso de (A) de un promotor de la adhesión orgánico sustituido con alcoxi-sililo de un peso molecular promedio en número en el intervalo de 500 a 5000, seleccionado del grupo que consiste en polibutadieno, poliisopreno, poliisobutileno di- o trialcoxi-sustituidos, copolímeros de isobutileno e isopreno, copolímeros de isopreno y butadieno, copolímeros de isopreno y estireno, copolímeros de butadieno y estireno y polímeros de poliolefinas preparados mediante la hidrogenación de poliisopreno, polibutadieno o un copolímero de isopreno y estireno, un copolímero de butadieno y estireno o un copolímero de isopreno, butadieno y estireno, con la condición de que el Componente (B) sea diferente del Componente (A); C. 0,01 a 10 partes en peso por 100 partes en peso de (A) de un catalizador de curado por condensación; D. 0 a 300 partes en peso por 100 partes en peso de (A) de una carga seleccionada del grupo que consiste en cargas no reforzantes y cargas escasamente reforzantes; E. 0 a 150 partes en peso por 100 partes en peso de (A) de una carga reforzante; F. 0 a 5 partes en peso por 100 partes en peso de (A) de agua o un componente que contiene humedad

Esta invención se refiere a una composición de polímero de hidrocarburo funcional de sililo curable por condensación con una adhesión mejorada a los sustratos. La adhesión a sustratos clave se mejora mediante el uso de un polímero u oligómero orgánico funcional de alcoxisililo que es diferente del polímero de hidrocarburo orgánico funcional de sililo curable por condensación usado en la composición.

Las composiciones de polímeros de hidrocarburos funcionales de sililo curables por condensación son útiles cuando se curan como compuestos, geles y aditivos selladores, adhesivos, de revestimiento, del moldeo y de relleno. Las composiciones de polímeros de hidrocarburos funcionales de sililo curables por condensación ofrecen las características del esqueleto orgánico en combinación con un sistema de curado seguro para el medio ambiente y el trabajador. En el caso de los polímeros de poliisobutileno y butilo, por ejemplo, las características deseables incluyen una baja permeabilidad a gases y humedad, y una estabilidad UV relativamente buena, debido a la saturación completa o sustancialmente completa del esqueleto. Estas características de las composiciones de PIB y butilo curables por condensación funcionales de sililo las hacen especialmente interesantes como selladores de vidrio aislante. Estos sella-dores tienen que exhibir una baja permeabilidad a la humedad y los gases, buenas propiedades físicas, así como una adhesión buena y duradera a los sustratos clave para la fabricación de unidades de vidrio aislante, tales como vidrio, aluminio, aluminio anodizado, y acero refinado.

Sin embargo, se sabe que las composiciones de polímeros de hidrocarburos curables por condensación exhiben adhesión solamente a un número limitado de sus-tratos, y la adhesión es bastante escasa incluso para esos sustratos. Es ventajoso tener composiciones curables por condensación que contengan polímeros orgánicos de hidrocarburos funcionales de sililo que se adhieran a los sustratos sin el uso de un imprimador distinto.

Las composiciones de polímeros de hidrocarburos curables por condensación todavía son bastante nuevas en las aplicaciones de vidrio aislante (VA), y la técnica pertinente sobre los promotores de la adhesión en estas composiciones todavía es bastante limitada. Los promotores de la adhesión identificados en la técnica respectiva no permiten alcanzar una adhesión buena y duradera a los sustratos clave, o tienen asociado a ellos un problema de toxicidad. Parece que no se ha identificado ningún promotor de la adhesión que actúe de manera satisfactoria, que permita obtener adhesión a vidrio, aluminio, aluminio anodizado y acero refinado. Esto es especialmente cierto para el sustrato de acero refinado, que en general es el sustrato más difícil en el que obtener adhesión. El acero refinado, por otra parte, se está convirtiendo progresivamente en un sustrato importante para la fabricación de VA, debido a su conductividad térmica relativamente baja. Además, la aplicación de vidrio aislante requiere que la adhesión sea duradera, y esto se determina generalmente exponiendo las muestras de sellador/sustrato a la alteración acelerada por exposición a condiciones ambientales artificiales, es decir, principalmente exposición combinada a luz ultravioleta, calor y humedad (a menudo denominada alteración por exposición a condiciones ambientales artificiales QUV, de acuerdo con ASTM G154). Se puede usar de forma alternativa la inmersión en agua caliente.

Dependiendo de la aplicación, los selladores de vidrio aislante deben cumplir requerimientos adicionales. En muchas construcciones con unidades de vidrio aislante, el sellador está expuesto libremente al volumen de gas entre dos o más hojas de vidrio. En tales aplicaciones, el sellador no debería emitir cantidades sustanciales de materiales de pesos moleculares bajos, tales como fracciones de pesos moleculares bajos de plastificantes, aditivos anti-envejecimiento, o promotores de la adhesión, ya que esto provocaría el "empañamiento químico" de las unidades.

Ciertos promotores de la adhesión, tales como los aminosilanos, pueden provocar la formación de burbujas o de espuma en las composiciones de polímeros de hidrocarburos curables por condensación. Esto no es deseable, ya que debilita las propiedades físicas del sellador e incrementa la permeabilidad del sellador a la humedad y a otros gases. Por lo tanto, es deseable hallar un promotor de la adhesión que minimice o elimine la formación de espuma.

Un objetivo de esta invención, por lo tanto, es una composición promotora de la adhesión que alcance una adhesión buena y duradera a los sustratos clave, especialmente aquellos implicados en la fabricación de VA. Otro objetivo de esta invención es la provisión de un sellador para unidades de vidrio aislante que, cuando está en contacto con un volumen de gas entre dos o más hojas de vidrio, no contribuya sustancialmente al empañamiento químico.

El documento US4904732 describe composiciones de poliisobutileno curables de silicio y los métodos para fabricarlas. Los documentos US5120379, JP 01-316804, y JP 01-316811 describen el uso de composiciones de poliisobutileno curables de silicio adecuadas para aplicaciones de vidrio aislante. Se conocen bien los ejemplos adecuados de polímeros sililados, copolímeros y métodos para su preparación, e incluyen, por ejemplo, los copolímeros sililados descritos en los documentos EP0320259, DE19821356, US4900772, US4904732; US5120379; US5262502; US5290873; US5580925, US4808664, US6380316; y US6177519. De forma alternativa, los polímeros sililados se pueden preparar mediante un método que comprende la conversión de polibutadienos hidroxilados, por ejemplo, mediante la reacción con alcoxisilano funcional de isocianato, la reacción con cloruro de alilo en presencia de Na seguida de hidrosililación.

El documento JP 01-158065 describe el uso de promotores de la adhesión de aminosilano en composiciones de polímeros orgánicos de hidrocarburos funcionales de sililo curables por condensación. El documento JP 08-19270 describe el uso de promotores de la adhesión que contienen nitrógeno en composiciones de polímeros orgánicos de hidrocarburos funcionales de sililo curables por condensación. El documento US5804253 describe el uso de un promotor de la adhesión de epoxi o isocianato en composiciones de polímeros orgánicos de hidrocarburos funcionales de sililo curables por condensación para obtener adhesión a sustratos de aluminio anodizado. El documento WO 97/31032 menciona un agente de acoplamiento como promotor de la adhesión en composiciones de polímeros orgánicos de hidrocarburos funcionales de sililo curables por condensación, pero no se especifica la naturaleza del agente de acoplamiento.

El documento JP 2001-303024 describe una composición que contiene (a) un polímero de poliisobutileno (PIB) curable por condensación que tiene grupos terminales que contienen Si, (b) un compuesto orgánico que tiene al menos un grupo amino en la molécula, y (c) un compuesto orgánico que contiene al menos un grupo carbonilo en la molécula, en el que el grupo carbonilo y el grupo amino contenidos en (b) y (c) reaccionan entre sí para producir agua. Preferiblemente, los grupos amino y carbonilo son parte de promotores de la adhesión distintos.

Una gran proporción de las formulaciones selladoras se curan en presencia de humedad. Se puede obtener una humedad suficiente de varias maneras. La solicitud de patente JP 11.209.540 A de Kaneka reivindica una composición curable que contiene esencialmente (A) un polímero basado en hidrocarburo saturado curable por condensación de silicio, (B) una resina de fusión en caliente, (C) un catalizador de curado y (D) agua o un hidrato de sal metálica. El documento EP 1.099.728 B1 proporciona una composición curable que comprende al menos dos componentes, concretamente (A) un componente principal que comprende un polímero de hidrocarburo saturado que tiene al menos un grupo que contiene silicio, y dicho grupo que contiene silicio contiene un grupo hidroxilo unido al átomo de silicio o un grupo hidrolizable, y es capaz de entrecruzarse con la formación de un enlace de siloxano, y (B) un agente de curado que comprende (b1) un catalizador de condensación de silanol y (b2) un agente desecante que contiene humedad distinto de un hidrato de sal metálica. La humedad se puede producir de forma alternativa por medio de un subproducto en una reacción química, el documento EP 1.466.939 describe una composición de polímero de hidrocarburo saturado curable por condensación de silicio rápida a temperatura ambiente que comprende...

1. Una composición curable que consiste esencialmente en:

A. 100 partes en peso de un polímero de hidrocarburo orgánico que tiene un peso molecular promedio en número de alrededor de 500 a alrededor de 300.000, y como término medio al menos 1 grupo sililo hidrolizable por molécula; y

B. 0,1 a 100 partes en peso por 100 partes en peso de (A) de un promotor de la adhesión orgánico sustituido con alcoxi-sililo de un peso molecular promedio en número en el intervalo de 500 a 5000, seleccionado del grupo que consiste en polibutadieno, poliisopreno, poliisobutileno di-o trialcoxi-sustituidos, copolímeros de isobutileno e isopreno, copolímeros de isopreno y butadieno, copolímeros de isopreno y estireno, copolímeros de butadieno y estireno y polímeros de poliolefinas preparados mediante la hidrogenación de poliisopreno, polibutadieno o un copolímero de isopreno y estireno, un copolímero de butadieno y estireno o un copolímero de isopreno, butadieno y estireno, con la condición de que el Componente (B) sea diferente del Componente (A);

C. 0,01 a 10 partes en peso por 100 partes en peso de (A) de un catalizador de curado por condensación;

D. 0 a 300 partes en peso por 100 partes en peso de (A) de una carga seleccionada del grupo que consiste en cargas no reforzantes y cargas escasamente reforzantes;

E. 0 a 150 partes en peso por 100 partes en peso de (A) de una carga reforzante;

F. 0 a 5 partes en peso por 100 partes en peso de (A) de agua o un componente que contiene humedad.

2. La composición curable de la reivindicación 1, en la que el Componente

(A) está saturado o sustancialmente saturado.

3. La composición curable de la reivindicación 1 ó 2, en la que el peso molecular promedio en número del Componente (A) es de alrededor de 1000 a 50.000.

4. La composición curable de la reivindicación 1, en la que el Componente

(A) se selecciona del grupo que consiste en una º-olefina, poliisobutileno, copolímero de etileno-propileno, un polibutileno, un copolímero de isobutileno con isopreno, policloropreno, poliisopreno, un copolímero de isopreno con butadieno, un copolímero de 5 isopreno con acrilonitrilo, un copolímero de isopreno con estireno, un copolímero de isopreno con º-metilestireno, polibutadieno, un copolímero de butadieno con estireno, un copolímero de butadieno con acrilonitrilo, una poliolefina preparada mediante la hidrogenación de un poliisopreno con acrilonitrilo, una poliolefina preparada mediante la hidrogenación de un poliisopreno con estireno, una poliolefina preparada mediante la hidrogenación de un polibutadieno con acrilonitrilo, una poliolefina preparada mediante la hidrogenación de un polibutadieno con estireno, un copolímero de isopreno con acrilonitrilo, y un copolímero de butadieno con acrilonitrilo.

5. La composición curable de cualquier reivindicación precedente, en la 15 que el grupo sililo hidrolizable se representa mediante

**(Ver fórmula)**

En la que cada R1 y R2 se seleccionan independientemente de un grupo alquilo que tiene 1 a 20 átomos de carbono, un grupo arilo que tiene 6 a 20 átomos de carbono, un grupo aralquilo que tiene 7 a 20 átomos de carbono y un grupo triorganosiloxi representado por R'3SiO-, en el que R' es un grupo alquilo monovalente que tiene 1 a 20 átomos de carbono; en la que X es un grupo hidroxilo o un grupo hidrolizable; a es 0 a 3, b es 0 a 2, m es 0 a 19 y a + mb es mayor de 1.

6. La composición curable de la reivindicación 5, en la que X se selecciona 25 de -OCH3 y -OCH2CH3.

7. La composición curable de cualquier reivindicación precedente, en la que el Componente (B) es un polibutadieno sustituido con alcoxisililo.

8. La composición curable de cualquier reivindicación precedente, en la que el Componente (B) está presente en 1 a 50 partes en peso por 100 partes en peso de Componente (A) y/o en la que el Componente (C) está presente en 0,1 a 5 partes en peso de un catalizador de curado por condensación seleccionado del grupo que consiste en diacetato de dibutilestaño, diacetilacetonato de dibutilestaño y dimetoxilato de dibutilestaño.

9. La composición curable de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en la que el Componente (C) es 0,1 a 5 partes en peso de un catalizador de curado por condensación seleccionado del grupo de catalizadores basados en titanato y/o zirconato que tienen las fórmulas generales Ti[OR5]4 y Zr[OR5]4, en las que cada R5 puede ser igual o diferente, y representa un grupo hidrocarburo alifático primario, secundario

o terciario monovalente que puede ser lineal o ramificado, que contiene de 1 a 10 átomos de carbono; titanatos y/o zirconatos quelados.

10. La composición curable de cualquier reivindicación precedente, en la que el Componente (D) se selecciona del grupo de cargas que consiste en carbonato cálcico, talco, carbonato magnésico, diatomita, óxido de titanio, bentonita, bentonita orgánica, óxido férrico, óxido de zinc, aceite de ricino hidrogenado, amianto, fibra de vidrio, filamento, y microesferas huecas de vidrio o de plástico.

11. La composición curable de cualquier reivindicación precedente, en la que el Componente (E) se selecciona del grupo que consiste en sílice pirogénica, sílice precipitada, anhídrido de ácido silícico, ácido silícico que contiene agua, negro de carbón de grado reforzante, arcilla calcinada, arcilla, y blanco de zinc activo.

12. La composición curable de cualquier reivindicación precedente, que comprende además un componente termoplástico y/o hasta 200 partes en peso de un plastificante que no genera empañamiento sustancial.

13. Una composición adhesiva de fusión en caliente que comprende la composición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizada porque el Componente A solo o en combinación con un aditivo termoplástico adicional se utiliza como un componente termoplástico.

14. Una composición adhesiva de fusión en caliente de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizada porque el aditivo termoplástico adicional se selecciona de una o más de las siguientes resinas de poliolefinas, un poliisobutileno (PIB), un

polietileno de baja densidad (LDPE), un polietileno lineal de baja densidad (LLDPE), un polietileno de peso molecular ultraelevado (UHMWPE), un polipropileno isotáctico, un polipropileno sindiotáctico, y una resina de copolímero de etileno-propileno); resinas de poliamida; resinas de poliéster, resinas de poliéter, polisulfona (PSF), y poliéteretér-cetona (PEEK)); resinas de polimetacrilato, resinas de polivinilo y fluororresinas, y resinas de poliacrilonitrilo (PAN).

15. El uso de una composición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12 como sellador primario, secundario o simple en el sello del borde de una unidad de vidrio aislante o en una combinación separador/sello en una unidad de vidrio aislante con o sin el uso de un sellador secundario.

16. Una composición curable por condensación en dos partes de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizada porque una primera parte contiene el Componente A y una segunda parte contiene el Componente C, y cualquier otro componente y/o aditivo están presentes en cualquiera de las partes o en ambas partes.