Endurecedor para masas de caucho de silicona.

Endurecedor para masas de caucho de silicona, que comprende al menos un compuesto con la fórmula generalSi(R1)3R2 (I),

en la que los restos R1 son restos éster alquílico del ácido 2-hidroxipropiónico con la fórmula general -OCH(CH3)COOR,

en la que el resto R es un resto alquilo de cadena lineal o ramificada opcionalmente sustituido con de 1 a 4 átomosde carbono y

en la que el resto R2 se selecciona del grupo que está constituido por un resto alquenilo de cadena lineal oramificada opcionalmente sustituido con al menos dos átomos de carbono; y

un compuesto distinto del anterior con la fórmula general Si(R3)nR4

m (II), con n ≥ 1, 2, 3 ó 4, y m≥ (4-n), en la que el o

los restos R3 son restos éster alquílico del ácido 2-hidroxipropiónico con la fórmula general -OCH(CH3)COOR, en laque el resto R es un resto alquilo de cadena lineal o ramificada opcionalmente sustituido con de 1 a 4 átomos decarbono y en la que el o los restos R4 se seleccionan independientemente entre sí del grupo que está constituido porun resto alquilo de cadena lineal o ramificada opcionalmente sustituido con al menos un átomo de carbono, un restoalquenilo y alquinilo de cadena lineal o ramificada opcionalmente sustituido con respectivamente al menos dosátomos de carbono, un resto cicloalquilo opcionalmente sustituido con al menos tres átomos de carbono y un restoarilo opcionalmente sustituido con al menos cinco átomos de carbono.

Endurecedor para masas de caucho de silicona Las masas de caucho de silicona que endurecen en frío, también denominadas masas de caucho de silicona RTV (de reticulación a temperatura ambiente) , se conocen ya desde hace tiempo como materiales apropiados con propiedades elásticas. Se usan generalmente como masas de obturación o adhesivos para vidrio, porcelana, cerámica, piedra, plásticos, metales, madera etc., por ejemplo como masas para juntas o de obturación en el sector de la construcción y en el sector sanitario, o como materiales de revestimiento, por ejemplo en la industria electrónica, (Römpp Chemie Lexikon, CD ROM, Version 2.0, ed. J.Falbe, Thieme-Verlag, Stuttgart 1999 así como Ullmanns Enzyklopädie der Technischen Chemie, 4ª edición, ed. E. Bartholome, Verlag Chemie, Weinheim 1982, volumen 21, página 511 y siguientes) . En particular se usan masas de caucho de silicona RTV de un solo componente (RTV-1) ; a este respecto se trata por ejemplo de mezclas plásticamente moldeables de α, ωdihidroxipoliorganosiloxanos y endurecedores adecuados o agentes de reticulación que pueden almacenarse con exclusión de la humedad, sin embargo polimerizan bajo la influencia de agua o humedad del aire a temperatura ambiente.

Preferentemente, dependiendo de la velocidad de polimerización deseada y de las propiedades químicas y físicas deseadas del producto de polimerización, tales como por ejemplo el grado de reticulación deseado, la resistencia a disolventes etc., se usan distintos endurecedores polifuncionales, por ejemplo tri y/o tetrafuncionales, junto con distintos poliorganosiloxanos difuncionales o que portan varios grupos funcionales. A este respecto se usan de manera especialmente frecuente α, ω-dihidroxipoliorganosiloxanos como poliorganosiloxanos difuncionales. La polimerización se realiza por regla general mediante la condensación de grupos SiOH, que se forman de manera intermediaria mediante la hidrólisis de grupos SiX adecuados que pueden hidrolizarse de los endurecedores. Por medio de los grupos salientes (HX) liberados durante la hidrólisis se diferencian en caso de masas de caucho de silicona RTV-1 entre sistemas ácidos (HX = ácidos, tales como por ejemplo ácido acético) , básicos (por ejemplo HX = aminas) y neutros (por ejemplo HX = alcohol u oxima) . Dado que las masas de caucho RTV-1 tanto ácidas como básicas liberan en la reticulación compuestos agresivos que pueden corroer o descomponer por ejemplo metales, piedra o mortero, se usan sistemas de reticulación neutra con frecuencia para masas de caucho de silicona RTV-1 modernas. Así se usan por ejemplo endurecedores de alcoxisilano de reticulación neutra que se basan en los grupos salientes metanol y etanol. Sin embargo, los sistemas de alcoxilo que pueden obtenerse en el mercado presentan problemas en la estabilidad de almacenamiento así como con respecto a la adhesión de las masas de caucho polimerizadas. Por tanto se usan de manera reforzada endurecedores de oximosilano que hidrolizan emitiendo una alcanonaoxima. En este momento se usan de manera múltiple especialmente endurecedores que hidrolizan emitiendo butan-2-onaoxima (o metil-etil-cetoxima, MEKO) .

Sin embargo, según conocimientos más recientes, la butan-2-onaoxima puede producir cáncer, de modo que desde el punto de vista sanitario debe renunciarse básicamente a otro uso de compuestos que emitan butan-2-onaoxima. Por este motivo la butan-2-onaoxima debe marcarse desde 2004 con el símbolo R R40 (“sospechoso de efecto cancerígeno”) . En consecuencia las masas de caucho de silicona que contienen butan-2-onaoxima libre en una concentración que sobrepase un valor límite determinado también están sometidas a este deber de marcación; este deber de marcación comprende especialmente masas de caucho de silicona, como por ejemplo aquéllas en cartuchos de substancias obturadoras, en tanto el contenido de butan-2-onaoxima libre no sea inferior al 1 % (véase “regla de mezcla” de la directiva de preparación, véase directiva 2006/8/EG de la Comisión del 23.01.2006, Diario Oficial de la Unión Europea del 24.01.2006) .

Prácticamente todos los endurecedores habituales mencionados anteriormente tienen el inconveniente adicional, también sanitario, de que los compuestos liberados en la reticulación huelen mal, en parte muy mal, lo que en particular en el procesamiento en espacios cerrados significa una gran molestia.

El documento US-A-4.552.942 y M.M. Sprung: “Some alpha-Carbalkoxysilanes”, THE JOURNAL OF ORGANIC CHEMISTRY, volumen 23, 15 de abril de 1958, páginas 1530-1534 describen otros endurecedores de silano.

Para la confección de la masa de caucho de silicona es importante que el endurecedor sea líquido a temperatura ambiente y de la mejora manera también a temperaturas aún claramente inferiores, para que el endurecedor pueda manipularse de manera sencilla y fiable y pueda mezclarse de manera homogénea con la propia masa de caucho de silicona o sus substancias de partida. Si el endurecedor permanece líquido también tras un transporte en invierno a temperaturas negativas, se ahorra en la confección una fusión costosa en tiempo y energía.

Adicionalmente, el endurecedor debería conducir a una polimerización lo más completa posible de la masa de caucho para impedir el “exudado” posterior de substancias de partida que no hayan reaccionado completamente. Finalmente, el producto de polimerización debería ser transparente o claro una vez finalizado el endurecimiento de la masa de caucho de silicona.

Por tanto es un objetivo de la invención proporcionar un endurecedor mejorado para masas de caucho de silicona, con el que se eliminen o en cualquier caso se reduzcan los inconvenientes propios del estado de la técnica.

El objetivo de la invención se consigue mediante el objeto de las reivindicaciones independientes. Ciertas formas de realización preferentes son objeto de las reivindicaciones dependientes.

Por consiguiente es objeto de la invención un endurecedor mejorado para masas de caucho de silicona, el uso del endurecedor de acuerdo con la invención para el endurecimiento de masas de caucho de silicona, una composición que comprende el endurecedor, el uso de la misma, así como un procedimiento para la fabricación del endurecedor.

En particular, el objeto de la invención es un endurecedor para masas de caucho de silicona, que comprende al menos un compuesto con la fórmula general Si (R1) 3R2 (I) , en la que los restos R1 son restos éster alquílico del ácido 2-hidroxipropiónico con la fórmula general -OCH (CH3) COOR, en la que el resto R es un resto alquilo de cadena lineal o ramificada opcionalmente sustituido con de 1 a 4 átomos de carbono y en la que el resto R2 se selecciona del grupo que está constituido por un resto alquenilo de cadena lineal o ramificada opcionalmente sustituido con al menos dos átomos de carbono, y un compuesto distinto de esto con la fórmula general Si (R3) nR4m (II) , con n = 1, 2, 3 ó 4 y m= (4-n) , en la que el o los restos R3 son restos éster alquílico del ácido 2-hidroxipropiónico con la fórmula general -OCH (CH3) COOR, en la que el resto R es un resto alquilo de cadena lineal o ramificada opcionalmente sustituido con de 1 a 4 átomos de carbono y en la que el o los restos R4 se seleccionan independientemente entre sí del grupo que está constituido por un resto alquilo de cadena lineal o ramificada opcionalmente sustituido con al menos un átomo de carbono, un resto alquenilo y alquinilo de cadena lineal o ramificada opcionalmente sustituido con respectivamente al menos dos átomos de carbono, un resto cicloalquilo opcionalmente sustituido con al menos tres átomos de carbono y un resto arilo opcionalmente sustituido con al menos cinco átomos de carbono.

En la fórmula general (I) , el término “resto éster alquílico del ácido 2-hidroxipropiónico” usado para la descripción del resto R1 significa un sustituyente del compuesto de silano (I) que se obtiene mediante condensación de un correspondiente compuesto de silanol con una molécula de éster alquílico del ácido 2-hidroxipropiónico (también denominado éster alquílico del ácido láctico o lactato de alquilo) , formándose un enlace Si-O entre el átomo de silicio central del compuesto de silano y el átomo de oxígeno de la función hidroxilo libre del ácido 2-hidroxipropiónico esterificado con un alcohol. El resto éster alquílico del ácido 2-hidroxipropiónico R1 se representa por la fórmula general -OCH (CH3) COOR, siendo el resto R un resto alquilo de cadena lineal o ramificada opcionalmente sustituido con de 1 a 4 átomos de carbono. Preferentemente, el resto alquilo R es un resto metilo, etilo, propilo o isopropilo y de manera especialmente... [Seguir leyendo]

1. Endurecedor para masas de caucho de silicona, que comprende al menos un compuesto con la fórmula general Si (R1) 3R2 (I) , en la que los restos R1 son restos éster alquílico del ácido 2-hidroxipropiónico con la fórmula general -OCH (CH3) COOR, en la que el resto R es un resto alquilo de cadena lineal o ramificada opcionalmente sustituido con de 1 a 4 átomos de carbono y en la que el resto R2 se selecciona del grupo que está constituido por un resto alquenilo de cadena lineal o ramificada opcionalmente sustituido con al menos dos átomos de carbono; y un compuesto distinto del anterior con la fórmula general Si (R3) nR4m (II) , con n = 1, 2, 3 ó 4, y m= (4-n) , en la que el o los restos R3 son restos éster alquílico del ácido 2-hidroxipropiónico con la fórmula general -OCH (CH3) COOR, en la que el resto R es un resto alquilo de cadena lineal o ramificada opcionalmente sustituido con de 1 a 4 átomos de carbono y en la que el o los restos R4 se seleccionan independientemente entre sí del grupo que está constituido por un resto alquilo de cadena lineal o ramificada opcionalmente sustituido con al menos un átomo de carbono, un resto alquenilo y alquinilo de cadena lineal o ramificada opcionalmente sustituido con respectivamente al menos dos átomos de carbono, un resto cicloalquilo opcionalmente sustituido con al menos tres átomos de carbono y un resto arilo opcionalmente sustituido con al menos cinco átomos de carbono.

2. Endurecedor según la reivindicación 1, caracterizado porque el resto R2 se selecciona del grupo que está constituido por un resto alilo y un resto vinilo.

3. Endurecedor según una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque el resto R se selecciona del grupo que está constituido por un resto metilo, un resto etilo, un resto propilo y un resto isopropilo.

4. Endurecedor según una de las reivindicaciones 1, 2 o 3, caracterizado porque comprende el compuesto viniltris (etillactato) silano.

5. Endurecedor según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el o los restos R4 se seleccionan del grupo que está constituido por un resto metilo, un resto etilo, un resto propilo, un resto isopropilo, un resto butilo, un resto isobutilo, un resto sec-butilo, un resto terc-butilo, un resto alilo, un resto vinilo, un resto ciclopentilo, un resto ciclohexilo, un resto fenilo y un resto difenilo.

6. Endurecedor según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el resto R se selecciona del grupo que está constituido por un resto metilo, un resto etilo, un resto propilo y un resto isopropilo.

7. Endurecedor según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el compuesto con la fórmula general (II) se selecciona del grupo que está constituido por metil-tris (etillactato) silano, etil-tris (etillactato) -silano y tetra (etillactato) silano.

8. Uso de un endurecedor según una de las reivindicaciones 1 a 7 para el endurecimiento de una masa de caucho de silicona.

9. Composición, caracterizada porque comprende el endurecedor según una de las reivindicaciones 1 a 7 y un compuesto de organosilicona.

10. Composición según la reivindicación 9, caracterizada porque el compuesto de organosilicona es un compuesto de poliorganosiloxano con terminación de α, ω-dihidroxilo, en particular un polidialquilsiloxano con terminación de α, ω-dihidroxilo.

11. Composición según la reivindicación 9 o 10, caracterizada porque comprende del 40 % al 90 % en peso del compuesto de organosilicona y del 1 % al 15 % en peso del endurecedor según una de las reivindicaciones 1 a 8.

12. Uso de una composición según una de las reivindicaciones 9, 10 u 11 como agente de obturación, adhesivo o agente de revestimiento.

13. Procedimiento para la preparación de un endurecedor según una de las reivindicaciones 1 a 7, que comprende una etapa en la que se hace reaccionar un compuesto de fórmula general SiX3R2 (III) con tres equivalentes de lactato de alquilo (éster alquílico del ácido hidroxipropiónico) , siendo el resto alquilo del lactato de alquilo un grupo alquilo de cadena lineal o ramificada opcionalmente sustituido con de 1 a 4 átomos de carbono y seleccionándose el resto R2 de un resto alquenilo o alquinilo de cadena lineal o ramificada opcionalmente sustituido con respectivamente al menos dos átomos de carbono y seleccionándose el resto X del grupo que está constituido por un resto alcoxilo con al menos un átomo de carbono y un átomo de halógeno, en particular un átomo de cloro.