Procedimiento de sellado y de ensamblaje de componentes de un grupo moto-propulsor.

Procedimiento de sellado y de ensamblaje de al menos un componente de un grupo motopropulsor que comprende las etapas a) a d) siguientes:

a) se prepara una composición de poliorganoiloxano X reticulable en elastómero mediante reacciones de policondensación, que no contienen catalizador metálico y que comprende:

- una base de silicona B que comprende al menos un aceite poliorganosiloxano reticulable por reacción de policondensación, a fin de formar un elastómero de silicona, y

- una cantidad catalíticamente eficaz de al menos un catalizador de policondensación A que es un compuesto orgánico no sililado y que responde a la fórmula general (I):

en la que,

- los radicales R1, R2, R3, R4 o R5, idénticos o diferentes, representan, independientemente entre sí, un grupo alquilo monovalente lineal o ramificado, un grupo cicloalquilo, un grupo (cicloalquil)alquilo, estando el ciclo sustituido o no y que puede comprender al menos un heteroátomo o un grupo fluoroalquilo, un grupo aromático, un grupo arilalquilo, un grupo fluoroalquilo, un grupo alquilamina o alquilguanidina,

- los radicales R1, R2, R3 o R4 pueden estar unidos de dos en dos a fin de formar un ciclo alifático de 3, 4, 5, 6 ó 7 eslabones, eventualmente sustituido con uno o más sustituyentes, y

- con la condición suplementaria que los radicales R1, R2, R3, R4 y R5 no comprendan ningún átomo de silicio, b) se aplica dicha composición X sobre al menos una zona de contacto de dicho componente de manera continua o discontinua y eventualmente en forma de un cordón,

c) se deja reticular dicha composición poliorganosiloxano X de elastómero silicona en presencia de humedad aportada por el aire ambiente o por adición previa de agua, a fin de formar una junta hermética perfilada sobre una pieza, y

d) se ensambla dicho componente a otro componente del grupo moto-propulsor de manera que la junta formada asegura el ensamblaje y la estanqueidad entre los dos componentes del grupo moto-propulsor.

Procedimiento de sellado y de ensamblaje de componentes de un grupo moto-propulsor.

La presente invención tiene por objeto un procedimiento de sellado y de ensamblaje de componentes de un grupo moto-propulsor mediante elastómeros de siliconas preparados a partir de composiciones de siliconas que no contienen catalizador metálico, tal como el estaño por ejemplo, y que reticula mediante reacciones de policondensación en presencia de agua (por ejemplo humedad ambiente) . Los elastómeros de siliconas preparados a partir del procedimiento según la invención presentan:

- una velocidad de fraguado (reticulación sobre al menos 2 mm en 24 horas) adaptada a las necesidades de las aplicaciones, y

- buenas propiedades de resistencia mecánica tales como la resistencia a la ruptura, el módulo al 100% de alargamiento y la dureza shore, y

- una buena resistencia al envejecimiento en unos fluidos agresivos químicamente, tales como los utilizados por ejemplo en un grupo motopropulsor, en este caso los aceites de motor, los lubricantes para caja de cambios y puente, las mezclas aceite/gasolina, los líquidos de refrigeración, los carburantes o los líquidos anticongelantes.

Por "líquido de refrigeración", se entiende cualquier líquido termoportador utilizado para evacuar las calorías de un sistema mecánico o electrónico.

Se conocen las composiciones de siliconas reticulables de elastómero para formar unas juntas de estanqueidad. En efecto, son convenientes en particular para la formación de juntas de estanqueidad in situ, que son formadas directamente durante el ensamblaje de los elementos, en particular en el campo del automóvil.

Entre las composiciones de siliconas reticulables de elastómero conocidas para este tipo de aplicación, las que reticulan a partir de una temperatura ambiente forman una categoría que atrae toda la atención ya que no necesitan la instalación de horno consumidor de energía.

Estas composiciones de siliconas son clasificadas en 2 grupos distintos: las composiciones monocomponentes (RTV-1) y las composiciones bi-componentes (RTV-2) . El término "RTV" es el acrónimo para "Room Temperature Vulcanising".

Durante la reticulación, el agua (bien aportada por una humedad atmosférica en el caso de las RTV-1, o bien introducida en una parte de la composición en el caso de las RTV-2, permite la reacción de policondensación, que conduce a la formación de la red elastómera.

Generalmente, las composiciones monocomponentes (RTV-1) reticulan cuando están expuestas a la humedad del aire. Muy frecuentemente, la cinética de las reacciones de policondensación es extremadamente lenta; estas reacciones son por lo tanto catalizadas por un catalizador apropiado.

En cuanto a las composiciones bicomponentes (RTV-2) , estas son comercializadas y almacenadas en forma de dos componentes, conteniendo un primer componente los materiales poliméricos de base, y conteniendo el segundo componente el catalizador. Los dos componentes son mezclados durante el uso y la mezcla reticula en forma de un elastómero relativamente duro. Estas composiciones de dos componentes son bien conocidas y están en particular descritas en la obra de Walter Noll "Chemistr y and Technology of Silicones" 1968, 2ª edición en las páginas 395 a 398.

Estas composiciones comprenden generalmente al menos 3 ó 4 ingredientes diferentes:

- un polímero de silicona reactivo (con funciones de tipo hidroxilo o pre-funcionalizadas por un silano a fin de presentar unos extremos alcoxi) ,

- un agente de reticulación, generalmente un silano, un silicato o un polisilicato,

-un catalizador de condensación, y

-eventualmente agua (en el caso de RTV-2) .

Muy frecuentemente, el catalizador de condensación es a base de un compuesto orgánico de estaño. En efecto, ya se han propuesto numerosos catalizadores a base de estaño como catalizador de reticulación de RTV-1 y RTV-2, Unos catalizadores de policondensación clásicos comprenden unos compuestos de dialquilestaño, en particular unos dicarboxilatos de dialquilestaño, tales como el dilaurato y el diacetato de dibutilestaño, los compuestos de titanato de alquilo tales como el tetrabutil o el tetraisopropiltitanato, y los quelatos de titanio (EP-A-0 885 933, US-5 519 104, US-A-4, 515, 932, US-A-4, 563, 498, US-A-4, 528, 353) .

Sin embargo, los catalizadores a base de alquilestaño, a pesar de ser muy eficaces, generalmente incoloros, líquidos y solubles en los aceites de siliconas presentan el inconveniente de ser tóxicos (CMR2 tóxicos para la reproducción) .

Con el objetivo de sustituir estos catalizadores, la solicitud internacional WO-2004/020525 describe unas composiciones de siliconas monocomponentes (RTV-1) utilizadas para preparar unas masillas o unos adhesivos que reticulan en frío cuando están expuestos a la humedad del aire y que comprende además unos componentes habituales:

- un reticulante (D) específico y esencial, que es un silano con funciones 1-metilviniloxi conocido por su fuerte reactividad comparada con la de los reticulantes clásicos, y

- unos catalizadores que son unos derivados orgánicos con función iminas de fórmulas (I) o (II) siguientes:

siendo R un radical específico seleccionado entre los grupos siguientes: metilo, isopropilo, fenilo y ortotolilo. Unos ejemplos de estos derivados orgánicos de tipo imina son la 1, 3-difenilguanidina, la 1, 3-di-o-tolilguanidina, la 1, 3dimetilguanidina y la 1, 1, 3, 3-tetrametilguanidina, que es el derivado preferido.

Estos derivados presentan la particularidad de poseer una función imina no sustituida, es decir una función de tipo C=NH. Se señala que un reticulante clásico de tipo trialcoxisilano, componente (E) , siempre se utiliza en asociación con el reticulante (D) , que es un silano conocido por su fuerte reactividad debido a la presencia de funciones de tipo 1-metilviniloxi.

Sin embargo, el problema asociado a la utilización de los catalizadores orgánicos con función iminas descritos en la solicitud internacional WO 2004 1020525 es que deben ser utilizados en presencia de reticulantes específicos muy reactivos y costosos (silanos con funciones 1-metilviniloxi) , es decir que unos reticulantes clásicos de estructuras simples, que son ampliadamente utilizados en las formulaciones RTV-I o RTV-II, tales como, por ejemplo, los alquiltrialcoxisilanos, los silicatos de alquilo o los polisilicatos de alquilo, no se pueden asociar a ellos sin la presencia obligatoria de un reticulante muy reactivo tal como el silano con funciones 1-metilviniloxi. En efecto, sin la presencia de este silano muy reactivo, la reticulación de la composición de elastómero es entonces insuficiente y no permite obtener buenas propiedades mecánicas. Así, el derivado 1, 1, 3, 3-tetrametilguanidina (TMG) , que está presentado en el modo de realización preferido de esta solicitud de patente, cuando se utiliza con un reticulante clásico, tal como por ejemplo un polisilicato de alquilo, y sin la presencia de un silano reactivo con función metilviniloxi, en un RTV monocomponente (RTV-I) , la reticulación del sistema es entonces insuficiente y no puede generar un elastómero de silicona.

Por otra parte, el documento EP 1 939 257 A1 describe unos compuestos amina únicamente como catalizadores de condensación de polímeros orgánicos.

Para un desarrollo duradero, parece por lo tanto necesario encontrar nuevas composiciones de siliconas que reticulan a la temperatura ambiente, a fin de formar unas juntas de estanqueidad de siliconas con la ayuda de catalizadores, no tóxicos, y utilizables al mismo tiempo en la reticulación de las composiciones que forman unos elastómeros a partir de formulaciones mono- o bi-componentes.

Durante su fraguado, la junta forma en primer lugar una piel superficial (fraguado de superficie) , después la reticulación debe proseguirse hasta el centro hasta el endurecimiento completo (fraguado de fondo) . La cinética de fraguado es un criterio esencial de estas juntas. Por lo tanto, es de gran interés poder disponer de composiciones monocomponentes reticulables hasta que tiene una cinética de fraguado tan rápida como sea posible.

Es importante que estos catalizadores puedan ser utilizables con una amplia gama de reticulantes habitualmente utilizados en la química industrial de las siliconas.

Además, frente a una industria del transporte en plena evolución, se ven aparecer nuevas restricciones relacionadas con el aumento de los rendimientos de los motores, el aumento de las temperaturas de funcionamiento, con la disminución del consumo de carburante y con la disminución de la frecuencia de mantenimiento.

Así, los formuladores de fluidos motopropulsores... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento de sellado y de ensamblaje de al menos un componente de un grupo motopropulsor que comprende las etapas a) a d) siguientes:

a) se prepara una composición de poliorganoiloxano X reticulable en elastómero mediante reacciones de policondensación, que no contienen catalizador metálico y que comprende:

- una base de silicona B que comprende al menos un aceite poliorganosiloxano reticulable por reacción de policondensación, a fin de formar un elastómero de silicona, y

- una cantidad catalíticamente eficaz de al menos un catalizador de policondensación A que es un compuesto orgánico no sililado y que responde a la fórmula general (I) :

en la que,

- los radicales R1, R2, R3, R4 o R5, idénticos o diferentes, representan, independientemente entre sí, un grupo alquilo monovalente lineal o ramificado, un grupo cicloalquilo, un grupo (cicloalquil) alquilo, estando el ciclo sustituido o no y que puede comprender al menos un heteroátomo o un grupo fluoroalquilo, un grupo aromático, un grupo arilalquilo, un grupo fluoroalquilo, un grupo alquilamina o alquilguanidina,

- los radicales R1, R2, R3 o R4 pueden estar unidos de dos en dos a fin de formar un ciclo alifático de 3, 4, 5, 6 ó 7 eslabones, eventualmente sustituido con uno o más sustituyentes, y

- con la condición suplementaria que los radicales R1, R2, R3, R4 y R5 no comprendan ningún átomo de silicio,

b) se aplica dicha composición X sobre al menos una zona de contacto de dicho componente de manera continua o discontinua y eventualmente en forma de un cordón,

c) se deja reticular dicha composición poliorganosiloxano X de elastómero silicona en presencia de humedad aportada por el aire ambiente o por adición previa de agua, a fin de formar una junta hermética perfilada sobre una pieza, y

d) se ensambla dicho componente a otro componente del grupo moto-propulsor de manera que la junta formada asegura el ensamblaje y la estanqueidad entre los dos componentes del grupo moto-propulsor.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que las etapas c) y d) son sustituidas respectivamente por las etapas c1) y d1) siguientes:

c1) se ponen en contacto la o las zonas que contienen dicha composición poliorganosiloxano X no reticulado con una superficie de contacto del otro componente del grupo motopropulsor y se ensamblan los dos componentes del grupo motopropulsor, y

d1) se deja reticular dicha composición poliorganosiloxano X de elastómero de silicona en presencia de humedad aportada por el aire ambiente o por adición previa de agua a fin de formar una junta de estanqueidad fluida que asegura el ensamblaje y la estanqueidad entre los dos componentes del grupo motopropulsor.

3. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el componente del grupo motopropulsor se selecciona entre el grupo constituido por: una culata, un cárter de aceite, una tapa de culata, un cárter de distribución, una barra de palier, un bloque cilindro motor, una caja de cambios, una bomba de agua, una caja de reaspiración de los gases del cárter, un filtro de agua, un filtro de aceite, una bomba de aceite, una caja que comprende unos componentes electrónicos de un grupo moto-propulsor o un cárter de embrague.

4. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el catalizador de policondensación A es un compuesto orgánico no sililado seleccionado del grupo constituido por los componentes (A1) a (A4) siguientes:

5. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la composición poliorganosiloxano X reticulable en elastómero mediante reacciones de policondensación comprende una cantidad catalíticamente eficaz de al menos un catalizador de policondensación A, tal como se define según las reivindicaciones 1 ó 5, y una base silicona B que

comprende:

- al menos un aceite poliorganosiloxano C susceptible de reticularse por policondensación o en un elastómero;

-eventualmente al menos un agente de reticulación D;

- eventualmente al menos un promotor de adherencia E; y

- eventualmente al menos una carga mineral silícea, orgánica y/o no silícea F.

6. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la composición poliorganosiloxano X reticulable en elastómero por reacciones de policondensación comprende:

- para 100 partes en peso de al menos un aceite poliorganosiloxano C susceptible de reticular por policondensación, que es un polímero reactivo a, w-dihidroxidiorganopolisiloxano, cuyos radicales orgánicos son unos radicales

hidrocarbonados seleccionados preferiblemente entre grupo constituido por: los alquilos que tienen de 1 a 20 átomos de carbono; los cicloalquilos que tienen de 3 a 8 átomos de carbono; los alquenilos que tienen de 2 a 8 átomos de carbono y los cicloalquenilos que tienen de 5 a 8 átomos de carbono;

- de 0, 1 a 60 partes en peso de al menos un agente de reticulación D seleccionado entre grupo constituido por: los polialcoxisilanos y los productos que provienen de la hidrólisis parcial de un polialcoxisilano;

- de 0 a 60 partes en peso de un promotor de adherencia E tal como se describe a continuación;

- de 0 a 250 partes en peso, preferiblemente de 5 a 200 partes en peso, de al menos una carga mineral silícea, orgánica y/o no silícea F;

-de 0 a 10 partes en peso de agua,

- de 0 a 100 partes en peso de al menos un polímero poliorganosiloxano lineal no reactivo G que consiste en un homopolímero o copolímero lineal de los cuales, por molécula, los sustituyentes orgánicos monovalentes, idénticos o diferentes entre sí, unidos a los átomos de silicio, se seleccionan entre los radicales alquilos, cicloalquilos, alquenilos, arilos, alquilarilenos y arilalquilenos.

- de 0 a 20 partes en peso de una base colorante o de un agente de coloración H,

- de 0 a 70 partes en peso de resinas de poliorganosiloxanos I, y

- de 0 a 20 partes de aditivos auxiliares J conocidos por el experto en la materia, tales como unos agentes plastificantes; unos diluyentes orgánicos, unos ralentizadores de reticulación, unos aceites minerales, unos agentes antimicrobianos, unos aditivos de resistencia térmica, tales como los óxidos de titanio, de hierro o de cerio, y

- de 0, 1 a 50 partes en peso de al menos un catalizador de policondensación A tal como se define según cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 ó 6.

7. Procedimiento según la reivindicación 5 ó 6, en el que la composición poliorganosiloxano X reticulable en elastómero mediante reacciones de policondensación se prepara a partir de un sistema bicomponente que se presenta en dos partes P1 y P2 distintas destinadas a ser mezcladas para formar dicha composición poliorganosiloxano X, con una de estas partes que comprende el catalizador de policondensación A, tal como se define en cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 ó 6, y el agente de reticulación D, mientras que la otra parte está libre de las especies antes citadas y comprende:

- para 100 partes en peso del aceite (o de los aceites) poliorganosiloxanos C susceptibles de reticular por policondensación en un elastómero, y

- de 0, 001 a 10 partes en peso de agua.

8. Procedimiento según la reivindicación 5 ó 6, en el que la composición poliorganosiloxano X reticulable en elastómero por reacciones de policondensación se prepara a partir de un sistema monocomponente estable al almacenamiento en ausencia de humedad y que reticula, en presencia de agua, en elastómero, que comprende:

- al menos un aceite poliorganosiloxano C lineal reticulable que presenta unos extremos funcionalizados de tipo alcoxi, oxima, acilo y/o enoxi, preferentemente alcoxi,

- al menos un agente de reticulación D,

- al menos una carga F, y

- al menos un catalizador de la reacción de policondensación, que es el catalizador de policondensación A tal como se define según cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 ó 6.

9. Procedimiento según la reivindicación 8, en el que el aceite poliorganosiloxano C presenta unos extremos funcionalizados de tipo alcoxi y está preparado in situ por reacción, en presencia de una cantidad catalíticamente eficaz de litina, de un polidimetilsiloxano ramificado que presenta unos grupos hidroxilos unidos a un átomo de silicio y de fórmula general MxDyQz (siendo x, y y z unos números enteros) o de un diorganopolisiloxano lineal, que comprende un grupo hidroxilo unido a un átomo de silicio en cada extremo de la cadena, con al menos un polialcoxisilano de fórmula (II) siguiente:

(R4) c (R5) a Si (OR6) 4- (a+c) (II)

en la que:

- a es igual a 0, 1 ó 2,

- c es igual a 0, 1 ó 2,

- la suma a + c es igual a 0, 1 ó 2,

-R4 representa un radical monovalente hidrocarbonado saturado o no de C1 a C13, sustituido o no, alifático, cíclico o aromático, pudiendo R4 ser idéntico a R5,

-R5 representa un radical monovalente hidrocarbonado saturado de C1 a C13, sustituido o no sustituido, alifático, 5 cíclico o aromático, y que puede comprender una función epoxi, amina primaria, secundaria, terciaria, mercapto, y

-R6 representa un radical orgánico alifático que tiene de 1 a 8 átomos de carbono seleccionado en particular entre los radicales alquilo, los radicales alquiléter, los radicales alquiléster, los radicales alquilcetona, los radicales alquilciano y los radicales aralquilo que tienen de 7 a 13 átomos de carbono, entendiéndose que los grupos alcoxi del silano de fórmula (II) pueden tener cada uno un significado diferente para R6 o el mismo significado.

10. Uso de la composición poliorganosiloxano X reticulable en elastómero por reacciones de policondensación tal como se define según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, para preparar unas juntas de siliconas de estanqueidad que tienen una buena resistencia al envejecimiento en fluidos utilizados en un grupo motopropulsor.