Composición de sellado de vidrio aislante.

Una composición de sellado de dos componentes para vidrio aislante,

que comprende:

un primer componente que comprende un polímero seleccionado de un poliuretano terminado en silano o un poliéter terminado en silano que tienen grupos finales di- o trifuncionales, en el que los grupos finales di- o trifuncionales son grupos alcoxi y en el que este polímero está presente en una cantidad de hasta 100% en peso del primer componente de la composición de sellado; y

un segundo componente que comprende un plastificante compatible con el polímero y una carga que comprende por lo menos 0,5% en peso de agua residual, en el que la carga comprende por lo menos una carga reológica tixotrópica y en el que la carga está presente en una cantidad de 80-20% en peso del segundo componente de la composición de sellado;

en la que el primer y segundo componentes están separados entre sí;

en la que la cantidad de polímero presente en el primer componente constituye 4-50% en peso del primer y segundo componentes juntos, y

en la que, cuando se usa, el primer y segundo componentes se mezclan para conseguir una sustancia curada que tiene una dureza Shore A después de un curado de 48 horas en el intervalo de 25-70, un módulo de rotura en el intervalo de 0,4-2,0 mPa y un alargamiento en la rotura en el intervalo de 20-100%, en el que el módulo de rotura y el alargamiento en la rotura se miden de acuerdo con los métodos especificados en la sección titulada "Carga máxima de rotura, módulo de rotura y alargamiento en la rotura" de la memoria.

Composición de sellado de vidrio aislante Campo de la invención La presente invención se refiere a una composición de sellado de dos componentes y a su uso en unidades de vidrio aislante.

Antecedentes de la invención Las unidades de vidrio aislante (IG) , que se usan en la fabricación de ventanas y puertas de doble cristal, comprenden típicamente dos láminas paralelas de vidrio separadas una pequeña distancia por una barra separadora. Esta zona pequeña entre las dos láminas paralelas de vidrio, es decir, la cavidad, está generalmente llena de aire o de un gas inerte, como argón.

Las unidades convencionales de IG usan típicamente dos tipos de composiciones de sellado para ayudar a adherir el vidrio a la barra separadora y este tipo de construcción se conoce como “de doble sellado”. En dichas unidades de IG de doble sellado, el primer tipo de composición de sellado usada es la interior o composición de sellado “primario”. Esta composición de sellado primario se usa para formar un sellado entre la barra separadora y el vidrio, en el que este sellado está en el interior de la cavidad entre las dos láminas de vidrio. Convencionalmente la composición de sellado “primario” es un composición de sellado termoplástica basada en un poliisobuteno y su función es evitar que entre vapor de humedad en la cavidad de la unidad de IG y se produzca condensación. En el caso de una unidad de IG llena de un gas, la composición de sellado “primario” también actúa como barrera contra la fuga de gas inerte (típicamente argón) de la unidad. La composición de sellado “primario” tiene poca resistencia mecánica y una adherencia relativamente baja en comparación con la versión curada del segundo tipo de composición de sellado usada en unidades de IG de doble sellado.

Considerando ahora el segundo tipo de composición de sellado, ésta es la composición de sellado exterior y también se usa para formar un sellado entre la barra separadora y el vidrio, pero ahora el sellado no está en el interior de la cavidad entre las dos láminas de vidrio sino que está al otro lado de la barra separadora. La composición de sellado exterior o “secundario” es convencionalmente una composición de sellado de dos componentes basada en uno de polisulfuro, poliuretano o silicona. Sin embargo, también se han usado para este fin composiciones de sellado termoplásticas de un solo componente basadas en cauchos de butilo, porque tienen componentes de sellado “reactivos” de aplicación en estado fundido, que se aplican como materiales termoplásticos pero que después se curan por la acción de la humedad atmosférica.

Como fundamento, se debe entender que las composiciones de sellado de dos componentes forman un sellado debido a un mecanismo de curado que se inicia por contacto de los dos componentes, mientras que las composiciones de sellado no termoplásticas de un solo componente forman un sellado debido a un mecanismo de curado que se inicia cuando la composición de sellado se descarga al entorno desde su recipiente de almacenamiento, y las composiciones de sellado termoplásticas de un solo componente forman un sellado cuando la composición de sellado se enfría desde su estado fundido.

Volviendo de nuevo a la composición de sellado “secundario”, la función principal de esta composición de sellado es proporcionar resistencia mecánica para mantener unida la unidad de IG y evitar rotura de la composición de sellado “primario” durante el ciclo térmico normal (esto es, dilatación y contracción con la temperatura) que experimenta la unidad. Como tal, la composición de sellado “secundario” juega un papel principal asegurando que la unidad de IG pueda pasar los ensayos de las normas europeas EN 1279-2 y EN 1279-3. La composición de sellado secundario puede actuar adicionalmente como barrera de vapor de humedad y/o de gases, mejorando además las características funcionales y vida útil de la unidad de IG. La composición de sellado secundario necesita ser resistente y flexible, con excelente adherencia al vidrio y a los materiales de la barra separadora (como materiales de la barra separadora se usa típicamente aluminio anodizado, acero inoxidable u ocasionalmente plástico) .

Sin embargo, los materiales usados actualmente en composiciones de sellado “secundario” tienen varios inconvenientes.

Considerando primero las conocidas composiciones de sellado de dos componentes del tipo de poliuretanos, estas contienen frecuentemente diisocianato de 4, 4’-metilendifenilo (MDI) bruto en su agente de curado. Este compuesto es nocivo para la salud y, por lo tanto, las composiciones de sellado del tipo de poliuretanos deben ser etiquetadas como nocivas. Como resultado, se debe tener un cuidado extra durante su manipulación y transporte, así como con respecto a la eliminación de bidones vacíos del agente de curado. En consecuencia, el coste de usar composiciones de sellado del tipo de poliuretanos es alto. Además, las composiciones de sellado del tipo de poliuretanos contienen frecuentemente, como catalizador de curado, una pequeña cantidad de un compuesto orgánico de mercurio. Este es muy tóxico si se manipula durante la fabricación y además el uso de compuestos orgánicos de mercurio está actualmente sujeto a legislación, por ejemplo, en los Países Bajos. Las composiciones de sellado del tipo de poliuretanos también implican típicamente la manipulación de materiales sensibles a la humedad durante su proceso de producción y, por lo tanto, algunos materiales (por ejemplo, cargas minerales) necesitan ser secados totalmente

como parte del proceso de fabricación. Esto implica el uso de calor y vacío, ambos costosos. Además, si la etapa de secado se realiza como parte integrada del proceso global de producción, la mezcla puede necesitar ser enfriada posteriormente antes de continuar el proceso. Esto supone también coste y tiempo. Si el secado es inadecuado, puede afectar a la velocidad de curado de la composición mixta final de sellado.

Considerando ahora las conocidas composiciones de sellado de dos componentes del tipo de polisulfuros, estas contienen típicamente dióxido de manganeso y tiram [disulfuro de bis (dimetiltiocarbamoílo) ] en su agente de curado y, por lo tanto, también estas composiciones de sellado deben ser etiquetadas como nocivas. Además, la trituración del dióxido de manganeso, que es necesario para la fabricación del agente de curado, introduce la posibilidad de originar una violenta exotermia y, por lo tanto, un peligro potencial. Además, los polímeros polisulfuros son de por sí nocivos para organismos acuáticos y algunas composiciones de sellado del tipo de polisulfuros contienen también disolventes nocivos.

Volviendo a las conocidas composiciones de sellado de dos componentes del tipo de siliconas, estas son muy costosas y tienen poca resistencia al vapor de humedad y poca retención de argón. En consecuencia, raramente se usan en la fabricación de unidades domésticas de IG.

Considerando finalmente las conocidas composiciones de sellado de un solo componente basadas en cauchos de butilo, estas tienen también poca duración en comparación con sistemas de poliuretanos o de polisulfuros. Además son costosas y requieren para su aplicación sistemas de calentamiento con mucho consumo de energía.

Dados los inconvenientes antes descritos de cada una de las composiciones convencionales de sellado “secundario” usadas en unidades de IG, existe necesidad de una composición alternativa de sellado “secundario” que sea principalmente inocua tanto al personal que lo fabrica como al medio ambiente, así como que sea poco probable que sea limitada por legislaciones futuras. También, cualquier nueva composición de sellado debe poder ser fabricada a un precio competitivo.

Resumen de la invención De acuerdo con una primera realización de la presente invención, se proporciona una composición de sellado de dos componentes, que comprende un primer componente y un segundo componente. El primer componente comprende un polímero seleccionado de un poliuretano terminado en silano o un poliéter terminado en silano, en el que este polímero está presente en una cantidad de hasta 100% en peso del primer componente de la composición de sellado. El segundo componente comprende un plastificante compatible con el polímero y una carga que comprende por lo menos 0, 5% en peso (referido al peso de la carga) de agua residual, en el que la carga comprende por lo menos una carga reológica y está presente en una cantidad de 80-20% en peso del segundo componente de la composición de sellado. La cantidad de polímero presente en el primer... [Seguir leyendo]

1. Una composición de sellado de dos componentes para vidrio aislante, que comprende:

un primer componente que comprende un polímero seleccionado de un poliuretano terminado en silano o un poliéter terminado en silano que tienen grupos finales di- o trifuncionales, en el que los grupos finales di-o trifuncionales son grupos alcoxi y en el que este polímero está presente en una cantidad de hasta 100% en peso del primer componente de la composición de sellado; y

un segundo componente que comprende un plastificante compatible con el polímero y una carga que comprende por lo menos 0, 5% en peso de agua residual, en el que la carga comprende por lo menos una carga reológica tixotrópica y en el que la carga está presente en una cantidad d.

8. 20% en peso del segundo componente de la composición de sellado;

en la que el primer y segundo componentes están separados entre sí;

en la que la cantidad de polímero presente en el primer componente constituye 4-50% en peso del primer y segundo componentes juntos, y

en la que, cuando se usa, el primer y segundo componentes se mezclan para conseguir una sustancia curada que tiene una dureza Shore A después de un curado de 48 horas en el intervalo d.

2. 70, un módulo de rotura en el intervalo de 0, 4-2, 0 mPa y un alargamiento en la rotura en el intervalo d.

2. 100%, en el que el módulo de rotura y el alargamiento en la rotura se miden de acuerdo con los métodos especificados en la sección titulada “Carga máxima de rotura, módulo de rotura y alargamiento en la rotura” de la memoria.

2. Una composición de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el polímero tiene un contenido de grupos alcoxi de 0, 35-0, 70 mmol/g.

3. Una composición de acuerdo con la reivindicación 2, en la que el polímero tiene un contenido de grupos metoxi de 0, 35-0, 70 mmol/g.

4. Una composición de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en la que el polímero tiene una viscosidad de 5.000-35.000 mPa.s a 25º C.

5. Una composición de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en la que el plastificante comprende un ftalato, un adipato o un sebacato.

6. Una composición de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en la que el plastificante está presente en una cantidad d.

2. 40% en peso del segundo componente.

7. Una composición de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en la que la carga comprende un conjunto de partículas que tienen un tamaño medio de partículas en el intervalo d.

4. 70 nm.

8. Una composición de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en la que la carga comprende una carga reológica que comprende un conjunto de partículas que tienen un tamaño medio de partículas en el intervalo de 4070 nm, y una carga no reológica.

9. Una composición de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en la que la carga comprende carbonato cálcico precipitado y carbonato cálcico molido y en la que el carbonato cálcico precipitado está presente en una cantidad de 10-100% en peso de la cantidad total de carga y el carbonato cálcico molido está presente en una cantidad de 0-90% en peso de la cantidad total de carga.

10. Un proceso para formar una sustancia curada de sellado de vidrio aislante, que comprende las etapas de:

(a) aplicar a un sustrato un primer componente de una composición de sellado de dos componentes y un segundo componente de una composición de sellado de dos componentes, en el que el primer componente comprende un polímero seleccionado de un poliuretano terminado en silano o un poliéter terminado en silano que tienen grupos finales di- o trifuncionales, en el que los grupos finales di-o trifuncionales son grupos alcoxi, y en el que este polímero está presente en una cantidad de hasta 100% en peso del primer componente de la composición de sellado, y en el que el segundo componente comprende un plastificante compatible con el polímero y una carga que comprende por lo menos 0, 5% en peso de agua residual, en el que la carga comprende por lo menos una carga reológica y en el que la carga está presente en una cantidad d.

8. 20% en peso del segundo componente de la composición de sellado; y

en el que la cantidad de polímero presente en el primer componente constituye 4-50% en peso del primer y segundo componentes juntos; y

(b) dejar curar el primer componente y el segundo componente dejando que se produzca una reacción entre el primer componente y el segundo componente, y formar una sustancia curada de sellado de vidrio aislante, en el que la sustancia curada de sellado tiene una dureza Shore A después de un curado de 48 horas en el intervalo d.

2. 70, un módulo de rotura en el intervalo de 0, 4-2, 0 mPa y un alargamiento en la rotura en el intervalo d.

2. 100%.

11. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 10, en el que la composición de curado tiene una vida de trabajo Wallace de 0-60 minutos y una dureza Shore A después de un curado de 4 horas en el intervalo de 10-50, en el que la vida de trabajo Wallace se mide de acuerdo con el método especificado en la sección titulada “Vida de trabajo Wallace” de la memoria.

12. Una sustancia curada de sellado que se puede obtener por el proceso de acuerdo con la reivindicación 10 u 11.

13. Uso de una composición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 en una estructura de vidrio aislante.

14. Uso de acuerdo con la reivindicación 13, en el que la estructura de vidrio aislante es una ventana o una puerta.

15. Una unidad de ventana o puerta que comprende dos láminas paralelas de vidrio y, entre estas láminas de vidrio, una sustancia curada de sellado de acuerdo con la reivindicación 12.