BRPI0616124A2 - composição de organo-alcoxissilano estabilizada com tensoativo - Google Patents
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Abstract
COMPOSIçãO DE ORGANO-ALCOXISSILANO ESTABILIZADA COM TENSOATIVO. A presente invenção refere-se a composições de Organo- alcoxissilanos contendo pelo menos um Organo-alcoxissilano S, bem como pelo menos um tensoativo anidro T, sendo que a fração em peso de todos os Organo-alcoxissilanos S perfaz 33% em peso, em relação ao peso da composição de Organo-alcoxissilano e sendo que a proporção da soma do peso de todos os Organo-alcoxissilanos S para a soma do peso de todos os tensoativos anidros T (S:T) apresenta um valor de 5:1 até 1:2.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "COMPOSI-ÇÃO DE ORGANO-ALCOXISSILANO ESTABILIZADA COM TENSOATI-VO".
CAMPO TÉCNICO
A presente invenção refere-se ao campo dos Organo-alcoxissilanos.
ESTADO DA TÉCNICA
Organo-alcoxissilanos são substâncias conhecidas e emprega-das há muito, por exemplo, como promotores de adesão. Eles são freqüen-temente denominados pelos técnicos também como silanos. Eles apresen-tam grupos alcoxissilanos que em contato com a água em forma líquida oucomo umidade do ar hidrolisam sob formação de um grupo silanol (Si-OH) e,então, podem ser reticulados para compostos siloxano. Isto pode levar aosurgimento de precipitações ou turvações já após curto período. Essa sensi-bilidade é muito característica particularmente em Organo-alcoxissilanos po-lares, bem como em pH ,básico, e por isso particularmente em aminosilanos.
Em virtude disso, tratando-se de Organo-alcoxissilanos é neces-sário cuidar para que eles sejam armazenados e processados sob exclusãode umidade. Isto, na prática, muitas vezes leva a dificuldades, por exemplo,quando uma embalagem não é impermeável ou foi aberta e mal-fechada.
DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO
Tarefa da presente invenção é, pois, aperfeiçoar a estabilidadeao armazenamento de Organo-alcoxissilanos e particularmente aperfeiçoar asensibilidade dos Organo-alcoxissilanos em relação à água, particularmenteem relação à umidade do ar.
Surpreendentemente verificou-se que as composições de Orga-no-alcoxissilano de acordo com a reivindicação 1 podem solucionar essatarefa.
MODOS DE EXECUÇÃO DA INVENÇÃO
A presente invenção refere-se a composições de Organo-alcoxissilanos contendo pelo menos um Organo-alcoxissilano S, bem comopelo menos um tensoativo anidro T, sendo que a fração em peso de todosos Organo-alcoxissilanos S é > 33% em peso, em relação ao peso da com-posição de Organo-alcoxissilanos e sendo que a proporção da soma do pe-so de todos os Organo-alcoxissilanos S para a soma do peso de todos ostensoativos anidros T (S:T) apresenta um valor de 5:1 até 1:2.
Com o termo "Organo-alcoxissilano" ou abreviado "silano" sãodenominados, no presente documento, compostos nos quais, por um lado,um grupo, usualmente dois ou três grupos, é (são) ligado(s) diretamente aoátomo de silício (por meio de uma ligação Si-O) e, por outro lado, que apre-sentam pelo menos um radical orgânico diretamente ligado a um átomo desilício (por meio de uma ligação Si-C) e que não apresentam quaisquer liga-ções Si-O-Si. De modo correspondente, o termo "grupo silano" denomina ogrupo contendo silício ligado ao radical orgânico do Organo-alcoxissilano. OsOrgano-alcoxissilanos, ou seus grupos silanos, possuem a propriedade dehidrolisar em contato com umidade. Com isso, formam-se organossilanóis,isto é, compostos orgânicos de silício contendo um ou mais grupos silanol(grupos Si-OH) e, por subsequentes reações de condensação, organossila-noxanos, isto é, compostos orgânicos de silício contendo um ou mais grupossiloxano (grupos Si-O-Si).
Com termos como "aminossilano", "epoxissilano", "alquilsilano" e"mercaptossilano" são denominados silanos que apresentam grupos funcio-nais correspondentes, aqui portanto um aminoalquilalcoxissilano, epoxialqui-lalcoxissilano, alquilalcoxissilano e mercaptoalquilalcoxissilano.
O termo "anidro" no presente documento não deve ser interpre-tado como "absolutamente isento de água". Por isso, também são denomi-nados "anidros" compostos e composições contendo reduzidos traços deágua, isto é, que contêm um teor de água residual de no máximo 1% empeso, particularmente de no máximo 0,5% em peso.
Organo-alcoxissilanos S são particularmente aminossilanos, e-poxissilanos, mercaptossilanos e alquilsilanos.
Como aminossilanos são particularmente aminossilanos da fór-mula (I) ou os produtos reacionais da fórmula (I), que apresentam pelo me-nos um grupo amino secundário ou primário, com um composto (ARV) queapresenta pelo menos um grupo funcional capaz de reagir com um grupoamino primário ou secundário.
<formula>formula see original document page 4</formula>
Aqui R1 representa um grupo alquila com 1 até 8 átomos de car-bono, de preferência um grupo metila ou um grupo etila. R1 representa, pre-ferencialmente, um grupo metila.
Além disso, R2 representa um grupo alquila com 1 até 5 átomosde carbono, de preferência um grupo metila ou um grupo etila ou um grupoisopropila. R2 representa, preferencialmente, um grupo metila ou um grupoetila.
Além disso, R3 representa um grupo alquileno linear ou ramifica-do com 1 até 4 átomos de carbono. R3 representa preferencialmente umgrupo propileno.
Além disso, R4 representa, de preferência, H ou um grupo alquilalinear ou ramificado com 1 até 10 átomos de carbono ou representa umsubstituinte da fórmula (II)
<formula>formula see original document page 4</formula>
Além disso, R5 representa H ou um grupo alquila linear ou rami-ficada com 1 até 10 átomos de carbono ou representa um grupo alquila line-ar ou ramificado com 1 até 10 átomos de carbono com outros heteroátomosou representa um substituinte da fórmula (II)
<formula>formula see original document page 4</formula>
Como radical particularmente vantajoso de um grupo alquila li-near com 1 até 10 átomos de carbono com outros heteroátomos R5 vale oradical CH2CH2NH2.
Finalmente, o índice a representa um valor 0, 1 ou 2, particular-mente O ou 1. De preferência, a representa 0.
Exemplos para aminossilanos da fórmula (I) desse tipo são 3-aminopropil-trimetoxissilano, 3-aminopropil-dimetoximetilsilano, 3-amino-2-metilpropil-trimetoxissilano, 4-aminobutil-trimetoxissilano, 4-aminobutil-dimetoximetilsilano, 4-amino-3-metilbutil-trimetoxissilano, 4-amino-3,3-dimetilbutil-trimetoxissilano, 4-amino-3,3-dimetilbutil-dimetoximetilsilano, 2-aminoetil-trimetoxissilano, 2-aminoetil-dimetoximetilsilano, aminometil-trimetoxissilano, aminometil-dimetoximetilsilano, aminometilmetóxi-dimetilsilano, N-metil-3-aminopropil-trimetoxissilano, N-etil-3-aminopropil-trimetosilano, N-butil-3-aminopropil-trimetoxissilano, N-ciclohexil-3-aminopropil-trimetoxissilano, N-fenil-3-aminopropil-trimetoxissilano, N-metil-3-amino-2-metilpropil-trimetoxissilano, N-etil-3-amino-2-metilpropil-trimetoxissilano, N-etil-3-aminopropil-dimetóxi-metilsilano, N-fenil-4-aminobutil-trimetoxissilano, N-fenil-aminometil-dimetoximetilsilano, N-ciclohexil-aminometil-dimetoximetilsilano, N-metil-amino-metil-dimetoximetilsilano, N-etil-aminometil-dimetoximetilsilano, N-propil-aminometil-dimetoximetilsilano, N-butil-aminometil-dimetóxi-metilsilano; N-(2-aminoetil)-3-aminopropil-trimetoxissilano, bis(trimetóxi-sililpropil)amino,tris(trimetoxisililpropil)amino bem como seus análogos com grupos etóxi ouisopropóxi ao invés dos grupos metóxi no silício.
Aminossilanos da fórmula (I) preferidos são aminossilanos esco-lhidos a partir dos grupos abrangendo aminossilanos das fórmulas (III), (IV) e(V).
<formula>formula see original document page 5</formula>
Os aminossilanos da fórmula (I) de modo geral preferidos são osaminossilanos 3-aminopropil-trimetoxissilano, N-(2-aminoetil)-3-aminopropil-trimetoxissilano, 3-[2-(2-aminoetilamino)-etilamino]-propil-trimetoxissilano)bis(trimetoxissililpropil)amino e tris(trimetoxisililpropil)amino.
Em uma forma de execução, o aminossilano é um produto rea-cional de um aminossilano da fórmula (I), tal como foi descrito acima, e queapresenta pelo menos um grupo amino secundário ou primário, com umcomposto (ARV) com pelo menos um grupo funcional capaz de reagir comum grupo amino primário ou secundário.
Esse grupo funcional capaz de reagir com um grupo amino pri-mário ou secundário é, de preferência, um grupo epóxi. No entanto, tambémsão possíveis outros grupos, tais como, por exemplo, grupos isocianato ouligações duplas ativadas. Compostos particularmente apropriados com gru-pos epóxi são epoxissilanos. Como compostos (ARV) preferidos, com o a-minossilano da fórmula (I) capaz de reagir com pelo menos um grupo aminosecundário ou primário, são epoxissilanos da fórmula (VI)
R1' representa, aqui, um grupo alquila com 1 até 8 átomos decarbono, de preferência representa um grupo metila ou um grupo etila. R2representa um grupo alquila com 1 até 5 átomos de carbono. Além disso, R3representa um grupo alquileno linear ou ramificado com 1 até 4 átomos decarbono e a' representa O, 1 ou 2, particularmente O ou 1.
R1 representa particularmente um grupo metila. R2 representade preferência um grupo metila ou um grupo etila ou um grupo isopropila.Como particularmente preferido, R2' representa um grupo metila ou um grupoetila. R3 representa de preferência propileno. O índice a' representa de pre-ferência 0.
Como epoxissilanos são, por exemplo, 2-(3,4-epoxiciclohexil)-etil-trimetoxissilano, 2-(3,4-epoxiciclohexil)-etil-trietoxisilano, 3-glicidilóxi-propil-trietoxissilano e 3-glicidiloxipropil-trimetoxissilano.
Como epoxissilanos preferidos são considerados 3-glicidiloxipropil-trietoxissilano e 3-glicidiloxipropil-trimetoxissilano. O epoxissi-lano em geral preferido é 3-glicidiloxipropil-trimetoxissilano.
Os aminossilanos da fórmula (I) empregados para o produto re-acional são, além de N-(2-aminoetil)-3-aminopropil-trimetoxissilano e N-(2-aminoetil)-3-aminopropil-trietoxissilano, de preferência N-(2-aminoetil)-3-aminopropil-trimetoxissilano, particularmente aminossilanos da fórmula (III)ou (IV), em particular 3-aminopropil-trimetoxissilano, bis(trimetoxissililpropil)-amino, 3-aminopropil-trietoxissilano e bis(trietoxissililpropil)amino. Preferidossão 3-aminopropil-trimetoxissilano e bis(trimetoxissililpropil)amino.
Dependendo da estequiometria do aminosilano da fórmula (I) edo composto amino-reativo (ARV), o produto reacional ainda pode apresen-tar, ou não, grupos amino primários ou secundários.
Exemplos para produtos reacionais desse tipo são compostosdas fórmulas (VII), (VIII), (IX), (X), (XI) e (XII).
Os compostos das fórmulas (VII), (VIII) e (IX) são obtidos a partirda reação de N-(2-aminoetil)-3-aminopropil-trimetoxissilano e 3-glicidiloxipropil-trimetoxissilano.
Os compostos das fórmulas (X) e (XI) são obtidos a partir da re-ação de 3-aminopropil-trimetosilano e 3-glicidiloxipropil-trimetoxissilano.O composto da fórmula (XII) é obtido a partir da reação debis(tri-metoxissililpropil)amino e 3-glicidiloxipropil-trimetoxissilano.
Exemplos para compostos amino-reativos (ARV) com ligaçõesduplas ativadas são, por exemplo, compostos alfa.beta-insaturados, particu-larmente diéster de ácido maléico, diéster de ácido fumárico, diéster de áci-do citracônico, éster de ácido acrílico, éster de ácido metacrílico, éster deácido cinâmico, diéster de ácido itacônico, diéster de ácido vinilfosfônico,ariléster de ácido vinilsulfônico, vinilsulfonas, vinilnitrilas, 1-nitroetilenos ouprodutos áe condensação Knoevenagel, tal como, por exemplo, aqueles apartir de diésteres de ácido malônico e aldeídos, tais como formaldeído, ace-taldeído ou benzaldeído. Compostos amino-reativos desse tipo formam adu-tos-Michael, nos quais a amina é adicionada à ligação dupla. Exemplos deprodutos reacionais desse tipo são adutos-Michael de 3-aminopropil-trimetoxissilano, 3-aminopropil-dimetóxi-metilsilano, 4-amino-3,3-dimetil-butil-trimetoxissilano, 4-amino-3,3-dimetilbutil-dimetoximetilsilano, aminometil-trimetoxissilano ou aminometil-dimetoximetilsilano em dimetil-, dietil- ou dibu-tiléster de ácido maléico, tetrahidrofurfuril-, -isobornil-, -hexil-, -lauril-,-estearil-, 2-hidróxi-etil- ou 3-hídroxipropiléster de ácido acrílico, dimetil-, die-til- ou dibutiléster de ácido fosfônico, acrilonitrila, 2-pentenonitrila, fumaroni-trila ou beta-nitroestireno bem como os análogos dos aminossilanos mencio-nados com grupos etóxi ao invés de grupos metóxi no silício. Particularmen-te é mencionado o aduto-Michael dietiléster de ácido N-(3-trimetoxisilil-propil)-amino-succínico.
Exemplos para compostos amino-reativos (ARV) com gruposisocianato são isocianatossilanos ou poliisocianatos. Como isocianatosilanosão mencionados particularmente 3-isocianatopropil-trimetoxissilano e 3-isocianatopropil-trietoxissilano. Como poliisocianatos são, por exemplo, 2,4-e 2,6-toluilenodiisocianato (TDI) e misturas de quaisquer desses isômeros, 4,4'-, 2,4'- e 2,2'-difenilmetanodiisocianato (MDI) e misturas de quaisquerdesses e outros isômeros, 1,3- e 1,4-fenilenodiisocianato, 2,3,5,6-tetrametil-1,4-diisocianatobenzeno, 1,6-hexametilenodiisocianato (HDI), 2-metilpenta-metileno-1,5-diisocianato, 2,2,4- e 2,4,4-trimetil-1,6-hexametileno-diisocianato (TMDI), 1,12-dodecametilenodiisocianato, ciclohexano-1,3- e-1,4-diisocianato e misturas quaisquer desses isômeros, 1-isocianato-3,3,5-trimetil-5-isocianatometil-ciclohexano (=isoforondiisocianato ou IPDI), perhi-dro-2,4'- e -4,4'-difenilmetanodiisocianato (HMDI), 1,4-diisocianato-2,2,6-trimetilciclohexano (TMCDI), m- e p-xililenodiisocianato (XDI)j 1,3- e 1,4-tetrametilxililenodiisocianato (TMXDI), 1,3- e 1,4-bis-(isocianatometil)-ciclohexano, oligômeros dos poliisocianatos mencionados acima, bem comomisturas quaisquer dos poliisocianatos mencionados acima. Preferidos sãoMDI, TDI, HDI e IPDI, bem como seus biuretos ou isocianturatos.
Caso o Organo-alcoxissilano S seja um epoxissilano, são prefe-ríveis os epoxissilanos tais como foram descritos acima como compostosamino-reativos (ARV).
Como exemplos de mercaptossilano como Organo-alcoxissilanoS são mencionados 3-mercaptopropil-trimetoxissilano e 3-mercaptopropil-trietoxisilano.
Caso o Organo-alcoxissilano S seja um alquilsilano, são particu-larmente mencionados os silanos com radicais C1-C6- alquila, tais como, porexemplo, metiltrimetoxissilano, etiltrimetoxissilano e butiltrimetoxissilano.
Aminossilanos são preferidos como Organo-alcoxissilanos S emrelação a epoxissilanos, mercaptossilanos e alquilsilanos.
Os Organo-alcoxissilanos S particularmente não apresentamnenhum grupo químico que seja capaz de reagir com o tensoativo T.
Como tensoativos T podem ser empregadas substâncias natu-rais ou sintéticas que em soluções reduzem a tensão superficial da água ououtros líquidos. Como tensoativos, também denominados umectantes, po-dem ser empregados tensoativos aniônicos, catiônicos, não-iônicos ou anfo-líticos ou suas misturas.
Exemplos para tensoativos aniônicos são tensoativos apresen-tando grupos carboxilato, sulfato, fosfato ou sulfonato, tais como, por exem-plo, derivados de aminoácido, éter sulfatos de álcool graxo, sulfatos de álco-ol graxo, sabões, alquilfenoletoxilatos, etoxilatos de álcool graxo, mas tam-bém alcanossulfonatos, sulfonatos de olefina ou alquilfosfatos.
Aos tensoativos não-iônicos, os denominados niotensoativos,pertencem, por exemplo, etoxilatos, tais como, por exemplo, produtos deadição etoxilados de álcoois, como por exemplo, polioxialquilenopolióis, ami-nas, ácidos graxos, amidas de ácido graxo, alquilfenóis, etanolamidas, ami-nas graxas, polissiloxanos ou ésteres de ácido graxo, mas também alquil- oualquilfenil-poliglicoléter, como por exemplo, poliglicoléter de álcool graxo, ouamidas de ácido graxo, alquilglicosídeos, ésteres de açúcar, ésteres de sor-bitano, polissorbatos ou óxidos de trialquilamina, mas também ésteres e a-midas de ácidos poli(met)acrílicos com polialquilenoglicóis ou aminopolialqui-lenoglicóis que em qualquer caso podem ser fechados unilateralmente comgrupos alquila.
Exemplos para tensoativos catiônicos são compostos de amônioquaternários ou de fosfônio, tais como, por exemplo, sais de tetraalquilamô-nio, compostos de N-,N-dialquilimidazolina, compostos de dimetildiestearil-amônio, ou compostos de N-alquilpiridina, particularmente cloretos de amônio.
Aos tensoativos anfolíticos ou anfóteros pertencem eletrólitosanfóteros, denominados anfólitos, tal como, por exemplo, ácidos aminocar-boxílicos, e betaínas.Tensoativos desse tipo são amplamente obteníveis no comércio.
Particularmente apropriados são tensoativos não-iônicos, parti-cularmente álcoois alcoxilados. Mostraram-se particularmente apropriadosflúor-tensoativos alcoxilados não-iônicos, particularmente Zonyl® FSO-IOO,que é comercialmente obtenível da fina ABCR, Alemanha, álcoois alcoxila-dos ou alquilfenóis alcoxilados, particularmente Antarox FM 33, comercial-mente obtenível da firma Rhodia.
O tensoativo precisa ser anidro, uma vez que a introdução deconsideráveis quantidades de água através do tensoativo pode levar à hidró-lise prematura dos silanos e com isto a problemas de armazenamento. Paracompreensão do termo "anidro" faz-se referência à definição mencionadaacima.
Além disso, a proporção de Organo-alcoxissilanos S para tenso-ativos T deve ser mantida em uma determinada proporção. Se a proporçãoS:T for maior que 5:1, a sensibilidade em relação à água não é essencial-mente melhorada. Caso essa proporção seja inferior a 1:2, particularmenteinferior a 2:3, a aderência é progressivamente influenciada de modo negati-vo, caso a composição de silano seja empregada como agente de adesão.
A melhor proporção de Organo-alcoxissilano S para tensoativo Tperfaz, particularmente para aminossilanos como Organo-alcoxissilanos S,um valor de 3:1 até 2:3.
A composição de Organo-alcoxissilanos pode conter outros com-ponentes. Exemplos para aditivos desse tipo são solventes, substâncias deenchimento inorgânicas, catalisadores e estabilizadores, corantes ou pig-mentos.
Caso sejam empregados outros componentes desse tipo, deve-se observar, por um lado, para que a composição não apresente mais que1% em peso, particularmente não mais que 0,5% em peso de água. Por ou-tro lado, a composição de Organo-alcoxissilanos não deve apresentar me-nos que 33% em peso, particularmente não menos que 40% em peso deOrgano-alcoxissilanos S.
Preferidas são as composições de Organo-alcoxissilanos queconsistem essencialmente em Organo-alcoxissilano S e tensoativos T. Sob"essencialmente" entende-se aqui que a soma do peso de Organo-alcoxissilano S e tensoativo T perfaz mais de 99% em peso, em relação aopeso da composição de Organo-alcoxissilanos.
Uma vez que sobretudo os Organo-alcoxissilanos polares, parti-cularmente hidrossolúveis, são mais sensíveis na estabilidade ao armaze-namento em relação à água, a superioridade obtida pela presente invençãose faz presente sobretudo em Organo-alcoxissilanos S polares particular-mente hidrossolúveis. Esta é a razão pela qual Organo-alcoxissilanos S mui-to apolares, tais como, por exemplo, alquilalcoxissilanos superiores comododeciltrimetoxissilano ou octadeciltrimetoxissilano, não são preferidos comoOrgano-alcoxissilanos S. O aperfeiçoamento da estabilidade ao armazena-mento em relação à água é particularmente nítido em aminossilanos comoOrgano-alcoxissilanos S.
As composições de Organo-alcoxissilanos, particularmentequando contêm aminosilanos como Organo-alcoxissilanos S, são significati-vamente menos sensíveis em relação à influência da água durante o tempode armazenamento. Isto é mostrado particularmente quando água, particu-larmente na forma de umidade do ar entra em contato com as composiçõesde Organo-alcoxissilanos. Razões para um contato desse tipo podem ser,por exemplo, por meio de embalagens não impermeáveis. Assim, na prática,pode ocorrer que, por exemplo, embalagens originais não sejam impermeá-veis, ou que um recipiente de armazenamento, após a primeira abertura te-nha sido novamente mal-fechado ou de modo não impermeável ou que te-nha ficado exposto ao ambiente, totalmente aberto, por um determinadotempo. Finalmente, a estabilidade ao armazenamento das composições deOrgano-alcoxissilanos em comparação com o estado da técnica é fortemen-te aumentada, caso essas sejam armazenadas em recipientes de materialsintético. Este é particularmente o caso em que a proporção de superfíciepara volume do recipiente é grande, isto é em recipientes para pequeno vo-lume. Os materiais sintéticos usualmente empregados para recipientes dematerial sintético, tais como polietileno ou polipropileno, apresentam mesmomuitas vezes uma impermeabilidade insuficiente à difusão de vapor d'água.Composições de silano de acordo com o estado da técnica são, por isso,armazenadas em pequenos volumes não em recipientes de material sintéti-co, mas de vidro ou recipientes de metal. Pela possibilidade do uso de reci-pientes de material sintético para o armazenamento das composições deOrgano-alcoxissilanos de acordo com a invenção resultam enormes vanta-gens de custos e peso bem como liberdade adicional no design e estilo daembalagem.
A capacidade de armazenamento aperfeiçoada, isto é, sensibili-dade mais reduzida em relação à água durante o tempo de armazenamento,é mostrada particularmente pela permanência ou pelo menos forte retardoda formação de precipitações ou turvações.
As composições de Organo-alcoxissilanos são particularmenteempregadas como promotores de adesão. Esses promotores de adesão po-dem ser parte de composições que precisam apresentar boa aderência. As-sim, composições de Organo-alcoxissilanos são possíveis como componen-te de adesivos ou selantes. Do mesmo modo, elas podem ser empregadasem revestimentos como Iacas ou revestimentos de piso. Em uma forma deexecução os Organo-alcoxissilanos S podem reagir aqui de modo covalentecom grupos reativos. Assim, por exemplo, aminosilanos da fórmula (I) po-dem ser empregados para reagir com pré-polímeros apresentando gruposisocianato e para preparar os chamados poliuretanos terminados em silano(SPUR).
Além disso, as composições de Organo-alcoxissilanos podemser empregadas como agentes de pré-tratamento ou uma parte de um agen-te de pré-tratamento para aperfeiçoamento da aderência de um adesivo ouselante aplicado sobre as mesmas. Agentes de pré-tratamento desse tiposão muitas vezes denominados também como iniciada. Um iniciador dessetipo pode ser de componente único ou de dois componentes.
Com isto, uma composição de Organo-alcoxissilanos ou umacomposição contendo as composições de Organo-alcoxissilanos é aplicadasobre um substrato a ser colado ou a ser vedado ou a ser revestido. Apósdecorrido o chamado tempo de ventilação, é aplicado a seguir um adesivo,um selante ou um revestimento. Trata-se aqui particularmente de adesivos,selantes ou revestimentos reativos, isto é, reticulantes, particularmente àbase de poliuretanos contendo grupos isocianato.
Como iniciador de dois componentes são preferidos, particular-mente iniciada de dois componentes aquosos, consistindo em um compo-nente K1 e um componente K2. Em uma forma de execução da invenção, oprimeiro componente K1 contém uma composição de Organo-alcoxissilano eo segundo componente K2 contém água e um ácido. É preferível que após amistura dos componentes K1 e K2 resulte um pH de 2 - 5, particularmente3,5 - 4,5. Uma composição iniciadora desse tipo pode ser bem-misturadapor simples agitação e hidrolisa rapidamente, enquanto a condensação ecom ela a formação de siloxanos indesejados é retardada. Com isso é cons-tituída uma aderência muito boa, sem que se formem precipitados ou turva-ções indesejados entre a misturação e a aplicação do iniciador aquoso.
EXEMPLOS
<table>table see original document page 14</column></row><table>
TABELA 1 - ORGANO-ALCOXISSILANO EMPREGADO.
No mais, o produto reacional RP1 foi preparado a partir de 3-glicidiloxipropil-trimetoxissilano e N-(2-aminoetil)-3-aminopropil-trimetoxissilano, em que 1 mol de A1120 foi misturado com 3 mois de A187.Imediatamente após a misturação a conversão pôde ser comprovada comIV. A banda característica para os grupos epóxi a cerca de 910 cm"1 até po-de ser detectada imediatamente após a misturação, mas desaparece rapi-damente.
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TABELA 2 - TENSOATIVOS EMPREGADOS.
Na tabela 3 foi variada a proporção de Organo-alcoxissilano paratensoativos. Como Organo-alcoxissilano foi empregado o produto reacionalRP1 e combinado com diferentes tensoativos.
Na primeira série de referência Ref.SI não foi empregado qual-quer tensoativo, isto é, Organo-alcoxissilano puro. Na segunda, respectiva-mente terceira série de referência Ref.S2, respectivamente Ref.S3 a propor-ção perfez 20:1 respectivamente 10:1.
O respectivo tensoativo foi adicionado a 2,5 g do produto reacio-nal RP1 em recipiente de vidro (diâmetro 12 mm, 4 cm altura, volume decerca de 4,5 ml, com tampa de rosca de material sintético) que foi secadopreviamente em um forno a 200°C durante um dia e resfriado até temperatu-ra ambiente a 25°C/ 50% de umidade relativa do ar. A seguir, os recipientesassim enchidos foram fechados com tampa e armazenados em um forno(Ehret, TK/L 4061) com ar circulante a 50°C. Durante 30 dias, as amostrasforam visualmente avaliadas diariamente. Na tabela 3 é indicada a estabili-dade com indicação do número de dias até que foi constatado que a amostrageleificou. Quando após o 30e dia, a amostra ainda estava intacta, foi indica-do o valor >30.
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TABELA 3 - ESTABILIDADE (NÚMERO DE DIAS ATÉ GELEIFICAR) DEMISTURAS DE ORGANO-ALCOXISSILANOS - TENSOATIVOS A 50°C EMRECIPIENTE FECHADO.
Na tabela 4 foram misturados, tal como anteriormente descrito,diferentes silanos e diferentes tensoativos em uma proporção de mistura S:Tde 2,125 : 1, correspondendo a uma fração do Organo-alcoxissilano S de68% em peso no peso total da composição total. Nessa série de testes, foifeito, com uma furadeira, um orifício de 1 mm na tampa, para simular umaembalagem não impermeável. O armazenamento e determinação da estabi-lidade ocorreu tal como para os testes da tabela 3. A serie de testes decomparação REF.S4 ocorreu sem adição de tensoativos, isto é, com Orga-
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TABELA 4 - ESTABILIDADE (NÚMERO DE DIAS ATÉ GELEIFICACÃO) DEMISTURAS DE ORGANO-ALCOXISSILANOS - TENSOATIVOS A 50° EMRECIPIENTE COM ORIFÍCIO NA TAMPA.
Em outra série de testes as estabilidades ao armazenamento deprodutos reacionais a partir de composições contendo aminosilanos e epo-xissilanos foram comparadas com diferentes tensoativos.
Foi empregado, aqui, o produto reacional RP1 já descrito. Alémdisso, foi preparado um produto reacional RP2 a partir de 3-glicidilóxi-propiltrimetoxissilano e 3-[2-(2-aminoetilamino)-etilamino]-propil-trimetoxissilano, em que foram misturados 1 mol de A1130 com 6,6 mois deA187.
Na tabela 5 foram misturados, tal como anteriormente descrito, RP1 ou RP2 com diferentes tensoativos em uma proporção de mistura S:Tde 2,125 : 1, correspondendo a uma fração do Organo-alcoxissilano S de68% do peso total da composição total. Nessa série de teste, o recipientecom tampa hermética (sem orifício como para tabela 4) foi armazenado a50°C, no forno tal como já descrito, ou a 23°C/ 50% de umidade relativa doar. A determinação da estabilidade ocorre tal como para os testes da tabela3. A série de teste de comparação Ref.S5 ocorreu sem adição de tensoati-
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TABELA 5 - ESTABILIDADE (NÚMERO DE DIAS ATÉ GELEIFICAR) DEMISTURAS DE ORGANO-ALCOXISSILANOS - TENSOATIVOS A 50°C E23°C EM RECIPIENTE FECHADO.
PREPARAÇÃO DE INICIADORES AQUOSOS
Foram preparadas composições de Organo-alcoxissilanos a par-tir de A1110 e diferentes tensoativos nas proporções indicadas na tabela 6 eempregadas como um primeiro componente K1 de um iniciador aquoso. Osegundo componente K2 consistia em água e 1% em peso de ácido acético.1,05 g do componente K1 foi adicionado em 49 g do componente K2 e agi-tado.
Essa mistura foi, a seguir, aplicada na borda de cerâmica deuma placa frontal VSG de um Mitsubishi Space Wagon de Splintex por meiode uma toalha de celulose com ela embebida (Tela®, Tela-Kimberley Swit-zerland GmbH). Após 10 minutos de tempo de ventilação, o adesivo de poli-uretano de componente único que endurece sob umidade Sikaflex®-250DM-2 ou Sikaflex®-250 HMV-2+, que contêm ambos os pré-polímeros depoliuretano com grupos isocianato e que são obteníveis no comércio, da Si-ka Schweiz AG, é aplicado como esteira cilíndrica ("Rundraupe") com umaprensa de cartucho ("Kartuschenpresse") e uma tubeira e endurecido du-rante 4 dias a 23°C e 50% de umidade relativa do ar.
TESTE DE ADERÊNCIA (TESTE DE ESTEIRA)
A aderência do adesivo foi testada pelo "teste de esteira". Aquifoi feito um corte na ponta ligeiramente acima da superfície de adesão. Aponta cortada da esteira é segurada com uma pinça redonda e retirada dosubstrato. Isto ocorre por meio de cuidadoso enrolar da esteira sobre a pontada pinça, bem como posicionamento de um corte na vertical em relação àdireção da retirada até o substrato branco. A velocidade de retirada da estei-ra deve ser escolhida de tal modo que aproximadamente a cada 3 segundosseja feito um corte. A tira de teste precisa corresponder a pelo menos 8 cm.É avaliado o adesivo remanescente após a retirada da esteira do substrato(quebra de coesão). A avaliação das propriedades de aderência ocorre porapreciação da fração coesiva da superfície de adesão:
1 = > 95% de quebra de coesão2 = 75-95% de quebra de coesão
3= 25-75% de quebra de coesão
4= < 25% de quebra de coesão
5= 0% de quebra de coesão (pura quebra de adesivo)
Resultados do teste com avaliação 4 ou 5 são considerados in-suficientes.
Os resultados do teste de aderência estão reunidos nas tabelas6 e 7.
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TABELA 6 - INICIADORES AQUOSOS COM MISTURA DE SILA-NO/TENSOATIVOS EM COMPONENTE K1. ADERÊNCIA DE SIKAFLEX ®25 25Ò DM-2<table>table see original document page 19</column></row><table>
TABELA 7 - INICIADORES AQUOSOS COM MISTURA DE SILA-NO/TENSOATIVOS EM COMPONENTE K1. ADERÊNCIA DE SIKAFLEX ®250 HMV-2+.
Claims (16)
1. Composição de Organo-alcoxissilanos abrangendo pelo me-nos um Organo-alcoxissilano S bem como pelo menos um tensoativo anidro T;em que a fração de peso da soma de todos os Organo-alcoxissilanos S é £ 33 % em peso em relação ao peso da composição deOrgano-alcoxissilanose em que proporção da soma do peso de todos os Organo-alcoxissilanos S para a soma total de todos os tensoativos anidros T (S:T)apresenta um valor de 5:1 até 1:2.
2. Composição de Organo-alcoxissilanos de acordo com a rei-vindicação 1, caracterizada pelo fato de que o tensoativo T é um tensoativonão tônico.
3. Composição de Organo-alcoxissilanos de acordo com a rei-vindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que a proporção em peso deOrgano-alcoxissilano S para tensoativo anidro T (S:T) apresenta um valor de 3:1 até 2:3.
4. Composição de Organo-alcoxissilanos de acordo com umadas reivindicações precedentes caracterizada pelo fato de que a fração empeso da soma de todos os Organo-alcoxissilanos S é ^ 40 % em peso, emrelação ao peso da composição de Organo-alcoxissilanos.
5. Composição de Organo-alcoxissilanos de acordo com umadas reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que o Organo-alcoxissilano S é um aminossilano.
6. Composição de Organo-alcoxissilanos de acordo com umadas reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que o aminosila-no apresenta a fórmula (I)<formula>formula see original document page 20</formula>em que R1 representa um grupo alquila com 1 até 8 átomos decarbono, de preferência um grupo metila ou um grupo etila, particularmenteum grupo metila;R2 representa um grupo alquila com 1 até 5 átomos de carbono,de preferência um grupo metila ou um grupo etila ou um grupo isopropila,particularmente um grupo metila ou um grupo etila,R3 representa um grupo alquileno linear ou ramificado com 1 até-4 átomos de carbono, particularmente propileno,R4 representa H ou um grupo alquila linear ou ramificado com 1até 10 átomos de carbono ou representa um substituinte da fórmula (II)<formula>formula see original document page 21</formula>R5 representa H ou um grupo alquila linear ou ramificado com 1até 10 átomos de carbono ou representa um grupo alquila linear ou ramifica-do com 1 até 10 átomos de carbono com outros heteroátomos ou representaum substituinte da fórmula (II)<formula>formula see original document page 21</formula>e sendo que a representa 0, 1 ou 2, particularmente zero ou 1,de preferência 0.
7. Composição de Organo-alcoxissilanos de acordo com a rei-vindicação 6, caracterizada pelo fato de que R5 representa CH2CH2NH2.
8. Composição de Organo-alcoxissilanos de acordo com a rei-vindicação 6, caracterizada pelo fato de que o aminosilano é escolhido dogrupo abrangendo aminosilanos das fórmulas (III), (IV) e (V)<formula>formula see original document page 21</formula>
9. Composição de Organo-alcoxissilanos de acordo com a rei-vindicação 5, caracterizada pelo fato de que o aminosilano é um produto re-acional de um aminosilano da fórmula (I), como descrito na reivindicações 6ou 7 ou 8, e que apresenta pelo menos um grupo amino secundário ou pri-mário,com um compostos (ARV) contendo pelo menos um grupo funcional capazde reagir com um grupo amino primário ou secundário.
10. Composição de Organo-alcoxissilanos de acordo com a rei-vindicação 9, caracterizada pelo fato de que o grupo funcional capaz de comum grupo amino primário ou secundário é um grupo epóxi.
11. Composição de Organo-alcoxissilanos de acordo com a rei-vindicação 5, caracterizada pelo fato de que o aminosilano é um produto re-acional de um aminosilano da fórmula (III) ou (IV), como descrito na reivindi-cação 8, com um composto contendo grupos epóxi.
12. Composição de Organo-alcoxissilanos de acordo com a rei-vindicação 10 ou 11, caracterizada pelo fato de que o composto contendogrupos epóxi é um epoxissilano, particularmente um epoxissilano da fórmula(VI),<formula>formula see original document page 22</formula>em que R1 representa um grupo alquila com 1 até 8 átomos decarbono, de preferência um grupo metila ou um grupo etila, particularmenteum grupo metila;R2 representa um grupo alquila com 1 até 5 átomos de carbono,de preferência representa um grupo metila ou um grupo etila ou um grupoisopropila, particularmente um grupo metila ou um grupo etila,R3 representa um grupo alquileno linear ou ramificado com 1 até- 4 átomos de carbono, particularmente propileno,e em que a1 representa 0,1 ou 2, particularmente 0 ou 1, de preferência 0.
13. Composição de Organo-alcoxissilanos de acordo com umadas reivindicações 6 até 12, caracterizada pelo fato de que a = 0 e R2 repre-senta metila e R3 representa propileno.
14. Uso da composição de Organo-alcoxissilanos como definidoem uma das reivindicações 1 até 13, como promotor de adesão.
15. Uso da composição de Organo-alcoxissilanos como definidoem uma das reivindicações 1 até 13, como agentes de pré-tratamento desuperfícies de substratos a serem colados ou vedados para aperfeiçoamentoda aderência de um adesivo ou selante aplicado sobre os mesmos.
16. Uso da composição de Organo-alcoxissilanos como definidoem uma das reivindicações 1 até 13, para preparação de um agente aquosode pré-tratamento para aperfeiçoar a aderência de adesivos.
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