BRPI0707252A2

BRPI0707252A2 - composições endurecìveis por umidade contendo polìmeros silano funcionais com boa aderência

Info

Publication number: BRPI0707252A2
Application number: BRPI0707252-0A
Authority: BR
Inventors: Barbara Jucker; Urs Burckhardt; Ueli Pfenninger
Original assignee: Sika Technology Ag
Priority date: 2006-01-26
Filing date: 2007-01-24
Publication date: 2011-04-26
Also published as: MX2008009569A; EP1981924A1; AU2007209355A1; ES2340334T3; CN101405315A; US20090214879A1; EP1981924B1; ATE462743T1; US7867619B2; CN101405315B; WO2007085620A1; KR20080101936A; CA2644503A1; DE502007003302D1

Abstract

COMPOSIçõES ENDURECIVEIS POR UMIDADE CONTENDO POLIMEROS SILANO FUNCIONAIS COM BOA ADERêNCIA A presente invenção refere-se a composições endurecíveis por umidade, as quais compreendem pelo menos um polímero P silano funcional com pelo menos dois grupos terminais da fórmula (1), pelo menos um aminossilano AS, bem como pelo menos um (met)acriísilano ou anidridossilano da fórmula (II). As composições apresentam propriedades de adesão aper- feiçoadas e são especialmente adequadas para a aplicação como adesivos, materiais de vedação ou revestimentos, especialmente como adesivo ou material de vedação elástico.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção Para "COMPOSI-ÇÕES ENDURECÍVEIS POR UMIDADE CONTENDO POLÍMEROS SILA-NO FUNCIONAIS COM BOA ADERÊNCIA".

Campo Técnico

A presente invenção refere-se a composições endurecíveis porumidade contendo polímeros silano funcionais, com boas propriedades deadesão adequadas como adesivos elásticos, materiais de vedação ou reves-timentos.

Estado da Técnica

Composições endurecíveis por umidade à base de polímerossilano funcionais são conhecidas e entre outras, são utilizadas como adesi-vos elásticos, materiais de vedação e revestimentos. Elas são livres de gru-pos isocianato e por isso, representam uma alternativa preferida do ponto devista toxicológico, para os sistemas de poliuretano contendo isocianato.

Entre os polímeros silano funcionais, aqueles, que portam gru-pos silano α-funcionais como grupos terminais, assumem uma posição es-pecial, especialmente com base em sua alta reatividade em relação à umi-dade. Esses polímeros e composições dos mesmos foram descritos, por e-xemplo, na WO 03/018658 A1. Contudo, os sistemas descritos apresentamfraquezas para a aplicação como adesivos elásticos, materiais de vedaçãoou revestimentos, especialmente na estabilidade ao armazenamento, bemcomo, após o endurecimento, na dilatabilidade e adesão sobre o substrato.

O WO 03/014226 A1 descreve um método, como a estabilidadedessas composições ao armazenamento pode ser melhorada através deadições de silanos α-funcionais altamente reativos como capturadores quí-micos de água, por exemplo, alcoximetiltrialcoxissilanos ou carbamatometi-ialcoxissilanos.

A EP 1.529.813 A1 e o WO 2005/003201 A2 descrevem méto-dos, como as propriedades mecânicas, especialmente a dilatabilidade, des-sas composições podem ser melhoradas por meio de adições de diaicoxissi-lanos α-funcionais, respectivamente, de silanos α-funcionais reativos em re-lação ao NCO, sem sofrer prejuízos da característica de endurecimento.O significado decisivo, especialmente para a aplicação comoadesivos ou materiais de vedação elásticos, é que as composições dispo-nham de uma boa adesão para a mais ampla gama possível de substratosapós seu endurecimento. Uma desvantagem essencial dos sistemas à basede polímeros silano funcionais com grupos silano α-funcionais descritos noestado da técnica, contudo, está justamente no fato, de que eles aderemmuito pouco sobre vários substratos. Especialmente a adesão entre a com-posição endurecida e substrato muitas vezes é irreversivelmente perdida nocaso de forte carga de umidade, por exemplo, através de imersão mais pro-Iongada em água ou através de tratamento com vapor morno (por exemplo,a 70°C e 100% de umidade do ar).

Apresentação da Invenção

Por conseguinte, o objeto da presente invenção é pôr composi-ções endurecíveis por umidade, à base de polímeros com grupos silano a-funcionais à disposição, as quais apresentam melhores propriedades de a-desão e com isso, são especialmente adequadas para uma aplicação comoadesivos, materiais de vedação ou revestimentos, especialmente como ade-sivo ou material de vedação elásticos.

Surpreendentemente, foi verificado, que composições endurecí-veis por umidade de acordo com a reivindicação 1 resolvem esses objetos.

Especialmente a adesão sobre o substrato é conservada também no casode forte carga por umidade, por exemplo, através de imersão mais prolonga-da em água ou através de tratamento com vapor morno (por exemplo, a70°C e 100 % de umidade do ar).

Além disso, foi posto à disposição um processo de colagem ouvedação de acordo com a reivindicação 19 ou 20, que levam a artigos cola-dos ou vedados de acordo com a reivindicação 22, 23 ou 24.

Outras formas de concretização são objeto das reivindicaçõesdependentes.

Métodos para a Concretização da Invenção

O objeto da invenção são composições endurecíveis por umida-de, compreendendoa) pelo menos um polímero-P silano funcional com pelo menosdois grupos terminais da fórmula (I)

<formula>formula see original document page 4</formula>

na qual

R1 representa um grupo alquila com 1 a 8 átomos de carbono,especialmente um grupo metila ou um grupo etila,

R2 representa um grupo alquila com 1 a 5 átomos de carbono,especialmente um grupo metila ou um grupo etila ou um grupo isopropila,a representa 0, 1 ou 2 e X representa um radical bivalente, o qual é selecio-nado do grupo consistindo em -NH-CO-N(Rs)-, -NH-CO-S-, -NH-CO-O-, -O-CO-NH-,-N(R3)-CO-NH-e-S-CO-NH-e em que

R3 representa um átomo de hidrogênio ou um radical hidrocar-boneto linear ou ramificado com 1 a 20 átomos de carbono, o qual apresentaeventualmente frações cíclicas e o qual apresenta eventualmente pelo me-nos um grupo funcional, que é selecionado do grupo consistindo em alcoxis-silila, éter, sulfona, nitrila, nitro, éster de ácido carboxílico, éster de ácido sul-fônico e éster de ácido fosfônico,

b) pelo menos um aminossilano AS com pelo menos um grupoamino primário e/ou um secundário e

c) pelo menos um silano S, o qual é selecionado do grupo con-sistindo em (met)acrilsilanos da fórmula (II) e anidridossilanos da fórmula

<formula>formula see original document page 4</formula>em que

R4 representa um grupo alquila com 1 a 8 átomos de carbono,especialmente um grupo metila ou um grupo etila,

R5 representa um grupo alquila com 1 a 5 átomos de carbono,especialmente um grupo metila ou um grupo etila ou um grupo isopropila,

R6 representa um grupo alquileno linear ou ramificado, eventu-almente cíclico com 2 a 20, especialmente 3 átomos de carbono, eventual-mente com frações aromáticas e eventualmente com heteroátomos,

R7 representa um átomo de hidrogênio ou um grupo metila,

R8 representa um radical hidrocarboneto trivalente com 2 a 5,especialmente 2 átomos de carbono e b representa 0 ou 1, especialmente 0.

O termo "polímero" compreende, no presente documento, porum lado, um coletivo de macromoléculas quimicamente homogêneas, masque se distinguem com respeito ao grau de polimerização, massa molar ecomprimento de cadeia, que foi preparado através de uma polirreação (poli-merização, poliadição, policondensação). O termo compreende, por outrolado, também derivados de um tal coletivo de macromoléculas de polirrea-ções, compostos, portanto, que foram obtidos através de reações, tais como,por exemplo, adições ou substituições, de grupos funcionais com macromo-léculas pretendidas e que podem ser quimicamente homogêneas ou quimi-camente heterogêneas. Além disso, o termo compreende também os cha-mados pré-polímeros, isto é, pré-adutos oligômeros reativos, cujos gruposfuncionais participam da formação de macromoléculas.

Com o termo "silano" designam-se no presente documento, or-ganoalcoxissilanos, isto é, compostos, nos quais, por um lado, pelo menosum, normalmente dois ou três grupos alcóxi estão diretamente ligados aoátomo de silício (através de uma ligação Si-O) e que por outro lado, apresen-tam pelo menos um radical orgânico diretamente ligado ao átomo de silício(através de uma ligação Si-C). De maneira correspondente a isso, o termo"grupo silano" designa o grupo contendo silício ligado ao radical orgânico deum organoalcoxissilano. Os silanos, respectivamente, seus grupos silano,têm a característica de hidrolisar em contato com umidade. Nesse caso,formam-se organossilanóis, isto é, compostos silício-orgânicos contendo umou mais grupos silanol (grupos Si-OH) e, através de reações de condensa-ção seguintes, organossiloxanos, isto é, compostos silício-orgânicos conten-do um ou mais grupos siloxano (grupos Si-O-Si). O termo "silano funcional"designa compostos, especialmente polímeros, que apresentam grupos silano.

Como "α-funcionais" designam-se silanos ou grupos silano, cujoradical orgânico é substituído na posição α (posição 1) em relação ao átomode silício, com um grupo funcional, por exemplo, com um grupo isocianatoou um grupo amino. De maneira correspondente a isso, os silanos ou grupossilano são designados como "γ-funcionais", quando seu radical orgânico ésubstituído com um grupo funcional na posição γ (posição 3) em relação aoátomo de silício.

Designações de silano com grupos funcionais como prefixos,tais como, por exemplo, "aminossilano" ou "isocianatossilano", designamsilanos, os quais portam o grupo funcional mencionado no radical orgânicocomo substituinte. Designações, tal como, por exemplo, "a-aminossilanò" ou"γ-aminossilano" indicam, que um grupo funcional mencionado está em po-sição específica em relação ao átomo de silício.

O termo "polímero de poliuretano" compreende todos os políme-ros, que são produzidos pelo processo de poliadição de diisocianato. Estetambém inclui aqueles polímeros, que são quase ou inteiramente livres degrupos uretano. Exemplos de polímeros de poliuretano são poliéter-poliuretanos, poliéster-poliuretanos, poliéter-poliuréias, poliuréias, poliéster-poliuréias, poliisocianuratos ou policarbodiimidas.

A composição endurecível por umidade contém pelo menos umpolímero P silano funcional com grupos terminais da fórmula (I) já mencio-nada.

Polímeros do tipo do polímero P são descritos, por exemplo, noWO 03/018658. Esses polímeros contêm como grupos terminais, grupossilano α-funcionais que, com base em sua estrutura eletrônica, têm a carac-terística de hidrolisar muito rápido e a seguir, condensar. Com isso, tais po-límeros apresentam uma reatividade muito alta em relação à umidade. Porisso, eles podem ser utilizados para a preparação de composições endurecí-veis por umidade, que sem ou com apenas pequenas quantidades de catali-sadores, especialmente catalisadores de metais, apresentam também altasvelocidades de endurecimento. Especialmente também com esses políme-ros P, que apresentam grupos di- ou monoalcoxissilano como grupos termi-nais, obtêm-se velocidades de endurecimento ainda suficientemente eleva-das em composições endurecíveis por umidade, o que não é possível compolímeros, que apresentam grupos silano γ-funcionais correspondentes ousomente com o emprego de quantidades indesejavelmente altas de catalisa-dores.

Os polímeros P portam preferivelmente grupos dialcoxissilano,isto é, que a na fórmula (I) é preferivelmente 1. Tais composições contendopolímeros P têm a vantagem, de dispor de propriedades mecânicas particu-larmente boas após o endurecimento. Em comparação com o uso dos polí-meros P que portam grupos trialcoxissilano, forma-se uma menor densidadede reticulação no endurecimento do polímero. Com isso, as composiçõescontendo polímeros P com grupos dialcoxissilano apresentam uma elastici-dade especialmente alta após o endurecimento, especialmente uma dilatabi-lidade especialmente alta com alta resistência à ruptura. Isso é especialmen-te vantajoso para a aplicação como adesivos elásticos, materiais de vedaçãoe revestimentos.

Como polímeros P em uma primeira forma de concretização, sãousados polímeros P1, nos quais o radical bivalente X na fórmula (I) repre-senta -NH-CO-N(Rs)- ou -NH-CO-S- ou -NH-C0-0-. Os polímeros P1 po-dem ser obtidos a partir da reação de um polímero de poliuretano P11 con-tendo grupos isocianato com um α-amino-, um α-mercapto- ou um a-hidroxissilano, em que o silano é usado estequiometricamente ou levementesuper-estequiometricamente em relação aos grupos isocianato do polímerode poliuretano P11.

Como a-aminossilanos para a reação com um polímero de poliu-retano P11 contendo grupos isocianato prestam-se especialmente a-aminossilanos com um grupo amino primário (grupo NH2), a seguir tambémdenominados "α-aminossilanos primários", tais como (aminome-til)trimetoxissilano, (aminometil)-metildimetoxissilano e (aminome-til)dimetilmetoxissilano; α-aminossilanos com um grupo amino secundário(grupo NH), a seguir também denominados "α-aminossilanos secundários",por exemplo, análogos dos α-aminossilanos primários mencionados, osquais portam um radical hidrocarboneto no átomo de nitrogênio, por exem-plo, um grupo metila, etila, butila, ciclohexila ou fenila, tais como,por exem-plo, (N-ciclohexilaminometil)trimetOxissilano, (N-ciclohexilaminome-til)metildimetoxissilano,(N-fenilaminometil)trimetoxissilano e (N-fenilami-nomeil)meilimetoxissilano; α-aminossilanos secundários várias vezes silanofuncionais, tal como, por exemplo, bis(trimetoxissililmetil)amina; bem comoos produtos da adição do tipo Michael dos α-aminossilanos primários men-cionados com receptores de Michael, tais como diéster de ácido maléico,diéster de ácido fumárico, diéster de ácido citracônico, éster de ácido acríli-co, éster de ácido metacrílico, éster de ácido cinâmico, diéster de ácido ita-cônico, diéster de ácido vinilfosfônico, éster arílico de ácido vinilsulfônico,vinilsulfonas, vinilnitrilas, 1-nitroetilenos ou produtos de condensação deKnoevenagel, por exemplo, aqueles de diésteres de ácido malônico e aldeí-dos, tais como formaldeído, acetaldeído ou benzaldeído; bem como os aná-logos de todos os α-aminossilanos mencionados com grupos etóxi ou iso-propóxi ao invés dos grupos metóxi no átomo de silício.

Dos produtos mencionados de uma adição do tipo Michael, de-vem ser citados especialmente os produtos de reação de α-aminossilanosprimários com éster dimetílico, dietílico ou dibutílico de ácido maléico, éstertetrahidrofurfurílico, isobomílico, hexílico, láurico, esteárico, 2-hidroxietílicoou 3-hidroxipropílico de ácido maléico, éster dimetílico, dietílico ou dibutílicode ácido fosfônico, acrilnitrila, 2-pentenonitrila, fumaronitrila ou β-nitroestireno.

Como α-mercaptossilanos para a reação com um polímero depoliuretano P11 contendo grupos isocianato prestam-se, por exemplo, (mer-captometil)trimetoxissilano, (mercaptometil)metildimetoxissilano e (mercap-tometil)dimetilmetoxissilano, bem como os análogos dos a-mercaptossilanosmencionados com grupos etóxi ou isopropóxi em vez dos grupos metóxi noátomo de silício.

Como α-hidroxissilanos para a reação com um polímero de poli-uretano P11 contendo grupos isocianato prestam-se, por exemplo, (hidroxi-metil)-trimetoxissilano, (hidroximetil)metildimetoxissilano e (hidroxime-til)dimetilmetoxissilano, bem como os análogos dos α-hidroxissilanos men-cionados com grupos etóxi ou isopropóxi em vez dos grupos metóxi no áto-mo de silício.

O polímero de poliuretano P11 contendo grupos isocianato podeser obtido, por exemplo, através da reação de pelo menos um poliol compelo menos um poliisocianato, especialmente um diisocianato. Essa reaçãopode ser efetuada pelo fato, de que o poliol e o poliisocianato são levados àreação com processos usuais, por exemplo, a temperaturas de 50°G até10O0C, eventualmente com o uso concomitante de catalisadores adequados,sendo que o poliisocianato é dosado de maneira tal, que seus grupos isocia-nato estão presentes em excesso estequiométrico em relação aos gruposhidroxila do poliol.

Como polióis para a preparação do polímero de poliuretano P11contendo grupos isocianato podem ser utilizados, por exemplo, os seguintespolióis usuais comercialmente ou misturas desejadas dos mesmos:- polióis de polioxialquileno, também mencionados polióis de poliéteres ouoligoeteróis, os quais são produtos de polimerização de óxido de etileno,óxido de 1,2-propileno, óxido de 1,2- ou 2,3-butileno, tetrahidrofurano oumisturas dos mesmos, eventualmente polimerizados com auxílio de umamolécula de partida com dois ou mais átomos de hidrogênio ativos, tais co-mo, por exemplo, água, amoníaco ou compostos com vários grupos OH ouNH, tais como, por exemplo, 1,2-etanodiol, 1,2- e 1,3-propanodiol, neopentil-glicol, dietilenoglicol, trietilenoglicol e polietilenoglicóis, os dipropilenoglicóisisômeros, tripropilenoglicóis e polipropilenoglicóis, os butanodióis, pentano-dióis, hexanodióis, heptanodióis, octanodióis, nonanodióis, decanodióis, Un-decanodióis isômeros, 1,3- e 1,4-ciclohexanodimetanol, bisfenol A, bisfenolA hidrogenado, 1,1,1 -trimetiloletano, 1,1,1-trimetilolpropano, glicerina, anili-na, bem como misturas dos compostos mencionados acima. É possível utili-zar tanto polióis de polioxialquileno, que apresentam um baixo grau de insa-turabilidade (medido de acordo com ASTM D-2849-69 e indicado em milie-quivalente de insaturabilidade por grama de poliol (meq/g)), produzido, porexemplo, com auxílio dos chamados catalisadores complexos de cianeto demetal duplo (catalisadores DMC), como também polióis de polioxialquilenocom um grau de insaturabilidade mais elevado, produzido, por exemplo, comauxílio de catalisadores aniônicos, tais como NaOH1KOH, CsOH ou alcoola-tos de metais alcalinos.

Os polioxialquilenodióis ou polioxialquilenotrióis, especialmentepolioxipropilenodióis ou polioxipropilenotrióis são particularmente adequa-dos. Os polioxialquilenodióis ou polioxialquilenotrióis com um grau de insatu-rabilidade menor do que 0,02 meq/g e com um peso molecular na faixa de1.000 - 30.000 g/mol, bem como polioxipropilenodióis e -trióis com um pesomolecular de 400 - 8.000 g/mol são especialmente adequados. O termo"peso molecular" no presente documento designa a média de peso molecu-lar Mn.

Do mesmo modo, os chamados polióis de polioxipropileno termi-nados em óxido de etileno ("EO-endcapped", ethylene oxide-endcapped) sãoparticularmente adequados. Os últimos são polióis de polioxipropilenopolio-xietileno especiais, que são obtidos, por exemplo, pelo fato, de que polióisde polioxipropileno puros, especialmente polioxipropilenodióis e -trióis, sãoulteriormente alcoxilados após a conclusão da reação de polipropoxilaçãocom óxido de etileno e, com isso, apresentam grupos hidroxila primários.

- Polióis de poliéteres enxertados com estireno-acrilnitrila ou a-crilnitrila-metacrilato de metila.

- Polióis de poliésteres, também mencionados oligoesteróis, pro-duzidos, por exemplo, a partir de álcoois bi- até trivalentes, tais como, porexemplo, 1,2-etanodiol, dietilenoglicol, 1,2-propanodiol, dipropilenoglicol, 1,4-butanodiol, 1,5-pentanodiol, 1,6-hexanodiol, neopentilglicol, glicerina, 1,1,1-trimetilolpropano ou misturas dos álcoois mencionados acima com ácidosdicarboxílicos orgânicos ou seus anidridos ou ésteres, tais como, por exem-plo, ácido succínico, ácido glutárico, ácido adípico, ácido córtico, ácido sebá-cico, ácido dodecanodicarboxílico, ácido maléico, ácido fumárico, ácido itáli-co, ácido isoftálico, ácido tereftálico e ácido hexahidroftálico ou misturas dosácidos mencionados acima, bem como polióis de poliésteres de lactonas, talcomo, por exemplo, -caprolactona.

- Polióis de policarbonato, tais como são acessíveis através dareação, por exemplo, dos álcoois mencionados acima - utilizados para for-mar os polióis de poliésteres - com carbonatos de dialquila, carbonatos dediarila ou fosgênio.

- Polióis de poliacrilato e de polimetacrilato.

- Polióis de polihidrocarbonetos, também mencionados oligohi-drocarbonóis, tais como, por exemplo, copolímeros de etileno-propileno, eti-leno-butileno ou etileno-propileno-dieno polihidróxi funcionais, tais como sãoproduzidos, por exemplo, pela firma Kraton Polymers ou copolímeros polihi-dróxi funcionais de dienos, tais como 1,3-butanodieno ou misturas de dienoe monômeros de vinila, tais como estireno, acrilnitrila ou isobutileno ou poli-óis de polibutadieno polihidróxi funcionais, tais como, por exemplo, aqueles,que são produzidos através da copolimerização de 1,3-butadieno e álcoolalílico.

- Copolímeros de acrilonitrila/polibutadieno polihidróxi funcionais,tais como podem ser produzidos, por exemplo, a partir de epóxidos ou ami-noálcoois e copolímeros de acrilonitrila/polibutadieno terminados em carboxi-Ia (obteníveis comercialmente pelo nome Hycar® CTBN da Hanse Chemie).

Esses polióis mencionados apresentam um peso molecular mé-dio de 250 - 30.000 g/mol, especialmente de 1.000 - 30.000 g/mol e umafuncionalidade OH média na faixa de 1,6 até 3.

Como polióis preferem-se os polióis de polioxialquileno. Comopolióis preferem-se, além disso, os dióis. De modo particular, preferem-sepolioxialquilenodióis, especialmente aqueles com um grau de insaturabilida-de inferior a 0,02 meq/g e um peso molecular na faixa de 4.000 - 30.000g/mol, especialmente 8.000 - 30.000 g/mol.Adicionalmente a esses polióis mencionados, pequenas quanti-dades de álcoois bi- ou polivalentes de baixo peso molecular podem ser co-utilizados, tais como, por exemplo, 1,2-etanodiol, 1,2- e 1,3-propanodiol, ne-opentilglicol, dietilenoglicol, trietilenoglicol, os dipropilenoglicóis e tripropile-noglicóis isômeros, os butanodióis, pentanodióis, hexanodióis, heptanodióis,octanodióis, nonanodióis, decanodióis, undecanodióis isômeros, 1,3- e 1,4-ciclohexanodimetanol, bisfenol A hidrogenado, álcoois graxos dímeros,1,1,1-trimetiloletano, 1,1,1-trimetilolpropano, glicerina, pentaeritritol, álcooisde açúcares, tais como xilitol, sorbitol ou manitol, açúcar, tal como sacarose,outros álcoois polivalentes, produtos de alcoxilação de baixo peso moleculardos álcoois bi- e polivalentes mencionados acima, bem como misturas dosálcoois mencionados acima, para a produção do polímero de poliuretano P11.

Como poliisocianatos para a produção de um polímero de poliu-retano P11 contendo grupos isocianato podem ser utilizados, por exemplo,os seguintes poliisocianatos comercialmente usuais:

1,6-hexametilenodiisocianato (HDI), 2-metilpentametilen-1,5-diisocianato, 2,2,4- e 2,4,4-trimetil-1,6-hexametilenodiisocianato (TMDI),1,12-dodecametilenodiisocianato, diisocianato de Iisina e de éster lisínico,ciclohexano-1,3- e -1,4-diisocianato e misturas desejadas desses isômeros,1 -isocianato-3,3,5-trimetil-5-isocianatometil-ciclohexano (= isoforonodiisocia-nato ou IPDI), perhidro-2,4'- e -4,4'-difenilmetanodiisocianato (HMDI), 1,4-diisocianato-2,2,6-trimetilciclohexano (TMCDI), 1,3- e 1,4-bis-(isociana-tometil)-ciclohexano, m- e p-xililenodiisocianato (m- e p-XDI), m- e p-tetrametil-1,3- e -1,4-xililenodiisocianato (m- e p-TMXDI), bis-(1 -isocianato-1 -meti|etil)-naftaleno, 2,4- e 2,6-toluilenodiisocianato e misturas desejadasdesses isômeros (TDI), 4,4'-, 2,4'- e 2,2'-difenilmetanodiisocianato e misturasdesejadas desses isômeros (MDI), 1,3- e 1,4-fenilenodiisocianato, 2,3,5,6-tetrametil-1,4-diisocianatobenzeno, naftaleno-1,5-diisocianato (NDI), 3,3'-dimetil-4,4'-diisocianatodifenila (TODI), oligômeros e polímeros dos isociana-tos mencionados acima, bem como misturas desejadas dos isocianatosmencionados acima. MDI, TDI, HDI e IPDI são preferidos.Como polímeros P em uma segunda forma de concretização,utilizam-se polímeros P2, nos quais o radical bivalente X na fórmula (I) re-presenta -O-CO-NH- ou -N(R3)-CO-NH- ou -S-CO-NH-. Os polímeros P2são obteníveis da reação de um polímero P21 que apresenta pelo menosdois grupos reativos em relação aos isocianatos com pelo menos um a-isocianatossilano. Essa reação é efetuada ou na proporção estequiométricaentre grupos isocianato e grupos reativos em relação ao isocianato, por e-xemplo, a temperaturas de 20°C até IOO0C, eventualmente com a utilizaçãoconcomitante de catalisadores, de maneira que não restem mais quaisquergrupos isocianato; ou ela é efetuada com um leve excesso de grupos isocia-nato, em que o α-isocianatossilano remanescente no polímero após a rea-ção possa ser ulteriormente reagido, por exemplo, com um álcool. Essa se-gunda forma de concretização é preferida em relação à primeira forma deconcretização, a qual utiliza polímero P1, porque os polímeros P2 commesmo peso molecular apresentam tipicamente uma viscosidade mais baixado que os polímeros P1, o que é vantajoso para a aplicação de acordo coma invenção.

Como α-isocianatossilanos prestam-se, por exemplo, (isociana-tometil)trimetoxissilano, (isocianatometil)metildimetoxissilano, (isocianatome-til)dimetilmetoxissilano, bem como os análogos dos a-isocianatossilanosmencionados com grupos etóxi ou grupos isopropóxi em vez dos grupos me-tóxi no átomo de silício. Entre os α-isocianatossilanos são preferidos os dial-coxissilanos, especialmente (isocianatometil)metildimetoxissilano e (isocia-natometil)metildietoxissilano.Como polímeros P21 que apresentam pelo menos dois grupos

reativos em relação aos isocianatos são adequados, por exemplo, os com-postos listados a seguir:

- polióis com um peso molecular de pelo menos 2000 g/mol, taiscomo já foram mencionados como adequados para a produção de um polí-mero de poliuretano P11. Os polióis de polioxialquileno são especialmenteadequados. Preferem-se polióis com um peso molecular de pelo menos4000 g/mol. Polioxipropilenodióis e -trióis com um grau de insaturabilidadeinferior a 0,02 meq/g e com um peso molecular na faixa de 4.000 - 30.000g/mol, especialmente na faixa de 8.000 - 30.000 g/mol são particularmenteadequados.

- Poliaminas com um peso molecular de pelo menos 2000 g/mol,as quais apresentam pelo menos dois grupos amino, sendo que os gruposamino podem ser primários e/ou secundários, tais como, por exemplo, poli-aminas de polioxialquileno, tais como são obteníveis, por exemplo, pelo no-me Jeffamine® (da Huntsman Chemicals).

- Polímeros de poliuretano com grupos hidroxila em posição ter-minai, grupos amino ou grupos mercapto primários ou secundários com umpeso molecular de pelo menos 2000 g/mol, preferivelmente de pelo menos4000 g/mol.

Polímeros de poliuretano com grupos hidroxila em posição ter-minal são obteníveis, por exemplo, através da reação de pelo menos umpoliol com pelo menos um poliisocianato, em que os grupos OH estão pre-sentes em excesso estequiométrico, de maneira que após a reação rema-nescem grupos OH em posição terminal. Polióis e poliisocianatos adequadospara essa reação são os mesmos polióis e poliisocianatos comercialmenteusuais, tais como já foram listados como adequados para a produção de po-límeros de poliuretano P11 contendo grupos isocianato.

Como polímeros P21 preferem-se polióis de polioxialquileno comum peso molecular de pelo menos 4000 g/mol. Polioxipropilenodióis e -trióis,especialmente polioxialquilenodióis com um grau de insaturabilidade inferiora 0,02 meq/g e com um peso molecular na faixa de 4.000 - 30.000 g/mol,especialmente na faixa de 8.000 - 30.000 g/mol são particularmente preferi-dos. O uso desses polióis preferidos tem a vantagem, de que se formam po-límeros P2 de fácil produção com uma viscosidade particularmente baixa,que fornecem composições com propriedades mecânicas particularmenteboas.

Em uma forma de concretização particularmente preferida, osgrupos terminais do polímero P silano funcional são grupos dialcoxissilano,isto é, o valor de a na fórmula (I) é 1 e o polímero P silano funcional é umpolímero P2, o qual é obtenível da reação de um a-isocianatodialcoxissilanoe de um polímero P21, o qual é um polialcoxialquilenodiol, especialmentecom um grau de insaturabilidade inferior a 0,02 meq/g e com um peso mole-cular entre 4.000 e 30.000 g/mol, especialmente entre 8.000 e 30.000 g/mol.

A composição endurecível por umidade contém, além do políme-ro P com grupos silano α-funcionais, pelo menos um aminossilano AS compelo menos um grupo amino primário e/ou secundário.

O uso de aminossilanos em composições endurecíveis por umi-dade contendo polímeros silano funcionais é conhecido do estado da técni-ca. Os aminossilanos aceleram, por um lado, o endurecimento desses sis-temas e por outro lado, contribuem para uma melhora das propriedades deadesão. Pelos motivos mencionados, a presença de pelo menos um ami-nossilano AS é vantajosa também em composições contendo polímeros P.

Uma quantidade de aplicação adequada para um aminossilano AS encontra-se na faixa de 0,1 - 5 % em peso, preferivelmente 0,3 - 3 % em peso, emrelação a toda a composição. O aminossilano AS é vantajosamente usadoem uma quantidade de 0,2 - 10 % em peso, em relação ao polímero P sila-no funcional.

Aminossilanos AS preferidos são aminossilanos com pelo menosum grupo amino primário (grupo NH2), tais como, por exemplo, 3-aminopropilsilanos e seus derivados, especialmente 3-aminopro-piltrimetoxissilano e 3-aminopropiitrietoxissilano. Os chamados diaminossila-nos, que apresentam dois grupos amino, preferivelmente aqueles, que por-tam um grupo amino primário e um grupo amino secundário (grupo NH) naposição γ em relação ao átomo de silício, tais como, por exemplo, N-(2-aminoetil)-3-aminopropil-silanos, são particularmente adequados como ami-nossilanos AS. Diaminossilanos especialmente adequados são N-(2-aminoetil)-3-aminopropil-trimetoxissilano, N-(2-aminoetil)-3-amino-propil-metildimetoxissilano, N-(2-aminoetil)-3-aminopropil-trietoxissilano e N-(2-aminoetil)-3-aminopropil-triisopropoxissilano, bem como misturas dos ami-nossilanos mencionados.

O aminossilano AS é preferivelmente selecionado do grupo con-sistindo em 3-aminopropiltrimetoxissilano, 3-aminopropiltrietoxissilano, N-(2-aminoetil)-3-aminopropil-trimetoxissilano, N-(2-aminoetil)-3-aminopropil-metildimetoxissilano e N-(2-aminoetil)-3-aminopropil-trietoxissilano, especi-almente do grupo consistindo em N-(2-aminoetil)-3-aminopropil-trime-toxissilano, N-(2-aminoetil)-3-aminopropil-metildimetoxissilano, N-(2-ami-noetil)-3-aminopropil-trietoxissilano e N-(2-aminoetil)-3-aminopropil-triisopro-poxissilano.

A composição endurecível por umidade contém, além de pelomenos um polímero P com grupos silano α-funcionais e pelo menos um a-minossilano AS, pelo menos um silano S1 que é selecionado do grupo con-sistindo em (met)acrilsilanos da fórmula (II) já citada e anidridossilanos dafórmula (III) já citada.

A presença de pelo menos um silano S causa um nítido aperfei-çoamento das propriedades de adesão da composição endurecida, especi-almente após forte carga por umidade, por exemplo, através de imersãomais prolongada em água ou através de tratamento com vapor morno (porexemplo, a 70°C e 100 % de umidade do ar). Foi verificado, que este é obti-do especialmente pelo fato, de que um silano S é utilizado na faixa de 0,1 -5 % em peso, preferivelmente 0,5 - 4 % em peso, em relação a toda a com-posição. De maneira vantajosa, o silano S é usado em uma quantidade de0,2 - 10 % em peso, em relação ao polímero P silano funcional.

(Met)acrilsilanos da fórmula (II) adequados são, por exemplo, (3-metacriloxipropil)trimetoxissilano, (3-metacriloxipropil)metildimetoxissilano,(3-metacriloxi-2-metilpropil)trimetoxissilano, (3-metacriloxi-2-metilpropil)metil-dimetoxissilano, (4-metacriloxibutil)trimetoxissilano, (4-metacriloxi-butil)metildimetoxissilano, (4-metacriloxi-3-metilbutil)trimetoxissilano, (4-metacrilóxi-3-metilbutil)metildimetoxissilano, (4-metacrilóxi-3,3-dimetilbutil)tri-metoxissilano, (4-metacrilóxi-3,3-dimetilbutil)-metildimetoxissilano, (2-meta-crilóxietil)trimetoxissilano, (2-metacrilóxietil)-metildimetoxissilano, (7-metacri-lóxi-4-oxaheptil)trimetoxissilano, (7-metacrilóxi-4-oxaheptil)metildimetoxis-silano; bem como os análogos de todos os metacriisilanos mencionados comum grupo acrila ao invés do grupo metacrila; bem como os análogos dos(met)acrilsilanos mencionados com grupos etóxi ou isopropóxi, ao invés dosgrupos metóxi no átomo de silício.

(3-acriloxipropil)trimetoxissilano, (3-metacriloxipropil)trimetoxis-silano, (3-metacriloxipropil)trietoxissilano, (3-metacriloxipropil)trietoxissilano,(3-metacriloxipropil)triisopropoxissilano, (3-metacriloxipropil)metildimetoxis-silano e (3-metacriloxipropil)metildietoxissilano são preferidos.

O (3-metacriloxipropil)trimetoxissilano, (3-metacriloxipropil)trieto-xissilano e (3-metacriloxipropil)triisopropoxissilano são particularmente prefe-ridos.

Anidridossilanos da fórmula (III) adequados são, por exemplo,anidrido de ácido 3-(trimetoxissilil)propilsuccínico, anidrido de ácido 3-(trietoxissilil)propilsuccínico, anidrido de ácido 3-(dimetoximetilsilil)pro-pilsuccínico e anidrido de ácido 3-(dietoximetilsilil)propilsuccínico. O anidridode ácido (trimetoxissilil)propilsuccínico ou anidrido de ácido 3-(trie-toxissilil)propilsuccínico são especialmente adequados, o anidrido de ácido3-(trietoxissilil)propilsuccínicó é preferido.

Deve-se partir do fato, de que na composição, o aminossilanoAS e o silano S formam-se na composição após um certo período de arma-zenamento e/ou durante a aplicação pelo menos parcial de produtos de adi-ção, tais como podem ocorrer de maneira conhecida para aminas primáriase (met)acrilatos e anidridos.

Tais produtos de adição apresentam especialmente a seguinteestrutura de acordo com a fórmula (IV) e (V):

<formula>formula see original document page 17</formula>

em que

R9 representa o radical do aminossilano AS sem o grupo aminoprimário e X+ representa um cátion, especialmente um próton ou um amônio,especialmente um amônio de uma amina ou de um aminossilano AS.

O efeito observado do aumento de adesão dos silanos S, res-pectivamente, dos produtos de adição dos silanos S com os aminossilanosAS em relação com polímeros contendo grupos silano α-funcionais é surpre-endente e não próximo.

A composição endurecível por umidade de acordo com a inven-ção, pode conter adicionalmente outros componentes em relação a pelo me-nos um polímero P silano funcional, pelo menos um aminossilano AS e pelomenos um silano S. Contudo, é vantajoso observar, para que eles não pre-judiquem a estabilidade ao armazenamento, isto é, que durante o armaze-namento eles não provoquem a reação dos grupos silano contidos na com-posição que leva à reticulação em proporção significativa. De modo especial,isso significa, que esses outros componentes não contêm preferivelmentenenhuma ou no máximo, traços de água. Como componentes adicionais po-dem estar presentes, entre outros, os seguintes coadjuvantes e agentes adi-tivos:

Plastificantes, por exemplo, ésteres de ácidos carboxílicos orgâ-nicos ou seus anidridos, tais como ftalatos, por exemplo, dioctilftalato ou dii-sodecilftalato, adipatos, por exemplo, dioctiladipato e sebacatos, polióis, porexemplo, polióis de polioxialquileno ou polióis de poliésteres, ésteres de áci-do fosfórico e sulfônico orgânicos ou polibutenos; solventes; materiais deenchimento inorgânicos e orgânicos, por exemplo, carbonatos de cálcio mo-ídos ou precipitados, os quais estão eventualmente revestidos com esteara-tos, especialmente carbonato de cálcio finamente dividido revestido, fuligens,especialmente fuligens produzidas industrialmente (a seguir, designadascomo "fuligem"), caulim, óxidos de alumínio, ácidos silícicos, especialmenteácidos silícicos altamente dispersos de processos de pirólise, pós de PVC ouesferas ocas; fibras, por exemplo, de polietileno; pigmentos; catalisadores,por exemplo, compostos organoestanho, tais como dilaurato de dibutilesta-nho e diacetilacetonato de dibutilestanho, compostos bismuto-orgânicos oucomplexos de bismuto, compostos contendo grupos amino, por exemplo,1,4-diazabiciclo[2,2,2]octano e éter 2,2'-dimorfolinodietílico; modificadores dereologia, tais como, por exemplo, espessantes, por exemplo, compostos deuréia, ceras de poliamida, bentonitas ou ácidos silícicos pirogênicos; outrospromotores de adesão, por exemplo, epoxissilanos; reticuladores, por exem-pio, oligo- e polímeros silano funcionais; agentes de secagem, por exemplo,viniltrimetoxissilano, silanos α-funcionais, tais como N-(sililmetil)-0-metil-carbamatos, especialmente N-(metildimetoxissililmetil)-0-metil-carbamato,(metacriloximetil)silanos, metoximetilsilanos, N-fenil-, N-ciclohexil- e N-alquilsilanos, ésteres de ácido ortofórmico, oxido de cálcio ou peneiras mole-culares; estabilizadores contra calor, radiação solar e ultravioleta; substân-cias inibidoras de chamas; substâncias tensoativas, tais como, por exemplo,umectantes, agentes de decurso, agentes de ventilação ou desespumantes;fungicidas ou substâncias que impedem o crescimento de fungos; bem comooutras substâncias usualmente aplicadas em composições endurecíveis porumidade.

Preferivelmente, a composição endurecível por umidade contémplastificantes, materiais de enchimento e catalisadores. Como materiais deenchimento preferem-se fuligens, carbonatos de cálcio, especialmente car-bonatos de cálcio finamente divididos revestidos, ácidos silícicos altamentedispersos de processos de pirólise, bem como combinações desses materi-ais de enchimento. Preferivelmente, a composição contém entre 5 e 35 %em peso, especialmente entre 10 e 20 % em peso, de fuligem.

A composição descrita endurecível por umidade é guardada sobexclusão de umidade. Ela é estável ao armazenamento, isto é, ela pode serguardada sob exclusão de umidade em uma embalagem ou dispositivo ade-quado, tal como, por exemplo, em um barril, um saco ou em um cartucho,durante um espaço de tempo de vários meses até um ano e mais, sem mo-dificar-se em suas propriedades de aplicação ou em suas propriedades apóso endurecimento em proporção relevante para seu uso. Normalmente, a es-tabilidade ao armazenamento é determinada através da medição da viscosi-dade, da quantidade espremida ou da força espremida.

Preferivelmente, a composição não contém grupos isocianatolivres. Uma tal composição livre de isocianato é vantajosa do ponto de vistatoxicológico.

Na aplicação da composição descrita endurecível por umidadesobre pelo menos um corpo sólido ou artigo, os grupos silano do polímero eos silanos entram em contato com a umidade. Os grupos silano têm a pro-priedade, de hidrolisar em contato com umidade. Nesse caso, formam-seorganossilanóis (compostos silício-orgânicos contendo um ou mais grupos-silanol, grupos Si-OH) e, através de reações de condensação seguintes, or-ganossiloxanos (compostos silício-orgânicos contendo um ou mais grupossiloxano, grupos Si-O-Si). Como resultado dessas reações, as quais podemser aceleradas pela aplicação de catalisadores, a composição finalmenteendurece; esse processo também é designado como reticulação. A águanecessária para a reação de endurecimento pode provir ou do ar (umidadedo ar) ou então a composição pode ser posta em contato com um compo-nente contendo água, por exemplo, através de revestimento, por exemplo,com um agente de alisamento ou através de borrifação ou é possível acres-centar um componente contendo água à composição durante a aplicação,por exemplo, na forma de uma pasta hidratada, que é misturada, por exem-plo, através de um misturador estático.

A composição descrita endurece rapidamente em contato comumidade. No estado endurecido, ela dispõe de uma alta estabilidade mecâ-nica com alta dilatabilidade, bem como de boas propriedades de adesão,também após forte carga com umidade. Com isso, ela se presta para nume-rosas aplicações, especialmente como adesivo elástico, como material devedação elástico ou como revestimento elástico. Ela se presta especialmen-te para aplicações, que exigem uma alta velocidade de endurecimento e exi-gem muito da estabilidade e da estabilidade prematura e final, bem como dadilatabilidade, ao mesmo tempo, com altas exigências às propriedades deadesão. Ela é especialmente adequada para aplicações, nas quais há umacarga da composição endurecida com umidade, especialmente com umacombinação de calor e umidade.

Aplicações adequadas são, por exemplo, a colagem de elemen-tos de construção na construção de edifícios ou subterrânea e no acaba-mento ou reparo de artigos industriais ou artigos de consumo, especialmentede janelas, máquinas domésticas ou meios de transporte, tais como veículospara água ou terra, preferivelmente automóveis, ônibus, caminhões, trens ounavios; a vedação de tendas, costuras ou espaços ocos no acabamento oureparo industrial, ou na construção de edifícios ou subterrânea; bem como orevestimento de diversos substratos, por exemplo, como tinta, laca, primer,selador ou revestimento protetor ou como assoalho, por exemplo, para escri-tórios, áreas residenciais, hospitais, escolas, armazéns e estacionamentos.

Em uma forma de concretização preferida, a composição descri-ta é aplicada como adesivo ou material de vedação elástico.

Como adesivo elástico, a composição apresenta tipicamenteuma dilatação por ruptura de pelo menos 200 % e como material de vedaçãoelástico, uma tal de pelo menos 500 % à temperatura ambiente.

Na aplicação como adesivo, a composição é aplicada sobre umsubstrato S1 e/ou um substrato S2. Dessa maneira, o adesivo pode ser apli-cado sobre um ou sobre o outro substrato ou sobre os dois substratos. De-pois, as partes a serem coladas são unidas, depois do que o adesivo endu-rece. Nesse caso, deve-se observar, para que a união das partes seja efetu-ada dentro do chamado tempo de abertura, para assegurar, que as duaspartes unidas sejam coladas de modo confiável uma com a outra.

Na aplicação como material de vedação, a composição é aplica-da entre os substratos S1 e S2 e em seguida, realiza-se o endurecimento.Normalmente, o material de vedação é comprimido em uma fenda.

A aplicação do adesivo ou material de vedação é efetuada prefe-rivelmente de maneira homogênea.

Nas duas aplicações, o substrato S1 pode ser igual ou diferentedo substrato S2.

Substratos S1 ou S2 adequados são, por exemplo, substratosinorgânicos, tais como vidro, cerâmica de vidro, betão, argamassa, tijolo,telha, gesso e pedra natural, tal como granito ou mármore; metais ou ligas,tais como alumínio, aço, metais não-ferrosos, metais zincados; substratosorgânicos, tais como madeira, materiais plásticos, tais como PVC1 policarbo-natos, PMMA, poliéster, resinas epóxido; substratos revestidos, tais comometais revestidos com pó ou ligas; bem como tintas e laças, especialmenteIacas de cobertura de automóveis.

Caso seja necessário, os substratos podem ser pré-tratados an-tes de aplicar o adesivo ou material de vedação. Esses pré-tratamentoscompreendem especialmente processos de limpeza físicos e/ou químicos,por exemplo, polimento, jateamento de areia, escovação ou similares ou tra-tamento com produtos de limpeza ou solventes ou a aplicação de um promo-tor de adesão, de uma solução promotora de adesão ou de um primer.

Após a colagem ou vedação dos substratos S1 e S2 por meio deuma composição de acordo com a invenção, é obtido um artigo colado ouvedado. Um tal artigo pode ser uma construção, de edifício ou subterrâneaou um meio de transporte. Preferivelmente, o artigo é um meio de transporte,por exemplo, um veículo para água ou terra, especialmente um automóvel,um ônibus, um caminhão, um trem ou um navio ou uma peça complementardo mesmo. De modo particularmente preferido, o artigo colado ou vedado éum meio de transporte, especialmente um automóvel ou uma peça comple-mentar de um meio de transporte, especialmente de um automóvel.

Caso a composição seja usada com adesivo para colagens elás-ticas na construção de veículos, ela apresenta preferivelmente uma consis-tência pastosa com propriedades de estrutura viscosa. Um tal adesivo é a-plicado sobre o substrato por meio de um dispositivo adequado, preferivel-mente na forma de um filete, sendo que este pode apresentar uma superfícieessencialmente redonda ou triangular do corte transversal. Métodos ade-quados para aplicar o adesivo são, por exemplo, a aplicação a partir de car-tuchos comercialmente usuais, os quais são acionados manualmente pormeio de ar comprimido, ou a partir de um barril ou balde por meio de umabomba transportadora ou de um extrusor, eventualmente com um robô deaplicação. Um adesivo com boas propriedades de aplicação apresenta umaalta estabilidade e curso limitado do filete. Isto é, após a aplicação, ele ficaimóvel na forma aplicada, isto é, não escorre e após a retirada do dispositivoaplicador ele não traça nenhum filete ou apenas um muito curto, de maneiraa não deixar resíduos sobre o substrato.

Colagens elásticas na construção de veículos são, por exemplo,a colagem de peças, tais como coberturas de material plástico, frisos, flan-ges, pára-choques, cabinas de maquinista ou outras peças complementares,à carroceria laqueada de um meio de transporte ou a colagem de vidros nacarroceria. Como veículos devem ser mencionados, por exemplo, automó-veis, caminhões, ônibus, veículos ferroviários e navios.

Foi demonstrado, que a composição de acordo com a invenção,contendo pelo menos um polímero P, pelo menos um aminossilano AS epelo menos um silano S na forma de um (met)acrilsilano da fórmula (II) oude um anidridossilano da fórmula (III) apresenta propriedades de adesãosurpreendentemente boas. Em comparação com uma composição sem sila-no S, ela apresenta especialmente melhores propriedades de adesão apósuma forte carga da superfície adesiva com umidade, por exemplo, atravésde imersão mais prolongada em água ou através de tratamento com vapormorno (por exemplo, 70°C /100 % de umidade do ar).

Exemplos

Descrição dos Métodos de Teste

A resistência à tração e a dilatação por ruptura foram determina-dos de acordo com a DIN EN 53504 (velocidade de tração: 200 mm/min) emfilmes endurecidos durante 7 dias em clima normal (23 ± 1°C, 50 + 5 % deumidade relativa do ar) com uma espessura de camada de 2 mm.

A resistência à tração foi medida com base na DIN EN 1465.Foram usadas plaquetas de vidro flutuante, que foram previamente limpascom Cleaner-205 da Sika® (obtenível pela Sika Schweiz AG). As plaquetasde vidro foram dispostas da maneira descrita na norma, de modo que seformou sobreposição cheia de adesivo das dimensões de 10 até 12 mm delargura, 25 mm de comprimento e 4 a 5 mm de espessura. Com a finalidadede endurecimento, o corpo de prova foi armazenado durante 7 dias em climanormal (23 ± 1°C, 50 ± 5 % de umidade relativa do ar). Em seguida, o corpode prova foi separado com uma velocidade de pórtico rígido de 20 mm/minaté a ruptura.

As adesões foram determinadas da seguinte maneira:

Para examinar a adesão, os seguintes substratos foram usadosna forma de plaquetas: alumínio AIMg3, cerâmica de vidro VSG1 cerâmica devidro Bi-Basis ESG e vidro flutuante, obtenível pela firma Rocholl,Schõnbrunn, Alemanha. Cada plaqueta foi limpa com Cleaner-205 da Sika®.Após o tempo de arejamento de 10 minutos, dois cordões da respectivacomposição de poliuretano foram aplicados sobre cada plaqueta a partir deum cartucho. A seguir, a plaqueta revestida com os cordões foi armazenadadurante 7 dias em clima normal (23 ± 1°C, 50 ± 5 % de umidade relativa doar), depois do que a adesão foi medida uma primeira vez (primeiro filete).Em seguida, a plaqueta foi inteiramente imersa em água durante 7 dias àtemperatura ambiente, depois do que a adesão foi medida uma segunda vez(segundo filete). Para examinar a adesão, o filete endurecido foi cortado emcada caso em uma extremidade pouco acima da superfície da plaqueta (su-perfície adesiva). A extremidade cortada do filete foi segurada com a mão edepois cuidadosa e lentamente, descascando no sentido da outra extremi-dade do filete, arrancada da superfície da plaqueta. Se, nesse caso, a ade-são foi tão forte, que a extremidade do filete ameaçou romper ao ser arran-cado, fez-se um corte com um cortador no sentido vertical ao do arranca-mento do filete até a superfície polida da plaqueta e dessa maneira, um pe-daço do filete foi amplamente separado. Esses cortes foram repetidos, casonecessário, no arrancamento seguinte na distância de 2 a 3 mm. Dessa ma-neira, todo o filete foi arrancado ou cortado da plaqueta. A avaliação daspropriedades de adesão foi efetuada com base no adesivo endurecido re-manescente na superfície do substrato após o arrancamento do filete (ruptu-ra coesiva) e, na verdade, através da avaliação da proporção coesiva dasuperfície adesiva, de acordo com a seguinte escala:

1 = mais do que 95 % de ruptura coesiva

2 = 75 - 97 % de ruptura coesiva

3 = 25 - 75 % de ruptura coesiva

4 = menos do que 25 % de ruptura coesiva.Resultados do teste com valores de ruptura coesiva de menosdo que 75 %, isto é, valores de 3 e 4, valem como insuficientes.

O índice OH do poliol usado foi determinado através da reaçãocom um excesso de isoforonodiisocianato e subsequente retitulação dosgrupos isocianato não reagidos. Nesse caso, o valor do índice OH não foicorrigido em torno da água contida no poliol. Portanto, a informação do índi-ce OH é efetuada inclusive da água.

Abreviações usadas na tabela 1

Vgl. comparação

Geniosil® GF 31 (3-metoxiacriloxipropil)trimetoxissilano (Wacker)

Geniosil® GF 20 anidrido de ácido 3-(trietoxissilil)propilsuccínico (Wacker)

Geniosil® GF 82 (3-glicidoxipropil)trietoxissilano (Wacker)

Silan IO-Triethoxy isoctiltrietoxissilano (Wacker)

Geniosil® GF 9 N-(2-aminoetil)-3-aminopropil-trimetoxissilano (Wacker)a) Produção de um polímero com grupos silano α-funcionais

Polímero 1

1000 g de poliol Acclaim® 18200 (Bayer; polioxipropilenodiol Iowmonol, peso molecular médio de aproximadamente 18.000 g/mol, índice OH7,34 mg de KOH/g) e 21,1 g de Geniosil® XL 42 (Wacker; isocianatometil-metildimetoxissilano) foram reagidos a 90°C sob exclusão de umidade, atéque por meio de espectroscopia FT-IR não pôde ser mais comprovado ne-nhum isocianato livre. O polímero formado com grupos silano α-funcionaisfoi resfriado à temperatura ambiente e guardado sob exclusão de umidade.O produto límpido, incolor tinha uma viscosidade de 40 Pas a 20°C.

b) Produção de adesivos

Formulação básica

Em um misturador a vácuo, 3250 g de polímero 1, 1170 g dediisodecilftalato (DIDP; Palatinol® Z, BASF), 65 g de Geniosil® XL 65 (Wac-ker; N-(metildimetoxissililmetil)-O-metil-carbamato), 975 g de carbonato decálcio finamente dividido revestido (Socai® U1S2, Solvay, seco), 975 g defuligem (seco), 65 g de Geniosil® GF 9 (Wacker; N-(2-aminoetil)-3-aminopropil-trimetoxissilano) e 0,4 g de dilaurato de di-n-butil-estanho foramprocessados para uma pasta homogênea, que foi guardada sob exclusão deumidade.

Exemplos 1 a 7

Em um misturador a vácuo, a formulação básica foi homogene-amente misturada com os silanos citados na tabela 1 para os exemplos 1 a 7à temperatura ambiente e os adesivos obtidos dessa maneira foram envasa-dos em cartuchos sob exclusão de umidade.

Dessas composições foram fabricados corpos de prova no diaseguinte, tal como descrito. As composições e resultados dessas amostrasapós o endurecimento e armazenamento descritos estão reunidos na tabela 1.

Da tabela 1 é evidente, que todos os adesivos do exemplo 1 a 7apresentam propriedades mecânicas muito boas no estado endurecido.

O adesivo do exemplo comparativo 1, o qual não contém silanoS, apresenta uma boa adesão em todos os substratos testados após 7 diasde armazenamento em clima normal. No entanto, se o corpo de prova, emseguida, é colocado na água por 7 dias à temperatura ambiente, então nãohá mais adesão.

Os adesivos dos exemplos 2, 3 e 4 de acordo com a invenção,mostram um aperfeiçoamento da adesão após armazenamento em água emcomparação com o exemplo 1. Os adesivos dos exemplos comparativos 5, 6e 7 mostram um comportamento de adesão semelhante ao do exemplo 1.<table>table see original document page 27</column></row><table>Tabela 1: composição e resultados do teste dos adesivos dosexemplos 2 - 4 e dos exemplos comparativos 1 e 5 - 7.

* 1. índice: após 7 dias de armazenamento em clima normal; 2.índice: após 7 dias de armazenamento em clima normal e mais 7 dias dearmazenamento em água.

Claims

1. Composição endurecível por umidade compreendendo:a) pelo menos um polímero P silano funcional com pelo menosdois grupos terminais da fórmula (I) <formula>formula see original document page 29</formula> na qualR1 representa um grupo alquila com 1 a 8 átomos de carbono,especialmente um grupo metila ou um grupo etila,R2 representa um grupo alquila com 1 a 5 átomos de carbono,especialmente um grupo metila ou um grupo etila ou um grupo isopropila,a representa 0, 1 ou 2 eX representa um radical bivalente, o qual é selecionado do grupoconsistindo em -NH-CO-N(R3)-, -NH-CO-S-, -NH-CO-O-, -O-CO-NH-, -N(R3)-CO-NH-e-S-CO-NH-e em que R3 representa um átomo de hidrogênio ou um radical hidrocarbo-neto linear ou ramificado com 1 a 20 átomos de carbono, o qual apresentaeventualmente frações cíclicas e o qual apresenta eventualmente pelo me-nos um grupo funcional, que é selecionado do grupo consistindo em alcoxis-silila, éter, sulfona, nitrila, nitro, éster de ácido carboxílico, éster de ácido sul-fônico e éster de ácido fosfônico,b) pelo menos um aminossilano AS com pelo menos um grupoamino primário e/ou um secundário ec) pelo menos um silano S, o qual é selecionado do grupo con-sistindo em (met)acrilsilanos da fórmula (II) e anidridossilanos da fórmula(III),<formula>formula see original document page 30</formula>em queR4 representa um grupo alquila com 1 a 8 átomos de carbono,especialmente um grupo metila ou um grupo etila,R5 representa um grupo alquila com 1 a 5 átomos de carbono,especialmente um grupo metila ou um grupo etila ou um grupo isopropila,R6 representa um grupo alquileno linear ou ramificado, eventu-almente cíclico com 2 a 20, especialmente 3 átomos de carbono, eventual-mente com frações aromáticas e eventualmente com heteroátomos,R7 representa um átomo de hidrogênio ou um grupo metila,R8 representa um radical hidrocarboneto trivalente com 2 a 5,especialmente 2 átomos de carbono eb representa 0 ou 1, especialmente 0.

2. Composição endurecível por umidade de acordo com a reivin-dicação 1, caracterizada pelo fato de que o aminossilano AS é selecionadodo grupo consistindo em 3-aminopropiltrimetoxissilano, 3-amino-propiltrietoxissilano, N-(2-aminoetil)-3-aminopropil-trimetoxissilano, N-(2-aminoetil)-3-aminopropil-metildimetoxissilano, N-(2-aminoetil)-3-aminopro-piltrietoxissilano e N-(2-aminoetil)-3-aminopropil-triisopropoxissilano, especi-almente do grupo consistindo em N-(2-aminoetil)-3-aminopropil-trime-toxissilano, N-(2-aminoetil)-3-aminopropil-metildimetoxissilano, N-(2-amino-etil)-3-aminopropil-trietoxissilano e N-(2-aminoetil)-3-aminopropil-triisopropo-xissilano.

3. Composição endurecível por umidade de acordo com umadas reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que o silano S é(3-metacriloxipropil)trimetoxissilano, (3-metacriloxipropil)trietoxissilano ou (3-metacriloxipropil)triisopropoxissilano.

4. Composição endurecível por umidade de acordo com umadas reivindicações 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que o silano S é anidri-do de ácido 3-(trimetoxissilil)-propilsuccínico ou anidrido de ácido 3-(trietoxissilil)propilsuccínico, especialmente anidrido de ácido 3-(trietoxi-ssili)propilsuccínico.

5. Composição endurecível por umidade de acordo com umadas reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que a é 1.

6. Composição endurecível por umidade de acordo com umadas reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que o polímero Psilano funcional é um polímero P1 silano funcional, no qual X na fórmula (I)representa -NH-CO-N(R3)- ou -NH-CO-S- ou -NH-CO-O- e que é obtenívela partir da reação de um polímero de poliuretano P11 contendo grupos iso-cianato, tal como é obtido através da reação de pelo menos um poliisociana-to com pelo menos um poliol, com um α-amino-, um α-mercapto- ou um a-hidroxissilano, sendo que o silano é usado estequiometricamente ou leve-mente super-estequiometricamente em relação aos grupos isocianato dopolímero de poliuretano P11.

7. Composição endurecível por umidade de acordo com umadas reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que o polímero P silanofuncional é um polímero P2 silano funcional, no qual X na fórmula (I) repre-senta -O-CO-NH- ou -N(R3)-CO-NH- Ou -S-CO-NH- e que é obtenível apartir da reação de um polímero P21 que apresenta pelo menos dois gruposreativos em relação aos isocianatos com pelo menos um a-isocianatossilano.

8. Composição endurecível por umidade de acordo com a reivin-dicação 7, caracterizada pelo fato de que o polímero P21 que apresenta pelomenos dois grupos reativos em relação aos isocianatos é um poliol, especi-almente um poliol de polioxialquileno, preferivelmente com um grau de insa-turabilidade inferior a 0,02 meq/g e com um peso molecular entre 4.000 e-30.000 g/mol, especialmente entre 8.000 e 30.000 g/mol.

9. Composição endurecível por umidade de acordo com a reivin-dicação 7 ou 8, caracterizada pelo fato de que o α-isocianatossilano é (isoci-anatometil)-metildimetoxissilano ou (isocianatometil)metildietoxissilano.

10. Composição endurecível por umidade de acordo com umadas reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que a é 1 e que o polí-mero P silano funcional é um polímero P2 silano funcional, o qual é produzi-do a partir da reação de um α-isocianatodialcoxissilano com um polialcoxial-quilenodiol P21, especialmente com um grau de insaturabilidade inferior a-0,02 meq/g e com um peso molecular entre 4.000 e 30.000 g/mol, especial-mente entre 8.000 e 30.000 g/mol.

11. Composição endurecível por umidade de acordo com umadas reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que a proporçãodo aminossilano AS na composição é de 0,1 até 5 % em peso, especialmen-te 0,3 até 3 % em peso.

12. Composição endurecível por umidade de acordo com umadas reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que a proporçãodo silano S na composição é de 0,1 até 5 % em peso, especialmente 0,5 até-4 % em peso.

13. Composição endurecível por umidade de acordo com umadas reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que o silano S éusado em uma quantidade de 0,2 até 10 % em peso, em relação ao políme-ro P silano funcional.

14. Composição endurecível por umidade de acordo com umadas reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que o aminossi-lano AS é usado em uma quantidade de 0,2 até 10 % em peso, em relaçãoao polímero P silano funcional.

15. Composição endurecível por umidade de acordo com umadas reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que a composi-ção contém adicionalmente pelo menos um plastificante e/ou pelo menos umagente de enchimento, especialmente fuligem e/ou pelo menos um catalisa-dor para as reações dos grupos silano.

16. Uso de uma composição endurecível por umidade como de-finido em uma das reivindicações 1 a 15 como adesivo, material de vedaçãoou como revestimento, especialmente como adesivo ou material de vedaçãoelástico.

17. Uso de acordo com a reivindicação 16, para a colagem deelementos de construção na construção de edifícios ou subterrânea e noacabamento ou reparo de artigos industriais ou artigos de consumo, especi-almente de meios de transporte.

18. Uso de acordo com a reivindicação 16, para a vedação dejuntas, costuras ou espaços ocos no acabamento ou reparo industrial ou naconstrução de edifícios ou subterrânea.

19. Processo para colar substratos S1 e S2 compreendendo osestágios- aplicação de uma composição de acordo com uma das reivindicações 1 asobre um substrato S1 e/ou um substrato S2,- contato dos substratos S1 e S2 através da composição aplicada,- endurecimento da composição através do contato com umida-de, em que os substratos S1 e S2 são iguais ou diferentes uns dos outros.

20. Processo para vedar compreendendo os estágios- aplicação de uma composição como definido em uma das rei-vindicações 1 a 15 entre um substrato S1 e um substrato S2,- endurecimento da composição através do contato com umida-de, em que os substratos S1 e S2 são iguais ou diferentes uns dos outros.

21. Processo de acordo com a reivindicação 19 ou 20, caracteri-zado pelo fato de que pelo menos um dos substratos S1 ou S2 é vidro, ce-râmica de vidro, betão, argamassa, tijolo, telha, gesso, uma pedra natural, talcomo granito ou mármore; um metal ou uma liga, tal como alumínio, aço,metal não ferroso, metal zincado; uma madeira, um material plástico, tal co-mo PVC, policarbonato, PMMA, poliéster, resina epóxido; um revestimentoem pó, uma tinta ou uma laca, especialmente uma Iaca automotiva.

22. Artigo colado, o qual é produzido por meio de um processopara colar como definido na reivindicação 19 ou 21.

23. Artigo vedado, o qual é produzido por meio de um processopara vedar como definido em uma das reivindicações 20 ou 21.

24. Artigo colado ou vedado de acordo com a reivindicação 22ou 23, caracterizado pelo fato de que o artigo é um elemento de construção,um material industrial ou um meio de transporte, especialmente um veículopara água ou terra, preferivelmente um automóvel, um ônibus, um caminhão,um trem ou um navio ou uma parte dos mesmos.