BRPI0809464A2

BRPI0809464A2 - Composições de silicone com cura rápida em seção profunda

Info

Publication number: BRPI0809464A2
Application number: BRPI0809464-0A
Authority: BR
Inventors: Indumathi Ramakrishnan; Edward Joseph Nesakumar
Original assignee: Momentive Performance Mat Inc
Priority date: 2007-03-27
Filing date: 2008-03-26
Publication date: 2014-09-16
Also published as: AU2008231295B2; CN101679749B; CA2682191A1; US20080242763A1; ZA200906693B; RU2009139644A; RU2481363C2; CN101679749A; TW200902631A; WO2008118461A2; EP2134790A2; WO2008118461A3; CA2682191C; EP2134790B1; JP5324560B2; KR20090130009A; US8217107B2; AU2008231295A1; JP2010522803A; KR101607631B1

Description

"COMPOSIÇÕES DE SILICONE COM CURA RÁPIDA EM SEÇÃO PROFUNDA” Campo da Invenção

Esta invenção está relacionada de forma geral à composições de silicone para aplicações de weatherseal e de vitrificação estrutural. Mais especificamente, esta invenção diz respeito a composições de borracha de silicone que possuem cura rápida em seção profunda.

Fundamentos da Invenção

Composições de silicone curáveis de uma e duas partes são bem conhecidas na arte. Os sistemas de uma parte geralmente compreendem, entre outras coisas, um polímero de silicone que possui funcionalidade silila hidrolisável. Mediante exposição a uma atmosfera úmida, os grupos silila reagem com água para formarem grupos silanol que, por sua vez, condensam para formar uma rede de siloxano curada, a condensação sendo facilitada pelo catalisador. Entretanto, sistemas de polímeros de silicone tipicamente curam lentamente, isto é, depois de uns poucos dias a umas poucas semanas de exposição para uma atmosfera úmida.

As soluções do estado da arte para as indesejáveis taxas de cura em seção profunda de silicone e composições a base de hidrocarboneto incluem a adição de vários catalisadores e outros ingredientes ativos como componentes opcionais. Por exemplo, a patente U.S. 4.435.536, de Kato e colaboradores descreve, uma composição curável em umidade, de pacote único a base de grupos silila hidrolisáveis contendo polímeros de vinila em que a inclusão de um solvente proporciona estabilidade e “trabalhabilidade" para as composições. Quando curadas, as composições são ditas ter excelente resistência ao tempo e dureza superficial. A única limitação específica do solvente é que ele não leva a precipitação quando combinado com o polímero de vinila e um catalisador de curagem e o mesmo pode, portanto, ser um hidrocarboneto, álcool, cetona, éter ou éster, entre outras coisas. Os solventes preferidos incluem alcoóis e ésteres hidrolisáveis, metanol, ortoformato de metila, ortoformato de etila, metiltrimetoxilano e silicato de etila sendo especificamente ilustrados. Entretanto, o sistema ilustrado parece ser curado em temperaturas elevadas como um filme fino e não aparentam proporcionar cura em seção profunda. Adicionalmente, os solventes ilustrados também reagem na rede, ou são muito voláteis para serem retidos na composição enquanto a mesma cura. Além disso, alcoóis de alquila de cadeia longa que também são sugeridos como solventes tenderiam a passar por uma reação de troca com os grupos hidrolisáveis no silício para cobrir efetivamente o polímero com um grupo alcóxi de cadeia longa que não esteja prontamente hidrolisado, desse modo, interferindo com a cura na umidade pretendida.

Essencialmente, a cura rápida em seção profunda é frequentemente desejada em certas aplicações adesivas e/ou selantes (por exemplo, aplicações em construções, automóveis e vidraças isolantes).

Desse modo, permanece uma necessidade na arte por composições de silicone curáveis em umidade com cura rápida profunda para superar este problema.

Breve Descrição dos Desenhos A Figura 1 é uma representação gráfica do “tempo de tack-free” (cura da camada

superficial) dos Exemplos Comparativos 1 e 2 e Exemplos 1 e 2.

A Figura 2 é uma representação gráfica das taxas de “cura em seção profunda” do Exemplo 1 e Exemplo Comparativo 1.

A Figura 3 é uma representação gráfica das taxas de “cura em seção profunda" do Exemplo 2 e Exemplo Comparativo 2.

Sumário da Invenção

A presente invenção descreve misturas de polímeros de siloxano e óxido de zinco e seus usos em formulações de selantes que possuem cura rápida em seção profunda. Mais particularmente, a presente invenção proporciona uma composição selante curável que compreende:

a) pelo menos um diorganopolisiloxano terminado em silanol;

b) pelo menos um reticulador para o(s) diorganopolisiloxano(s) terminado(s) em silanol;

c) pelo menos um catalisador para a reação de reticulação;

d) um óxido de zinco em quantidade que cura rápido em seção profunda; e, opcio

nalmente,

e) pelo menos um componente adicional selecionado do grupo que consiste de um diorganopolisiloxano terminado em alquila, filtro, estabilizador de UV, antioxidante, promotor de adesão, acelerador de cura, agente tixotrópico, plastificante, renovador de umidade, pigmento, corante, surfactante, solvente e biocida.

As composições selantes de uma ou duas partes curáveis em temperatura ambiente da presente invenção proporcionam de forma inventiva cura rápida em seção profunda.

Descrição Detalhada da Invenção

A presente invenção descreve misturas de polímeros de siloxano e óxido de zinco e seus usos em formulações de selantes. A presença de óxido de zinco em sistemas com silicone para proporcionar condutividade térmica elevada e óleo de superfície prolongado em selante de silicone vulcanizável em temperatura ambiente (RTV) foi reportada nas patentes U.S. Nos. 5.292.606 e 5.733.960, respectivamente.

Como entendido aqui, a cura de composições selantes podem ser expressas como o "tempo de tack-free” ou curagem superficial e “cura em seção profunda” ou curagem ao longo da espessura do selante. O tempo de tack-free é testado pelo espalhamento de um selante a uma espessura desejada (por exemplo, 6,35 mm) em um molde de Teflon e colo10

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cação de 10 g de peso de aço inoxidável (SS) no selante em intervalos diferentes de tempo. O tempo de tack-free é o tempo em que nenhum material adere a superfície do peso. Alternativamente, “cura em seção profunda” ou curagem ao longo da espessura é testada com base no material espalhado que está sendo cortado ao longo da espessura de forma periódica para detectar a curagem completa. O tempo levado para o material curar completamente ao longo da espessura é chamado cura em seção profunda, também conhecido como “cura em seção espessa”. Não considerando a observação visual, os inventores planejaram um método para medir a cura em seção profunda, mais completamente descrito aqui abaixo, pela extração por solvente do material não curado do selante.

Uma descrição geral de cada um dos componentes da composição selante de cura em seção profunda é dada como segue:

As composições curáveis da presente invenção incluem pelo menos um diorganopolisiloxano terminado em silanol (a). Os diorganopolisiloxanos terminados em silanol (a) incluem aqueles de fórmula geral:

MaDbD1c

em que “a” é 2, “b” é igual a, ou maior que, 1 e “c” é zero ou um inteiro positivo; M é

(HOWyR1xR2ySiO1Z2

em que “x” é 0, 1 ou 2 e “y" é ou 0 ou 1, sujeito a limitação de que x + y é menor que, ou igual a 2, R1 e R2 são, cada um, independentemente grupos de hidrocarbonetos de monovalentes de até 60 átomos de carbono; D é

R3R4SiO1Z2

em que R3 e R4 são, cada um, independentemente grupos de hidrocarbonetos monovalentes de até 60 átomos de carbono; e D’ é

R5R6SiO272

em que R5 e R6 são, cada um, independentemente grupos de hidrocarbonetos monovalentes de até 60 átomos de carbono.

Em uma modalidade da invenção, o nível de incorporação de diorganopolisiloxano em que o átomo de silício em cada extremidade de cadeia de polímero é terminado em silanol (a) varia de aproximadamente 5 por cento em peso a aproximadamente 95 por cento em peso da composição total. Em outra modalidade da invenção, o nível de incorporação de polímero de diorganopolisiloxano ou misturas de polímeros de diorganopolisiloxanos (a) varia de aproximadamente 20 por cento em peso a aproximadamente 85 por cento em peso da composição total. Ainda em outra modalidade da presente invenção, o polímero de diorganopolisiloxano ou misturas de polímeros de diorganopolisiloxanos (a) varia de aproximadamente 30 por cento em peso a aproximadamente 60 por cento em peso da composição total.

Os reticuladores adequados (b) da presente invenção incluem um alquilsilicato de fórmula geral: (R7O)(R8O)(R9O)(R10O)Si

em que R7, R81 R9 e R10 são radicais de hidrocarbonetos de Ci a C60 monovalentes

escolhidos independentemente.

Outros reticuladores adequados incluem, mas não são limitados a, tetra-Npropilsilicato (NPS), tetraetilortosilicato e metiltrimetoxisilano (MTMS), viniltrimetoxisilano (VTMS) e composições de alcoxisilano substituído com alquila similar e semelhantes.

Em uma modalidade da presente invenção, o nível de incorporação de alquilsilicato (reticulador) varia de aproximadamente 0,1 por cento em peso a aproximadamente 10 por cento em peso da composição total. Em outra modalidade da invenção, o nível de incorporação de alquilsilicato (reticulador) varia de aproximadamente 0,3 por cento em peso a aproximadamente 5 por cento em peso da composição total. Ainda em outra modalidade da presente invenção, o nível de incorporação de alquilsilicato (reticulador) varia de aproximadamente 0,5 por cento em peso a aproximadamente 1,5 por cento em peso da composição total.

Catalisadores adequados (c) para uso aqui podem ser qualquer um daqueles conhecidos por serem úteis para facilitar a reticulação em composições selantes de silicone. O catalisador pode incluir catalisadores metálicos e não metálicos. Exemplos de porção de metal de catalisadores de condensação metálica úteis na presente invenção incluem estanho, titânio, zircônio, chumbo, ferro, cobalto, antimônio, manganês, bismuto e compostos de zinco.

De acordo com uma modalidade da presente invenção, compostos de estanho úteis para facilitar a reticulação em composições selantess de silicone incluem: compostos de estanho, tais como, dibutilestanhodilaurato, dibutilestanhodiacetato, dibutilestanhodimetoxido, octoato de estanho, isobutilestanhotriceroato, dibutil óxido de estanho, dibutil óxido de estanho solubilizado, dibutil estanho bis-diisooctilftalato, bis-tripropoxisilil dioctilestanho, dibutilestanho bis-acetilacetona, dióxido de dibutilestanho sililado, carbometoxifenil estanho tris-uberato, triceroato de isobutil estanho, dibutirato de dimetilestanho, di-neodecanoato de dimetilestanho, tartarato de trietilestanho, dibenzoato de dibutilestanho, oleato de estanho, naftanato de estanho, butilestanhotri-2-etilexilexoato, e butirato de estanho, e semelhantes.

Em uma modalidade da invenção, o catalisador para a reação de reticulação é um catalisador metálico. Em outra modalidade da invenção o catalisador metálico é selecionado a partir do grupo que consiste de compostos de estanho, e ainda em outra modalidade da invenção, o catalisador metálico é óxido de dibutil estanho solubilizado.

De acordo com outra modalidade da presente invenção, compostos de titânio úteis para facilitar a reticulação em composições selantes de silicone incluem: Di(isopropóxido) Titânio bis(etilacetoacetato) [Dupont; Tyzor DC], Di(isobutóxido) Titânio bis(etilacetoacetato) [Johnson Matthey; Vertec KE6], Di(n-butóxido) Titânio bis(etilacetoacetato) [Johnson Matthey], 1,3-propanodioxititânio bis(etilacetoacetato), Titânio(trietanolaminato)isopropóxido [Dupont; Tyzor TE], Bis(trietanolamino) titânio di (metil diglicolato) [Sanmar; Isocat ETAM], Titânio diisopropóxido (bis-2-4-pentanodionato) [Dupont; Tyzor AA], Titânio etóxido isopropóxido bis-(2,4-pentanodionato) [Sanmar; IsocatAA 65], Titânio bis-(2,4-pentanodionato) (2- EHA) [Johnson Matthey; Vertec XL100], e tetraalquiltitanatos, por exemplo, treta n-butil titanato e tetra-isopropil titanato e semelhantes.

De acordo com uma modalidade específica da invenção, o catalisador para a reação de reticulação é Di(isopropóxido) Titânio bis(etilacetoacetato).

Em uma modalidade da invenção, o nível de incorporação de catalisador varia de aproximadamente 0,001 por cento em peso a aproximadamente 1 por cento em peso da composição total. Em outra modalidade da invenção, o nível de incorporação de catalisador varia de aproximadamente 0,003 por cento em peso a aproximadamente 0,5 por cento em peso da composição total. Ainda em outra modalidade da invenção, o nível de incorporação de catalisador varia de aproximadamente 0,005 por cento em peso a aproximadamente 0,2 por cento em peso da composição total.

A composição selante curável da presente invenção proporciona composição selante de silicone curável em temperatura ambiente, que cura para proporcionar cura rápida em seção profunda. Esta cura rápida em seção profunda é proporcionada pela presença de óxido de zinco particulado (d) na composição selante de silicone curável em temperatura ambiente, quando presente em uma quantidade de pelo menos aproximadamente 1 parte em peso por 100 partes em peso da composição total da composição selante de silicone curável em temperatura ambiente. Em uma modalidade específica da invenção, o óxido de zinco está presente em uma quantidade de aproximadamente 2 a aproximadamente 30 partes em peso por 100 partes em peso da composição total, e em uma modalidade mais específica, de aproximadamente 5 a aproximadamente 20 partes em peso por 100 partes em peso da composição total.

O óxido de zinco particulado (d) da presente invenção possui um tamanho médio de partícula de menos que aproximadamente 1 mícron, de aproximadamente 50 a aproximadamente 70 nm, e uma área superficial de aproximadamente 5 a aproximadamente 30 m2/g. O óxido de zinco (d) possui uma pureza de aproximadamente 80 a aproximadamente 99,9 por cento e um pH que varia de aproximadamente 7,0 a aproximadamente 9,0. O óxido de zinco da presente invenção é disponível comercialmente como White Seal (IP 100) (disponibilizado pelo grupo MLA das Indústrias, Kanpur, lndia); Zincosil NK-T-150 (disponibilizado pelo grupo MLA das Indústrias, Kanpur, lndia), ACS (disponibilizado por Aldrich Chemical Co.); pó de nano óxido de zinco (disponibilizado por Aldrich Chemical Co).

De acordo com uma modalidade específica da invenção, a composição selante de silicone curável em temperatura ambiente é obtida usando-se uma composição de duas partes”, tais composições sendo bem conhecidas na arte. Em um sistema de duas partes a primeira parte compreende polidiorganosiloxano como descrito aqui e óxido de zinco, e uma segunda parte compreende um reticulador, tal como o descrito aqui acima. A segunda parte também pode conter uma carga e um catalisador de curagem para a composição de silicone curável em temperatura ambiente. O óxido de zinco particulado pode ser adicionado na primeira ou segunda parte. As “partes” desta composição de duas partes são armazenadas em pacotes separados para impedir a curagem prematura que pode ocorrer se todos os ingredientes são misturados por um período de tempo muito longo antes do uso da composição.

Além disso, as composições da presente invenção podem ser preparadas usando os modos de fabricação em batelada ou contínuo. Preferencialmente, os ingredientes tais como polímero de silicone, óxido de zinco, catalisador de cura, reticulador, promotor de adesão, auxiliadores de processo e outros aditivos são combinados em uma extrusora contínua de componente para produzir a composição selante desejada. Tanto a “primeira parte” quanto a “segunda parte” são preparadas desta maneira. A extrusora contínua de componente pode ser qualquer extrusora contínua de componente, tais como, a extrusora de dupla rosca de Werner-Pfleiderer, ou uma extrusora Buss, ou P.B. Kokneader.

Na concepção mais ampla da presente invenção, todos os ingredientes podem ser misturados na extrusora contínua de componente, quais sejam, polímero de silicone, óxido de zinco, plastificante, um catalisador de condensação e um promotor de adesão, etc. Em tal processo, que é contínuo, a extrusora é operada em uma faixa de 20°C a 200°C, mais preferencialmente na faixa de 25°C a 50°C e a extrusora é operada com vácuo parcial de modo a remover voláteis durante o processo de mistura.

De acordo com uma modalidade da invenção, as composições de silicone da presente invenção compreendem adicionalmente um alquilsilano ou mistura de alcoxisilanos como um promotor de adesão. Em uma modalidade, o promotor de adesão pode ser uma mistura de combinação de n-2-aminoetil-3-aminopropiltrimetoxisilano e 1,3,5- tris(trimetoxisililpropil)isocianurato. Outros promotores de adesão úteis da presente invenção incluem, mas não são limitados a, n-2-aminoetil-3-aminopropiltrietoxisilano, γaminopropiltrietoxisilano, γ-aminopropiltrimetoxisilano, aminopropiltrimetóxisilano, bis-γ(trimetoxisililpropil)amina, N-fenil-Y-aminopropiltrimetoxisilano, triaminofuncionaltrimetoxisilano, γ-aminopropilmetildietoxisilano, γ-aminopropilmetildietoxisilano, metacriloxipropiltrimetoxisilano, metilaminopropiltrimetoxisilano, γ-glicidoxipropiletildimetoxisilano, γglicidoxipropiltrimetóxisilano, γ-glicidoxietiltrimetoxisilano, 3-(3,4-

epoxicicloexil)propiltrímetóxisilano, P-(3,4-epoxicicloexil)etilmetildimetoxisilano, isocianatopropiltrietoxisilano, isocianatopropilmetildimetoxisilano, β-cianoetiltrimetoxisilano, γacriloxipropiltrimetoxisilano, γ-metacriloxipropilmetildimetoxisilano, 4-amino-3,3- 10

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dimetilbutiltrimetóxisilano, e n-etil-3-trimetoxisilil-2-metilpropanamina, e semelhantes.

O nível de incorporação de alcoxisilanos (promotor de adesão) varia de aproximadamente 0.1 por cento em peso a aproximadamente 20 por cento em peso. Em uma modalidade da invenção, o promotor de adesão varia de aproximadamente 0,3 por cento em peso a aproximadamente 10 por cento em peso da composição total. Em outra modalidade da invenção, o promotor de adesão varia de aproximadamente 0,5 por cento em peso a aproximadamente 2 por cento em peso da composição total.

Em uma modalidade da invenção, a composição da presente invenção inclui um plastificante para reduzir o módulo do elastômero curado. O plastificante pode ser polidimetilsiloxano possuindo unidades de triorganosilóxi terminais onde os grupos organos são metila, vinila ou fenila ou combinações destes grupos. Por exemplo, os polidimetilsiloxanos usados como plastificantes ou agentes de redução do módulo podem normalmente possuir uma viscosidade de aproximadamente 100 a 100.000 mpa.s medidas a 25°C e podem ser usados em quantidades de até 80 partes em peso por 100 partes em peso do material polimérico.

A composição de silicone da presente invenção pode também compreender uma carga. As cargas adequadas da presente invenção incluem, mas não estão limitadas a, brita, carbonato de cálcio coloidal e precipitado que é tratado com compostos, tais como, estereato ou ácido esteárico, sílicas de reforço, tais como, sílicas fumigadas, sílicas precipitadas, géis de sílica e sílicas hidrofobizadas e géis de sílica; quartzo britado e triturado, alumina, hidróxido de alumínio, hidróxido de titânio, terra de diatomáceas, óxido de ferro, negro de fumo e grafite, ou argilas, tais como, caulim, bentonite, montemorilonita, talco, mica e semelhantes.

Em uma modalidade da presente invenção, a carga é uma carga de carbonato de cálcio, carga de sílica, ou uma mistura das mesmas. Em outra modalidade específica da invenção, óxido de zinco (d) é adicionado diretamente à carga. O tipo e a quantidade de carga adicionada dependem das propriedades físicas desejadas para a composição de silicone curada. Em outra modalidade da invenção, a quantidade de carga é de 0 por cento a aproximadamente 90 por cento em peso da composição total. Ainda em outra modalidade da invenção, a quantidade da carga é de aproximadamente 10 por cento em peso a aproximadamente 40 por cento em peso da composição total. A carga pode ser uma espécie única ou uma mistura de duas ou mais espécies.

As composições da presente invenção podem, opcionalmente, compreender compostos surfactantes não iônicos selecionados a partir do grupo de surfactantes que consiste de polietileno glicol, polipropileno glicol, óleo de castor etoxilatado, etoxilato de ácido oléico, etoxilatos de alquilfenóis, copolímeros de óxido de etileno (EO) e óxido de propileno (PO) e copolímeros de silicones e poliéteres (copolímeros de silicone poliéter), copolímeros de silicones e copolímeros de óxido de etileno e óxido de propileno e mistura dos mesmos em uma quantidade variando levemente acima de 0 por cento em peso a aproximadamente 10 por cento em peso. Mais preferivelmente, de aproximadamente 0,1 por cento em peso a aproximadamente 5 por cento em peso, e, mais preferivelmente, de aproximadamente 0,5 por cento em peso a aproximadamente 0,75 por cento em peso da composição total.

As composições da presente invenção podem ser preparadas usando outros ingredientes que são convencionalmente empregados em composições de silicone vulcanizável em temperatura ambiente (RTV), tais como, corantes e pigmentos, contanto que eles não interfiram nas propriedades desejadas.

As composições selantes de silicone de curagem rápida em seção profunda da presente invenção encontram vários usos em aplicações onde a curagem rápida em seção profunda é essencial. Por exemplo, as composições são usadas para vedação contra intempéries e composições selantes em unidades de vidraça isolante, ou unidades de IG, como eIementos de janelas, clarabóias, portas e produtos relacionados, incluindo veículos. Usos adicionais das composições selantes de silicone de curagem rápida em seção profunda incluem sistemas convencionais de revestimento de proteção de parede e painéis de janela unidos de forma adjacente, por exemplo, clarabóias do átrio, paredes de vidraça, e semelhante. Juntamente com a curagem rápida em seção profunda as presentes composições proporcionam a expansão e contração devido a várias condições, por exemplo, variações de temperatura e movimento devido a fundação de construção e semelhantes.

A invenção é ilustrada pelos exemplos seguintes não limitantes:

Preparação das formulações selantes dos Exemplos Comparativos 1 e 2:

TABELA 1

Materiais Quantidade em Gramas (g) Silanol (30000cst) 34 OMYACARB FT- CaCO3 50 ZnO 0 Sílica fumigada tratada duas vezes 6 Plastificante de dimetilpolisiloxano 10 Os exemplos comparativos 1 e 2 foram preparados sem óxido de zinco e consistiram de vários ingredientes mostrados na Tabela 1. Os exemplos comparativos 1 e 2 foram preparados do mesmo modo em misturador Ross usando o seguinte procedimento: 34g de polímero de silanol foram colocados em um Vaso de Ross. Calor foi aplicado a 100°C. Foram adicionados lentamente 20 g de CaCO3 Omya mediante mistura. Também foram adicionados 2 g de sílica fumigada tratada duplamente. A misturação continuou por 15 minutos. A dispersão foi verificada. Foram adicionados lentamente 15 g adicionais de CaCO3 Omya juntamente com 2 g de sílica fumigada tratada duplamente e misturada por 30 minutos. A dispersão foi novamente verificada. Outros 15 g de CaCO3 Omya foram adicionados lentamente a mistura juntamente com mais 2 g de sílica fumigada tratada duplamente e a misturação continuou por 2 horas. A mistura foi transferida para um recipiente impermeável ao ar.

Procedimento de curagem: As misturas foram então combinadas com catalisador, reticulador e promotor de adesão com quantidades e ingredientes mostrados na Tabela 2 e Tabela 3, respectivamente, e colocada em um misturador de velocidade de Hauschild e conservada por 9-14 dias para envelhecimento. As misturas dos Exemplos comparativos 1 e 2 foram, então, removidas e vertidas em moldes de Teflon com profundidade de

Os exemplos comparativos 1 e 2 foram preparados com reticulador metil trimetóxi silano (MTMS) e promotor de adesão tris (trimetóxi silil propil) isocianurato (Iso-T) como mostrado na Tabela 2:

TABELA 2

Comp. Ex. 1 Silanol + CaCO3 + Plastificante + Sílica fumigada 48,5 g Catalisador Titânio Isopropóxido etilacetilacetonato 0,5 g Reticulador MTMS 0,9 g Promotor de Adesão Iso-T 0,2 g O Exemplo Comparativo 2 foi preparado exatamente como o Exemplo Comparativo

1 exceto que o reticulador vinil trimetoxisilano (VTMS) e Promotor de Adesão Iso-T foram usados como mostrado na Tabela 3:

TABELA 3

Comp. Ex. 2 Silanol + CaCO3 + Plastificante + Sílica fumigada 48,5 g Catalisador Titânio Isopropóxido etilacetilacetonato 0,5 g Reticulador VTMS 0,9 g Promotor de Adesão Iso-T 0,2 g Preparação da formulação de Selante do Exemplo 1: TABELA 4

Materiais Quantidade em Gramas (g) Silanol (30000cst) 33 OMYACARB FT- CaCO3 45 ZnO 5 Sílica fumigada tratada duas vezes 6 Plastificante de dimetilpolisiloxano 10 A formulação de selante do Exemplo 1 foi preparada com óxido de zinco e os vários ingredientes mostrados na Tabela 4. O Exemplo 1 foi preparado em um misturador de Ross usando o seguinte procedimento: 34 g de polímero de silanol foram colocados em um misturador Ross e 10 g de plastificante em um vaso de Ross. Calor foi aplicado a 100°C. Foram 5 adicionados 15 g de CaCO3 Omya, 2 g de sílica fumigada tratada duplamente e 5 g de óxido de zinco foram adicionados lentamente mediante misturação. A misturação continuou por 15 minutos. A dispersão foi verificada. Foram adicionados lentamente à mistura 15 g adicionais de CaCO3 Omya e 2 g de sílica fumigada tratada duplamente. A mistura continua por 30 minutos. A dispersão foi verificada. Outros 15 g de CaCO3 Omya e 2 g de sílica fumigada 10 tratada duplamente foram adicionados lentamente a mistura. A misturação continuou por 2 horas. A mistura foi transferida para um recipiente impermeável ao ar.

Procedimento de curagem: A mistura foi então combinada com catalisador, reticulador e promotor de adesão com quantidades e ingredientes mostrados na Tabela 5, em um misturador de velocidade de Hauschild e conservada por 9 - 14 dias para envelhecimento. A mistura foi, então, retirada e vertida em um molde de Teflon com profundidade de Exemplo 1 foi preparado reticulador MTMS e promotor de adesão Iso-T:

TABELA 5

Exemplo 1 Silanol + CaCO3 + Plastificante + Sílica fumigada 48,5 g Catalisador Titânio Isopropóxido etilacetilacetonato 0,5 g Reticulador MTMS 0,9 g Promotor de Adesão Iso-T 0,2 g Os ingredientes da formulação de selante do Exemplo 2 são mostrados na Tabela

6:

TABELA 6

Materiais Quantidade em Gramas (g) Silanol (30000cst) 34 OMYACARB FT- CaCO3 40 ZnO 10 Sílica fumigada tratada duas vezes 6 Plastificante de dimetilpolisiloxano 10 A formulação de selante do Exemplo 2 foi preparada com óxido de zinco e os vários ingredientes mostrados na Tabela 6. O Exemplo 2 foi preparado em um misturador de Ross usando o seguinte procedimento: 34 g de polímero de silanol foram colocados em um misturador Ross e 10 g de plastificante em um vaso de Ross. Calor foi aplicado a 100°C. Foram adicionados 15 g de CaCO3 Omya, 2 g de sílica fumigada tratada duplamente e 10 g de óxido de zinco foram adicionados lentamente mediante misturação. A misturação continuou por 15 minutos. A dispersão foi verificada. Foram adicionados lentamente à mistura 10 g adicionais de CaCO3 Omya e 2 g de sílica fumigada tratada duplamente. A misturação continuou por 30 minutos. A dispersão foi verificada. Outros 15 g de CaCO3 Omya e 2 g de sílica fumigada tratada duplamente foram adicionados lentamente a mistura. A misturação continuou por 2 horas. A mistura foi transferida para um recipiente impermeável ao ar.

Procedimento de curagem: A mistura foi então combinada com catalisador, reticulador e promotor de adesão com quantidades e ingredientes mostrados na Tabela 7, em um misturador de velocidade de Hauschild e conservada por 9-14 dias para envelhecimento. A mistura foi, então, retirada e vertida em um molde de Teflon com profundidade de V*.

O Exemplo 2 foi preparado com reticulador viniltrimetoxisilano (VTMS) e Promotor de Adesão Iso-T e os vários ingredientes da Tabela 7:

TABELA 7

Exemplo 2 Silanol + CaCO3 + Plastificante + Sílica fumigada 48,5 g Catalisador Titânio Isopropóxido etilacetilacetonato 0,5 g Reticulador VTMS 0,9 g Promotor de Adesão Iso-T 0,2 g Medições do Tempo de Tack Free e de Cura em Seção Profunda: Após aplicar os exemplos 1-2 e Exemplos Comparativos 1-2 em moldes de Teflon com 1A" de espessura, a superfície foi feita mesmo com um espaçador de alumínio. Começando-se no momento que o material foi aplicado primeiro, a superfície foi verificada com um peso de 10 g para determinar se o material está com tack free em intervalos de 15 minutos (mínimo) até que seja alcançado o tack free: Os dados de tempo de Tack Free dos Exemplos 1-2 e Exemplos Comparativos 1-2 estão apresentados na Figura 1.

A cura em seção profunda foi determinada por experimentos de expansão com solvente como segue: Uma porção pesada de resina de acordo com os Exemplos 1-2 e Exemplos Comparativos 1-2 foi obtida a partir de um corte ao longo da espessura do molde (uma amostra de aproximadamente 5 g de cada um dos Exemplos 1-2 e Exemplos Comparativos 1-2 foi obtida) e deixada expandir em 100 mL de tolueno por 3 dias. As amostras dos Exemplos 1-2 e Exemplos Comparativos 1-2 foram removidas do tolueno e conservadas para secagem sob condições ambientes por 3 dias. Cada amostra foi pesada novamente após secagem. A diferença no peso proporciona o aumento da amostra não curada dos Exemplos 1-2 e Exemplos Comparativos 1-2 dissolvidos em tolueno. Esta medição foi obtida nas 6°, 24° e 48° horas após aplicar os exemplos de selante no molde Teflon. A porcentagem do exemplo não curado foi plotada contra o tempo.

Os dados de cura em seção profunda para o Exemplo Comparativo 1 e Exemplo 1 são apresentados na Figura 2, e os dados de cura em seção profunda para o Exemplo Comparativo 2 e Exemplo 2 são apresentados na Figura 3.

Embora o processo da invenção tenha sido descrito com relação a certas modalidades, deverá ser entendido por pessoas versadas na arte que várias alterações podem ser 5 feitas e equivalentes podem ser substituídos por elementos dos mesmos, sem se afastar do escopo da invenção. Além disso, muitas modificações podem ser feitas para adaptar uma situação particular ou material aos ensinamentos da invenção sem se afastar do escopo essencial da mesma. Portanto, pretende-se que a invenção não seja limitada a modalidade particular descrita como o melhor modo contemplado para a realização do processo da in10 venção, mas a invenção incluirá todas as modalidades que estiverem dentro do escopo das reivindicações apensas.

Claims

1. Composição de selante curável, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende: a) pelo menos um diorganopolisiloxano terminado em silanol; b) pelo menos um reticulador para o(s) diorganopolisiloxano(s) terminado(s) em silanol; c) pelo menos um catalisador para a reação de reticulação; d) um óxido de zinco em quantidade que cura rápido em seção profunda; e, opcionalmente, e) pelo menos um componente adicional selecionado do grupo que consiste de um diorganopolisiloxano terminado em alquila, filtro, estabilizador de UV1 antioxidante, promotor de adesão, acelerador de cura, agente tixotrópico, plastificante, renovador de umidade, pigmento, corante, surfactante, solvente e biocida.

2. Composição de selante curável, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o polímero de diorganopolisiloxano, componente (a), é um diorganopolisiloxano terminado em silanol que possui a fórmula: MaDbD1c em que a = 2, b é igual a, ou maior que 1, c é zero ou um inteiro positivo; M = (HO)3-x-yR1xR2ySiOi/2; em que x = 0, 1 ou 2 e y é ou 0 ou 1, com a condição de que x + y é menor que, ou igual a 2, R1 e R2 são radicais de hidrocarbonetos de C1 a C60 monovalentes; D = R3R4SiO1Z2; em que R3 e R4 são radicais de hidrocarbonetos de C1 a C60 monovalentes; e D’ = R5R6SiO2Z2 em que R5 e R6 são radicais de hidrocarbonetos de C1 a C60 monovalentes escolhidos independentemente.

3. Composição de selante curável, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que os reticuladores, componente (b), possuem a fórmula geral: (R7O)(R8O)(R9O)(R10O)Si em que R71 R8, R9 e R10 são radicais de hidrocarbonetos de C1 a C60 monovalentes escolhidos independentemente.

4. Composição de selante curável, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o reticulador, componente (b), é pelo menos um selecionado a partir do grupo que consiste de tetra-N-propilsilicato, tetraetilorto silicato e metiltrimetoxisilano.

5. Composição de selante curável, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o catalisador, componente (c), é um catalisador de estanho.

6. Composição de selante curável, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADA pelo fato de que o catalisador de estanho é pelo menos um selecionado a partir do grupo que consiste de dibutilestanhodilaurato, dibutilestanhodiacetato, dibutilestanhodimetoxido, octoato de estanho, isobutilestanhotriceroato, dibutil óxido de estanho, dibutil óxido de estanho solubilizado, dibutil estanho bis-diisooctilftalato, bis-tripopoxisilil dioctilestanho, dibutilestanho bis-acetilacetona, dióxido de dibutilestanho sililatado, carbometóxifenil estanho tris-uberato, triceroato de isobutil estanho, dibutirato de dimetilestanho, dineodecanoato de dimetilestanho, tartarato de trietilestanho, dibenzoato de dibutilestanho, oleato de estanho, naftanato de estanho, butilestanhotri-2-etilexilexoato, butirato de estanho e diorganoestanho bis /?-dicetonatos.

7. Composição de selante curável, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o catalisador, componente (c), é um composto de titânio.

8. Composição de selante curável, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADA pelo fato de que o composto de titânio é pelo menos um selecionado do grupo que consiste de Di(isopropóxido) Titânio bis(etilacetoacetato), Di(isobutóxido) Titânio bis(etilacetoacetato), Di(n-butóxido) Titânio bis(etilacetoacetato), 1,3-propanodioxititânio bis(etilacetoacetato), Titânio(trietanolaminato)isopropóxido, Bis(trietanolamino) titânio di (metil diglicolato), Titânio diisopropóxido (bis-2-4-pentanodionato), Titânio etóxido isopropóxido bis-(2,4-pentanodionato), Titânio bis-(2,4-pentanodionato) (2-EHA), treta n-butil titanato e tetra-isopropil titanato.

9. Composição de selante curável, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADA pelo fato de que o composto de titânio é Di(isopropóxido) Titânio bis(etilacetoacetato).

10. Composição de selante curável, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o promotor de adesão é selecionado a partir do grupo que consiste de n-2-aminoetil-3-aminopropiltrimetoxisilano, 1,3,5- tris(trimetóxisililpropil)isocianurato, γ-aminopropiltrietóxisilano, γ-aminopropiltrimetoxisilano, aminopropiltrimetóxisilano, bis-Y-(trimetoxisililpropil)amina, N-fenil-γaminopropiltrimetoxisilano, triaminofuncionaltrimetoxisilano, γ-aminopropilmetildietoxisilano, γ-aminopropilmetildietoxisilano, metacriloxipropiltrimetoxisilano, metilaminopropiltrimetoxisilano, γ-glicidoxipropiletildimetoxisilano, γ-glicidoxipropiltrimetóxisilano, γglicidoxietiltrimetoxisilano, /?-(3,4-epoxicicloexil)propiltrimetóxisilano, >ff-(3,4- epoxicicloexil)etilmetildimetoxisilano, isocianatopropiltrietoxisilano, isocianatopropilmetildimetoxisilano, /?-cianoetiltrimetoxisilano, γ-acriloxipropiltrimetoxisilano, γmetacriloxipropilmetildimetoxisilano, 4-amino-3,3-dimetilbutiltrimetóxisilano, n-etil-3- trimetoxisilil-2-metilpropanamina e misturas dos mesmos.

11. Composição de selante curável, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o agente de preenchimento é selecionado a partir do grupo que consiste de argilas, nano-argilas, organo-argilas, carbonato de cálcio triturado, carbonato de cálcio precipitado, carbonato de cálcio coloidal, carbonato de cálcio tratado com compostos de estereato ou ácido esteárico, sílica coloidal pirogenada, sílica precipitada, géis de sílica, sílicas hidrofobizadas, géis de sílica hidrofílica, quartzo britado, quartzo triturado, alumina, hidróxido de alumínio, hidróxido de titânio, argila, caulim, bentonite, montemorilonita, terra de diatomáceas, óxido de ferro, grafite e negro de fumo, talco, mica e mistura dos mesmos.

12. Composição de selante curável, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o surfactante não iônico é selecionado a partir do grupo que consiste de polietileno glicol, polipropileno glicol, óleo de castor etoxilatado, etoxilato de ácido oléico, etoxilatos de alquilfenóis, copolímeros de óxido de etileno e óxido de propileno e copolímeros de silicones e poliéteres, copolímeros de silicones e copolímeros de óxido de etileno e óxido de propileno e mistura dos mesmos em uma quantidade variando de 0,1 por cento em peso a 10 por cento em peso.

13. Composição de selante curável, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o polímero de diorganopolisiloxano, componente (a), varia de uma quantidade de aproximadamente 5 por cento em peso a aproximadamente 95 por cento em peso da composição total.

14. Composição de selante curável, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o polímero de diorganopolisiloxano, componente (a), varia de uma quantidade de aproximadamente 20 por cento em peso a aproximadamente 85 por cento em peso da composição total.

15. Composição de selante curável, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o polímero de diorganopolisiloxano, componente (a), varia de uma quantidade de aproximadamente 30 por cento em peso a aproximadamente 60 por cento em peso da composição total.

16. Composição de selante curável, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a quantidade de reticulador, componente (b), varia de uma quantidade de aproximadamente 0,1 por cento em peso a aproximadamente 10 por cento em peso da composição total.

17. Composição de selante curável, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a quantidade de reticulador, componente (b), varia de uma quantidade de aproximadamente 0,3 por cento em peso a aproximadamente 5 por cento em peso da composição total.

18. Composição de selante curável, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a quantidade de reticulador, componente (b), varia de uma quantidade de aproximadamente 0,5 por cento em peso a aproximadamente 1,5 por cento em peso da composição total.

19. Composição de selante curável, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a quantidade de catalisador, componente (c), varia de uma quantidade de aproximadamente 0,001 por cento em peso a aproximadamente 1 por cento em peso da composição total.

20. Composição de selante curável, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a quantidade de catalisador, componente (c), varia de uma quantidade de aproximadamente 0,003 por cento em peso a aproximadamente 0,5 por cento em peso da composição total.

21. Composição de selante curável, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a quantidade de catalisador, componente (c), varia de uma quantidade de aproximadamente 0,005 por cento em peso a aproximadamente 0,2 por cento em peso da composição total.

22. Composição de selante curável, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a quantidade de óxido de zinco, componente (d), varia de uma quantidade de aproximadamente 1 a aproximadamente 60 por cento em peso da composição total.

23. Composição de selante curável, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a quantidade de óxido de zinco, componente (d), varia de uma quantidade de aproximadamente 2 a aproximadamente 30 por cento em peso da composição total.

24. Composição de selante curável, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a quantidade de óxido de zinco, componente (d), varia de uma quantidade de aproximadamente 5 a aproximadamente 20 por cento em peso da composição total.

25. Composição de selante curável, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a quantidade de agente de preenchimento, varia de uma quantidade de 0 aproximadamente 2 a aproximadamente 90 por cento em peso da composição total.

26. Composição de selante curável, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a quantidade de promotor de adesão, varia de uma quantidade de aproximadamente 0,5 por cento em peso a aproximadamente 20 por cento em peso da composição total.

27. Composição curada, CARACTERIZADA pelo fato de que é de acordo com a reivindicação 1.

28. Selante curado, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende a composição de selante curável de acordo com a reivindicaçãol.