ES2097551T5 - Dispersiones acuosas a base de aceites de silicona que pueden reticular por eliminacion de agua y su empleo en la realizacion de juntas elastomeras de silicona. - Google Patents
Dispersiones acuosas a base de aceites de silicona que pueden reticular por eliminacion de agua y su empleo en la realizacion de juntas elastomeras de silicona.Info
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Abstract
DISPERSIONES ACUOSAS QUE COMPRENDEN: UN ACEITE DE SILICONA (A) SUSCEPTIBLE DE RETICULARSE POR CONDENSACION, SI ES NECESARIO EN PRESENCIA DE UN AGENTE DE RETICULACION (B), EN UN ELASTOMERO, EVENTUALMENTE UN AGENTE DE RETICULACION (B), UN SILANO (C),UNA CARGA MINERAL (D); UNA CANTIDAD CATALITICA DE UN COMPUESTO DE ENDURECIMIENTO (E); Y CARACTERIZADAS EN QUE SE OBTIENEN POR AGITACION DE UNA MEZCLA CONSTITUIDO: 1) POR UNA FASE DE SILICONA (F) DE VISCOSIDAD DE AL MENOS 3 PA.S, QUE COMPRENDE ACEITE (A) Y EVENTUALMENTE AL MENOS UNO DE LOS CONSTITUYENTES (B), (C), (D) O (E) Y 2) POR UNA FASE ACUOSA QUE COMPRENDE AGUA Y AL MENOS UN AGENTE TENSIOACTIVO (G),SIENDO LA RELACION PONDERAL AGUA/AGUA + AGENTE(S) TENSIOACTIVO(S) TAL QUE LA VISCOSIDAD DE LA FASE ACUOSA SEA PREFERENTEMENTE AL MENOS IGUAL A LA DE LA FASE SILICONA (F); DURANTE UNA DURACION Y CON UN CORTE SUFICIENTES PARA OBTENER UNA EMULSION "ACEITE EN AGUA" DE GRANULOMETRIA DE 0,1 A 5 (MU)M; Y A CONTINUACION SE DILUYE EVENTUALMENTE CON AGUA HASTA UN EXTRACTO SECO DE 25 A 97%; Y LUEGO SE AÑADE EL O LOS CONSTITUYENTES NO PRESENTES EN LA FASE SILICONA (F).
Description
Dispersiones acuosas a base de aceites de
silicona que pueden reticular por eliminación de agua y su empleo en
la realización de juntas elastómeras de silicona.
La presente invención tiene por objeto nuevas
dispersiones acuosas a base de aceites de siliconas viscosos que
pueden reticular en un elastómero por eliminación del agua, su
procedimiento de preparación y su empleo para la obtención de
productos o de revestimientos elastómeros siliconados para la
edificación, especialmente de juntas de estanqueidad y pinturas.
Se sabe que la incorporación de agentes de
reticulación (especialmente del tipo de sílice coloidal, silicato
alcalino, polialcoxisilano, polialqueniloxisilano,
poliaciloxisilano, policetiminoxisilano, poliamino- o
poliamido-silano, siliconato, polisilicato, resina
de silsesquioxano, resina de silicona reactiva hidroxilada,
alcoxilada o aciloxilada), a una emulsión acuosa de aceite de
silicona hidroxilado, permite, después de la incorporación de cargas
y de catalizadores organometálicos, obtener una dispersión capaz de
reticular, en un elastómero, por eliminación del agua (documentos
US-A-4.221.688;
US-A-4.244.849;
US-A-3.355.406;
US-A-3.294.725;
US-A-4.584.341;
US-A-4.618.642;
US-A-4.608.412;
US-A-4.554.187;
EP-A-266.729;
EP-A-332.544;
EP-A-304.719;
EP-A-365.439;
FR-A-2.642.765;
FR-A-2.637.606 y
FR-A-2.638.166).
Para obtener una emulsión acuosa de aceite de
silicona hidroxilada, es conocido partir de un aceite hidroxilado,
ya polimerizado, y ponerlo en emulsión acuosa, estabilizando las
emulsiones por un agente tensioactivo aniónico y/o no iónico
(patentes FR-A-2.064.563;
FR-A-2.114.230;
FR-A-2.094.322;
EP-A-169098). Los procedimientos
tradicionales (que utilizan aparatos de tipo molino coloidal u
homogeneizador) están limitados a la puesta en emulsión de polímeros
de viscosidad inferior a aproximadamente 5.000 mPa.s); se consigue,
sin embargo, emulsificar difícilmente aceites más viscosos, pero en
detrimento de la granulometría y, por tanto, de la estabilidad de la
emulsión obtenida, quedando la granulometría muy grosera, muy
superior a 1 micrómetro. Esta es la razón por la que la emulsión de
aceite de silicona reactiva utilizada se obtiene generalmente por
polimerización en emulsión de oligómeros cíclicos o lineales de bajo
peso molecular, fáciles de emulsificar según los procedimientos
clásicos, es decir, utilizando un agente tensioactivo aniónico que
desempeña igualmente, con preferencia, el papel de catalizador de
polimerización (documentos
US-A-3.294.725,
US-A-3.360.491 y
US-A-3.932.025).
Según la enseñanza del documento
US-A-4.608.412, se necesitan
polímeros dispersados de muy altos pesos moleculares (Mw >
200.000) para la obtención de masillas o resinas que posean buenas
propiedades mecánicas, especialmente de alargamiento elevado en la
rotura, antes y después del almacenamiento de la dispersión en un
cartucho estanco; según este procedimiento, las dispersiones acuosas
se obtienen por polimerización en emulsión, en presencia
obligatoriamente de un agente tensioactivo iónico, y, más
frecuentemente, aniónico, lo que perjudica a la estabilidad de la
masilla y disminuye las prestaciones de la misma (por ejemplo
adherencia y propiedades mecánicas).
La solicitante ha encontrado ahora dispersiones
acuosas a base de aceites de siliconas viscosas,
\alpha,\omega-funcionales, estables al
almacenamiento (por estar preparados a partir de emulsiones acuosas
de aceites de siliconas, de granulometría fina, y que no contienen
agente tensioactivo aniónico) y susceptibles de reticular por
eliminación de agua, en elastómeros de propiedades mecánicas
elevadas; además, estas dispersiones tienen como ventaja ser
preparadas utilizando un aparato clásico de amasadura y contener, en
concentración elevada, un polímero de silicona dispersado, con grado
de polimerización mejor controlado (con respecto al de un polímero
obtenido por polimerización en emulsión).
Según la invención, se trata de dispersiones
acuosas que contienen:
- al menos un aceite de organopolisiloxano (A)
susceptible de reticular por condensación, si es necesario en
presencia de un agente de reticulación (B), en un elastómero;
- si es necesario, para 100 partes en peso de
aceite(s) (A), de 0,1 a 100 partes en peso, de un agente de
reticulación (B);
- eventualmente, para 100 partes en peso de
aceite(s) (A), hasta 50 partes en peso, con preferencia hasta
10 partes en peso de al menos un silano (C);
- hasta 300 partes en peso de una carga mineral
silícica (D), por 100 partes en peso de aceite(s) (A); y
- una cantidad catalíticamente eficaz de un
compuesto catalítico de endurecimiento (E) que puede llegar hasta 3
partes en peso por 100 partes en peso de aceite (A);
caracterizándose dichas dispersiones porque se
obtienen por un procedimiento que comprende las etapas
siguientes:
\rightarrow 1) puesta en emulsión de una fase
de silicona realizada por amasadura de una mezcla constituida
por:
\newpage
\bullet 100 partes en peso de una fase de
silicona (F) de viscosidad dinámica a 25C al menos igual a 3 Pa.s,
preferentemente del orden de 50 a 1.000 Pa.s, comprendiendo dicha
fase de silicona el aceite o mezcla de aceites (A) y, eventualmente,
al menos uno de los constituyentes (B), (C), (D) o (E);
\bullet 3-20 partes en peso,
con preferencia 5-15 partes en peso de, al menos un
agente tensioactivo (G) preferentemente no iónico, siendo el HLB de
dicho agente tensioactivo o de la mezcla de agentes tensioactivos al
menos de 10;
\bullet 2-20 partes en peso de
agua;
\sqbullet siendo la relación ponderal agua/agua
+ agente(s) tensioactivo(s) tal, que la viscosidad de
la mezcla agua + agente(s) tensioactivo(s) es próxima
a o superior a la de la fase de silicona (F) y, con preferencia,
próxima a o superior a la de la fase de silicona (F) y se sitúa en
un intervalo que va de 20/100 a
70/100;
\sqbullet realizándose la operación de
amasadura en un dispositivo amasador provisto de un agitador cuya
parte móvil no gira a más de 500 rpm, con una velocidad tangencial
en la parte móvil que no sobrepasa 2,5 m/s y con una relación
velocidad tangencial en el extremo de la parte móvil /distancia
entre el extremo de la parte móvil y la pared del dispositivo
amasador que es inferior a 2500 s^{-1}, durante una duración
suficiente para obtener una emulsión "aceite en agua", de
granulometría del orden de 0,1 a 5
micrómetros;
\rightarrow 2) dilución eventual con agua hasta
obtener un extracto seco de 25 a 97%; después
\rightarrow 3) adición del o de los
constituyente(s) no presente(s) en la fase de silicona
(F), que se dispersan en el medio por amasadura.
De preferencia, las dispersiones acuosas de
aceite de silicona comprenden:
- al menos un aceite de órganopolisiloxano (A)
susceptible de reticular por condensación si es necesario en
presencia de un agente de reticulación (B), en un elastómero;
- si es necesario, para 100 partes en peso de
aceite(s) (A), de 0,5 a 30 partes en peso de al menos un
agente de reticulación (B);
- eventualmente, para 100 partes en peso de
aceite(s) (A), hasta 10 partes en peso de al menos un silano
(C);
- de 3 a 100 partes en peso de una carga mineral
silícica y/o no silícica (D) por 100 partes en peso de
aceite(s) (A);
- una cantidad catalíticamente eficaz de un
compuesto catalítico de endurecimiento (E) que puede llegar hasta 3
partes en peso por 100 partes en peso de aceite (A);
obteniéndose dichas dispersiones por un
procedimiento que comprende las etapas
siguientes:
\rightarrow 1) puesta en emulsión de una fase
de silicona, realizada por amasadura de una mezcla constituida:
- 100 partes en peso de una fase de silicona (F)
de viscosidad dinámica a 25ºC del orden de 50 a 1000 Pa.s.,
comprendiendo la fase de silicona en aceite o mezcla de aceites (A)
y eventualmente al menos una de los constituyentes (B), (C), (D), o
(E);
- 5-15 partes en peso de al menos
un agente tensioactivo (G) no iónico, estando comprendido el HLB de
dicho agente tensioactivo de la mezcla de agentes tensioactivos
entre 10 y 15;
- 3-15 partes en peso de
agua;
\sqbullet la relación ponderal agua/ agua +
agente(s) tensioactivo(s) es tal que la viscosidad de
la mezcla agua + agente(s) tensioactivo(s) sea próxima
o superior a la de la fase de silicona (F) y que se sitúa en el
intervalo que va de 20/100 a
70/100;
\sqbullet realizándose la operación de
amasadura de un mezclador provisto de un agitador cuya parte móvil
no gira a más de 500 rpm, con un velocidad tangencial en el extremo
de la parte móvil que no sobrepasa 2,5 m/s y con una relación
velocidad tangencial en el extremo de la parte móvil/distancia entre
la extremidad de la parte móvil y la pared del dispositivo amasador
que es inferior a 2500 s^{-1}, durante un tiempo suficiente para
obtener una emulsión del tipo "aceite en agua" de granulometría
del orden de 0,2 a 2
micrómetros;
\rightarrow 2) dilución eventual con agua hasta
obtener un extractor seco superior a 70%; y después
\rightarrow 3) adición del o de los
constituyentes no presentes en la fase de silicona (F), que se
dispersan en el medio por amasadura.
\newpage
Para una buena realización de la invención, la
determinación de la viscosidad dinámica de la fase de silicona (F)
puede hacerse, por ejemplo, con la ayuda de un viscosímetro
Brookfield, según la norma AFNOR NFT 76 102, de febrero de 1972.
Los aceites (A) son aceites
\alpha,\omega-hidroxilados o aceites funcionales
que contienen por molécula al menos 2 grupos funcionales
condensables eventualmente después de la hidrólisis; pueden estar
representados por la fórmula genérica (I)
fórmula en la que
- a es 0 ó 1
- b es 0 ó 1,
- con a + b = 0, 1 ó 2,
- n tiene un valor suficiente para conferir al
polímero de fórmula (a) la viscosidad deseada;
- los radicales R son idénticos o diferentes y
representan:
\bullet un grupo OH con a + b = 2;
\bullet un grupo alcoxi o alqueniloxi que
contiene de 1 a 10 átomos de carbono;
\bullet un grupo ariloxi que contiene de 6 a 13
átomos de carbono;
\bullet un grupo aciloxi que contiene de 1 a 13
átomos de carbono;
\bullet un grupo cetiminoxi que contiene de 1 a
8 átomos de carbono;
\bullet un grupo amino- o
amido-funcional que contiene de 1 a 6 átomos de
carbono, unidos al silicio por un enlace
\hbox{Si-N;}
- los radicales R^{1} y R^{2} son idénticos o
diferentes y representan grupos orgánicos alifáticos alquilo,
alquenilo que tienen 1 a 10 átomos de carbono,
aromáticos-fenilo, estando los citados grupos
eventualmente sustituidos con átomos de halógenos o grupos ciano,
preferentemente, representando al menos 80% de dichos radicales un
grupo metilo;
- los radicales R^{3} y R^{4} son idénticos o
diferentes y representan grupos orgánicos alifáticos alquilo,
aminoalquilo, poliaminoalquilo, epoxialquilo, alquenilo, que
contienen de 1 a 13 átomos de carbono,
aromáticos-arilo con 6 a 13 átomos de carbono;
estando presentes al menos 2 y, preferentemente,
al menos 3 grupos funcionables condensables eventualmente después de
la hidrólisis por molécula y, con preferencia, al menos 80% de los
radicales R1 a R4 representan un grupo metilo.
Como ejemplo de radicales R, se pueden citar los
grupos:
\bullet alcoxi tales como, por ejemplo, metoxi,
etoxi, octiloxi;
\bullet alqueniloxi tales como, por ejemplo,
viniloxi, hexeniloxi e isopropeniloxi;
\bullet ariloxi tales como, por ejemplo,
feniloxi;
\bullet aciloxi tales como, por ejemplo,
acetoxi;
\bullet cetiminoxi tales como, por ejemplo,
ON=C(CH_{3})C_{2}H_{5};
\bullet aminofuncionales tales como, por
ejemplo, etilamino o fenilamino;
\bullet amidofuncionales tales como, por
ejemplo, metilacetamido.
Entre los radicales orgánicos alifáticos o
aromáticos mencionados anteriormente, se puede citar, en lo que se
refiere a
\bullet R^{1}, R^{2}: por ejemplo los
grupos metilo, etilo, octilo, trifluoropropilo, vinilo o fenilo;
\bullet R^{3}, R^{4}: por ejemplo los
grupos metilo, etilo, octilo, vinilo, alilo o fenilo;
-(CH_{2})_{3}-NH_{2};
-(CH_{2})_{3}-NH-(CH_{2})_{2}-NH_{2};
Como ejemplos concretos de restos R^{1}R^{2}
SiO presentes en el aceite (A) se pueden citar:
(CH_{3})_{2}SiO;
CH_{3}(CH_{2}=CH)SiO;
CH_{3}(C_{6}H_{5})SiO;
(C_{6}H_{5})_{2}SiO.
Como ejemplos concretos de restos
RR_{3}R_{4}SiO se pueden citar:
(CH_{3})_{2}(OH)SiO;
(OCH_{3})_{3}SiO;
[O-C(CH_{3})=CH_{2}]_{3}SiO;
[ON=C(CH_{3}]_{3}SiO;
(NH-CH_{3})_{3}SiO; y
(NH-CO-CH_{3})_{3}SiO.
Debe emplearse un agente de reticulación (B)
cuando el aceite (A) es un polímero
\alpha,\omega-(dihidroxi)polidiorganosiloxano.
Numerosos agentes de reticulación pueden
utilizarse según las cantidades de funciones o de su naturaleza;
estos son bien conocidos por el experto en la técnica.
Se encontrará, a continuación, a título de
ejemplo, una lista de agentes de reticulación con las cantidades
correspondientes preconizadas, expresadas en partes en peso por 100
partes de aceite (A):
\bullet 0,1 a 10 partes de sílice coloidal,
\bullet 0,5 a 10 partes de silicato de
sodio,
\bullet 1 a 15 partes de sílice en polvo
(sílice de pirólisis o de precipitación),
\bullet 0,1 a 15 partes de un organosiliconato
de metal alcalino (patente europea
EP-A-266729),
\bullet 1 a 100 partes de una microemulsión de
resina de silsesquioxano (patentes
US-A-3.355.406 y 3.433.780);
\bullet 5 a 100 partes de una resina de
silicona reactiva de débil peso molecular, que presenta grupos
alcoxi y aciloxi (patente
US-A-4.554.187);
\bullet 5 a 100 partes de una resina de
silicona de alta masa, insoluble en tolueno (documento
EP-A-304719);
\bullet 5 a 100 partes de una resina de
silicona hidroxilada, constituida por restos de fórmulas
R'_{3}SiO_{0,5} (M) y/o R'_{2}SiO (D), asociadas a restos de
fórmulas R'SiO_{1,5} (T) y/o SiO_{2} (Q), siendo R'
principalmente un radical alquilo de
C_{1}-C_{6}, vinilo y
3,3,3-trifluoro propilo y un contenido en peso de
grupo hidroxilo comprendido entre 0,1 y 10%. Entre estas resinas, se
pueden citar, muy particularmente, las resinas MQ, MDQ, TDM, TD
(patente FR-A-2.638.166).
\bullet 1 a 20 partes de un silano de fórmula
(R'')_{u} SiX_{(4-u)} fórmula en la que R'' es
un radical orgánico monovalente, en particular metilo o vinilo, u es
igual a 1 ó 0, X es un grupo condensable y/o hidrolizable orgánico
de la misma definición que el radical R de fórmula (I) anterior
(alcoxi, alqueniloxi, aciloxi, cetiminoxi, alquilamino,
alquilamido-silanos descritos especialmente en los
documentos US-A-3.294.725;
US-A-4.584.341;
US-A-4.618.642;
US-A-4.608.412;
US-A-4.525.565;
EP-A-387157;
EP-A-340120;
EP-A-364375;
FR-A-1.248.826 y
FR-A-1.023.477.
Como ejemplos se pueden citar los alcoxisilanos
siguientes:
Si(OC_{2}H_{5})_{4};
CH_{3}Si(OCH_{3})_{3};
CH_{3}Si(OC_{2}H_{5})_{3};
(C_{2}H_{5}O)_{3}Si(OCH_{3});
CH_{2}=CHSi(OCH_{3})_{3};
CH_{3}(CH_{2}=CH)Si(OCH_{3})_{2};
CH_{2}=CH(OC_{2}H_{5})_{3};
CH_{2}=CHSi[ON=C(CH_{3})C_{2}H_{5}];
CH_{3}Si[ON=C(CH_{3})_{2}]_{3};
CH_{3}Si[-C(CH_{3})=CH_{2}]_{3};
metiltri(N-metilacetamidosilano); metiltris
(ciclohexilaminosilano).
Los silanos (C) eventualmente presentes en la
composición de las dispersiones de la invención pueden ser
subproductos de síntesis de los aceites (A), así como aditivos que
permitan modular las propiedades fisicoquímicas de las composiciones
elastómeras de siliconas obtenidas después de la reticulación de las
dispersiones objeto de la invención.
Los silanos subproductos de la reacción de
síntesis de los aceites (A) pueden estar representados por la
fórmula (R^{5})cSi(R)_{4-c}
fórmula en la que
- c es 0, 1 ó 2
- los radicales R^{5}, idénticos o diferentes,
corresponden a los radicales R_{3} y R_{4} del aceite (A) de
fórmula (I),
- el radical R corresponde al radical orgánico R
del aceite de poliorganosiloxano (A) de fórmula (I).
Como ejemplos de tales silanos se pueden citar
los silanos reticulantes mencionados anteriormente. Están
generalmente presentes según cantidades del orden de 0 a 10 partes
en peso, preferentemente del orden de 0 a 5 partes en peso por 100
partes de aceite(s) (A).
Los silanos aditivos moduladores de propiedades
fisicoquímicas pueden ser especialmente agentes de adherencia, tales
como los descritos en la solicitud de patente
EP-A-340120. Se pueden citar, de
modo especial, aminopropiltrietoxisilano,
amino-propilmetildietoxisilano y
glucidoxipropiltrimetoxisilano. Se utilizan según cantidades que
pueden llegar hasta 50%, generalmente del orden de 0,5 a 10% del
peso de aceite(s) (A).
Ejemplos de cargas (D) silícicas son cargas
reforzantes tales como sílice coloidal, polvos de sílice de
combustión o de precipitación, cargas semireforzantes, tales como
las tierras de diatomeas, cuarzo molido, en la medida en que este
aditivo silícico no se haya elegido ya como agente de reticulación
(B); ejemplos de cargas no silícicas son carbonato de calcio
natural, alúmina hidratada, hidróxido de magnesio, negro de carbono,
dióxido de titanio, óxido de aluminio, vermiculita, óxido de cinc,
mica, talco, óxido de hierro, sulfato de bario, cal apagada; la
granulometría de estas cargas es generalmente del orden de 0,001 a
300 \mum.
Los compuestos catalíticos de endurecimiento (E)
son bien conocidos por el especialista; se trata de las sales de
ácidos carboxílicos y los halogenuros de metales tales como, por
ejemplo, plomo, cinc, circonio, titanio, hierro, bario, calcio,
manganeso y muy particularmente estaño.
Se pueden citar:
\bullet los productos de reacción de
dicarboxilatos de estaño y de polisilicato de etilo (patente
US-A-3.862.919).
\bullet los productos de reacción del diacetato
de dibutilestaño y de un silicato de alquilo o de un
alquiltrialcoxisilano
(BE-A-842305).
\bullet los bisquelatos de estaño (documento
EP-A-147323 y 235049).
\bullet los dicarboxilatos de diorganoestaño
(documento GB-A-1.289.900).
Pueden utilizarse según cantidades que pueden
llegar hasta aproximadamente 3 partes en peso, preferentemente
próximos a 0,05 a 1 parte en peso por 100 partes de aceite (A).
La mezcla de tensioactivos (G) utilizada es de
naturaleza no iónica; como ejemplos se pueden citar ácidos grasos
alcoxilados, alquilfenoles polialcoxilados, alcoholes grasos
polialcoxilados, amidas grasas polialcoxiladas o poliglicerinadas,
alcoholes y alfa-dioles poliglicerinados, polímeros
de bloques de óxido de etileno-óxido de propileno, así como los
alquilglucosidos, alquilpoliglucosidos, éteres de sacarosa, ésteres
de sacarosa, sacaroglicéridos, ésteres de sorbitán y compuestos
etoxilados de estos derivados de azúcares.
La (mezcla de) agentes tensioactivo(s) se
elige en función de la naturaleza del aceite de silicona (A) a
emulsionar; un HLB del orden de 11 a 15 se elige generalmente para
emulsificar un aceite de silicona (A) constituido por un polímero
\alpha,\omega-bis(hidroxi)polidimetilsiloxano.
La relación ponderal agua/agua+agente(s)
tensioactivo(s) es función de la viscosidad de la fase de
silicona (F) y de la naturaleza de la (mezcla de) agente(s)
tensioactivo(s); esta relación es, por ejemplo del orden de
20/100 a 70/100, preferentemente del orden de 25/100 a 60/100, para
estabilizar una emulsión de una fase de silicona consistente en un
aceite \alpha,\omega-dihidroxilado, de
viscosidad del orden de 30 a 500 Pa.s, con la ayuda de un nonilfenol
que presente 9 ó 10 restos etoxi como solo agente tensioactivo.
La fase de silicona (F) puesta en emulsión
"aceite en agua" por amasadura en presencia de agua y de, al
menos un agente tensioactivo, puede consistir en:
\bullet (F1) un aceite (A) de viscosidad del
orden de 50 a 1.000 Pa.s.
\bullet (F2) una mezcla de aceites (A), mezcla
de viscosidad del orden de 50 a 1.000 Pa.s.
\bullet (F3) una mezcla de, al menos un aceite
(A) y de, al menos un agente reticulante (B) si éste es necesario
y/o un silano (C) y/o al menos una carga (D), mezcla de viscosidad
del orden de 50 a 1.000 Pa.s.
\bullet (F4) una mezcla de, al menos un aceite
(A) y del compuesto catalítico (E), en presencia eventualmente de,
al menos un silano (C) y/o de al menos una carga (D).
La puesta en emulsión del tipo "aceite en
agua" de la fase de silicona se realiza por introducción de la
fase de silicona en una mezcla agua + agente(s)
tensioactivo(s) o, con preferencia, por introducción de agua
en una mezcla de fase de silicona + agente(s)
tensioactivo(s) y amasadura a una temperatura del orden de 10
a 50ºC.
Puede utilizarse cualquier tipo de aparato
clásico de amasadura de agitación lenta. Como se ha indicado
anteriormente, la operación de amasadura puede realizarse en un
dispositivo amasador provisto de un agitador, cuya parte móvil no
gire a más de 500 revoluciones/minuto) con una velocidad tangencial
en la extremidad de la parte móvil que no sobrepase 2,5 m/s; y con
una relación velocidad tangencial en la extremidad de la parte
móvil/distancia entre la extremidad de dicha parte móvil y la pared
del dispositivo amasador que es 2.500 s^{-1}.
Como ejemplo se pueden citar las extrusoras de
tornillo simple o múltiple(s), los dispositivos amasadores
planetarios, los dispositivos amasadores de ganchos, los dispersores
lentos, las amasadoras estáticas, los dispositivos amasadores de
pala, de hélice, de brazo o de ancla.
Después de la dilución eventual del medio, los
constituyentes de la dispersión, de la invención, no presentes en la
emulsión del tipo "aceite en agua" así preparada, a saber:
\bullet en el caso de la emulsión de la fase de
silicona (F1), (F2) o (F3), el compuesto catalítico de preferencia,
en forma de una emulsión acuosa, y los otros constituyentes
eventuales no presentes en dichas fases;
\bullet en el caso de la emulsión de la fase
silicona (F4), el agente de reticulación (B), si es necesario, así
como los otros constituyentes eventuales no presentes en dicha
fase;
se introducen y dispersan en el medio, por
amasadura en un dispositivo amasador de agitación lenta del mismo
tipo que los citados precedentemente, con preferencia en la que haya
servido para la
emulsificación.
Las dispersiones objeto de la invención pueden,
además, contener otros aditivos como:
\bullet plastificantes como por ejemplo aceites
de polidimetilsiloxanos de viscosidad del orden de 300 a 10.000
mPa.s, dioctilftalatos, dialquilbencenos eventualmente en emulsión
acuosa, según cantidades de 0 a 70 partes en peso por 100 partes en
peso de aceite (A);
\bullet agentes espesantes como los polímeros
hidrosolubles de peso molecular superior a 10.000 g/mol, tales como,
por ejemplo, poliacrilatos de metales alcalinos,
poli(alcoholes vinílicos), polietilenglicoles,
polivinilpirrolidonas, carragenanos, alginatos, metilcelulosas,
hidroxialquilcelulosas, goma de xantano, en cantidades que pueden
llegar hasta 10% en peso de la dispersión acuosa final;
\bullet agentes dispersantes de cargas como,
por ejemplo, poliacrilatos de metales alcalinos, de peso molecular
inferior a 5.000, fosfatos minerales en cantidades que pueden llegar
hasta 10% en peso de la dispersión acuosa final.
Estos aditivos pueden introducirse, bien en la
fase de silicona, antes de su puesta en emulsión, o bien en la
emulsión antes de la dilución.
Los diferentes constituyentes de la dispersión de
la invención están presentes en cantidades tales, que la tasa de
extracto seco se sitúa en el intervalo indicado anteriormente, que
va de 25 a 97%, y de preferencia de 70 a 97% ; el pH se ajusta entre
4 y 13, por adición de ácidos o de bases orgánicas o minerales (por
ejemplo, potasa o aminas).
La dispersión final obtenida se homogeneiza y
luego se desgasifica; luego se acondiciona en envases estancos al
aire y al vapor de agua.
Las dispersiones objeto de la invención pueden
utilizarse, por ejemplo, para la preparación de pinturas
elastómeras, de agentes hidrófugos de fachadas, de juntas de
estanqueidad y de productos elastómeros ignífugos.
Los ejemplos se dan a título indicativo y no
pueden considerarse como un límite del campo y del espíritu de la
invención.
Se introducen, en un dispositivo amasador de
brazo de tipo KUSTNER® (comercializada por Kustner), de 5
litros:
\bullet 1.500 g de aceite de
\alpha,\omega-bis(hidroxi)polidimetilsiloxano
de viscosidad igual a 175 Pa.s (aceite 48 V 175000);
\bullet luego 75 g de CEMULSOL NP 9®
(nonilfenol que contiene 9 restos etoxi, comercializado por
Rhone-Poulenc) con un HLB de 12,8.
El medio se agita durante 15 minutos a 90
revoluciones/minuto.
Se vierten entonces lentamente 100 g de agua, en
aproximadamente 10 minutos, con la misma agitación y luego se amasa
el medio con idéntica agitación durante 150 minutos; la relación
ponderal agua/agua + agente tensioactivo es 0,57.
(La viscosidad dinámica de esta mezcla agente
tensioactivo/agua es 380 Pa.s, con un gradiente de cizallamiento de
1 s^{-1}).
La emulsión obtenida presenta una granulometría
de 375 nm.
Se diluye después con 584 g de agua, a fin de
obtener un extracto seco de 70%.
Se añaden, a 429 g de la emulsión diluida así
obtenida:
\bullet 6,6 g de una disolución acuosa al 50%
de potasa (KOH) y
\bullet 1,56 g de una emulsión acuosa al 38% en
peso de dilaurato de dioctilestaño [estabilizada con
poli(alcohol vinílico)].
Se homogeneiza la mezcla durante 10 minutos, con
la ayuda de una turbina.
Después de haber transferido la mezcla a un
dispositivo amasador de brazo MEILI® (comercializado por Meili), de
1,6 litros de capacidad, que tiene una velocidad de rotaciñón de 50
rpm, se añaden 210 g de carbonato de calcio precipitado y recubierto
(WINNOFIL SP® comercializado por ICI; se amasa durante 30 minutos y
luego se introducen 21 g de una resina de silicona DT con 2,2% en
peso de grupos hidroxilos, constituida por 70% en peso de restos
CH_{3} SiO_{1,5} y 30% en peso de restos
(CH_{3})_{2}SiO, con una viscosidad de 5.400 mPa.s.
La dispersión se homogeneiza por amasadura
durante 30 minutos: se eliminan las burbujas a vacío y con agitación
durante 10 minutos; y después se acondiciona en envase estanco al
vapor de agua (cartucho de polietileno).
Su pH está próximo a 9,5.
Después de 4 días de almacenamiento a 25ºC, se
extiende la dispersión con la espátula, de forma que se obtenga una
película de 2 mm de espesor, que se deja secar durante 7 días a
temperatura ambiente.
Sobre las películas secas se miden las
propiedades mecánicas siguientes:
- dureza Shore A (DSA) según la norma
ASTM-D-2240;
- resistencia a la rotura (R/R) según la norma
ASTM-D-46002 correspondiente a la
norma ASTM-D-412, en MPa.
- alargamiento en la rotura (A/R) en % según la
norma AFNOR-T-46002;
- módulo elástico (M 100) al 100% de alargamiento
según la norma AFNOR-T-46002, en
MPa.
La autoadherencia de las dispersiones acuosas
sobre el vidrio y el hormigón se evalúa depositando cordones de 3 a
4 mm de espesor y dejando secar estos cordones sobre sus soportes
durante 15 días; la adherencia se aprecia entonces tirando
manualmente de los cordones secos.
La estabilidad de la dispersión acuosa se evalúa
sometiéndola, en su envase estanco, a un envejecimiento térmico en
una estufa, durante 7 a 14 días, a 50ºC; se retira una película de 2
mm de espesor, se la deja secar durante 7 días a temperatura
ambiente, antes de controlar las propiedades mecánicas.
Los resultados obtenidos se encuentran reunidos
en la Tabla 1.
Se repite la operación de preparación de la
emulsión del aceite (A) descrita en el ejemplo 1, a partir de:
\bullet 1.500 g de aceite 48 V 175000,
\bullet 150 g de Cemulsol NP 9,
\bullet 150 g de agua, introducidos en
aproximadamente 10 minutos.
Se obtiene, después de 90 minutos de amasadura a
90 revoluciones/minuto, una emulsión estable de 380 nm.
Esta se diluye hasta 75% de extracto seco, por
adición de 555 g de agua y nueva amasadura durante 20 minutos.
Se repite la operación de preparación de la
masilla para agua descrita en el ejemplo 1, a partir de la emulsión
de aceite (A) preparada anteriormente.
Las propiedades de la masilla obtenida figuran en
la Tabla 1.
Se introducen, en el dispositivo amasador del
ejemplo 1:
\bullet 1.500 g de aceite 48 V 175000,
\bullet 37,5 g de CEMULSOL NP 5®, (nonilfenol
con 5 restos etoxi, comercializado por
Rhone-Poulenc) de HLB = 10.
\bullet 112,5 g de CEMULSOL NP 12® (nonilfenol
con 12 motivos etoxi, comercializado por
Rhone-Poulenc) de HLB = 14.
La mezcla de agentes tensioactivos presenta un
HLB de aproximadamente 12.
Después de la amasadura durante 20 minutos, a 90
revoluciones/minuto, se vuelven a añadir 100 g de agua, en
aproximadamente 6 minutos; se amasa en las mismas condiciones
durante 1 hora; se vuelven a añadir 30 g de agua suplementarios, en
aproximadamente 2 minutos, y se agita en las mismas condiciones
durante 1 hora.
La granulometría media de la emulsión obtenida es
580 nm.
La emulsión se lleva a un extracto seco de 75%
por dilución con 470 g de agua.
Se introducen en el dispositivo amasador de brazo
MEILI de 1,6 litros:
\bullet 471 g de la emulsión diluida
preparada.
\bullet 1,56 g de una emulsión acuosa al 37% de
dilaurato de dioctilestaño estabilizada con poli(alcohol
vinílico), y se amasa durante 30 minutos.
Se añaden 30 g de \alpha,
\omega-bis(trimetil)polidimetilsiloxano
de viscosidad igual a 100 mPa.s.
Se amasa durante 15 minutos.
Se introducen 21 g de la resina de silicona DT
utilizada en el ejemplo 1; se amasa durante 20 minutos y luego se
añaden 10 g de disolución acuosa al 50% de KOH. Se homogeneiza la
mezcla durante 20 minutos, a presión atmosférica y 5 minutos a
vacío, para eliminar las burbujas de la masilla antes de
acondicionarla en el cartucho.
Las propiedades de la masilla obtenida figuran en
la Tabla 1.
En el dispositivo amasador del ejemplo 1, se
introducen:
\bullet 1.500 g de aceite 48 V 175000,
\bullet una mezcla previamente calentada a 50ºC
de
\bullet 45 g de GENAPOL X 050® (alcohol graso
etoxilado, comercializado por Hoechst) de HLB = 10
\bullet 45 g de GENAPOL UD 110® (alcohol graso
etoxilado, comercializado por Hoechst) de HLB = 15.
La mezcla de agente tensioactivo presenta un HLB
de aproximadamente 12,5.
Después de la amasadura durante 20 minutos a 90
revoluciones/minuto, se introducen 105 g de agua en aproximadamente
6 minutos.
Se obtiene, por amasadura a 90
revoluciones/minuto, una emulsión doble constituida por 95% en
volumen de un primer componente, de 785 nm de diámetro medio, y de
un segundo componente de 298 nm de diámetro.
El extracto seco de la emulsión final se ajusta a
76% por adición de 440 g de agua y nueva amasadura a 90
revoluciones/minuto, durante 20 minutos.
En el dispositivo amasador de brazo MEILI de 1,6
litros, se introducen sucesivamente:
\bullet 423 g de la emulsión anterior,
\bullet 1,56 g de emulsión de dilaurato de
estaño,
\bullet 210 g de carbonato de calcio SOCAL
312N® (comercializado por SOLVAY),
\bullet 21 g de la resina DT descrita en
ejemplo 1,
\bullet 10 g de disolución al 50% de KOH,
\bullet y 6 g de agua,
amasando cada vez durante 20 minutos, después de
la incorporación de cada uno de los constituyentes de la
mezcla.
La dispersión final se libera de burbujas a vacío
durante 5 minutos, y se acondiciona en envase estanco.
Sus propiedades figuran en la Tabla 1.
Se introducen, en el dispositivo amasador del
ejemplo 1:
\bullet 1500 g de aceite 48 V 175000,
\bullet 15 g de viniltrimetoxisilano.
Después de 10 minutos de agitación a 90
revoluciones/minuto, se añaden 7,95 g de una disolución metanólica
al 3,75% de litina (LiOH.H_{2}O); se agita durante 25 minutos en
las mismas condiciones, antes de neutralizar la mezcla por adición
de 6 g del producto de reacción del ácido fosfórico con
octametilciclotetrasiloxano, valorando con 8,5% de
H_{3}PO_{4}.
Se añade al aceite obtenido una mezcla de:
\bullet 75 g de Cemulsol NP 5,
\bullet y 75 g de Cemulsol NP 12.
El medio se amasa a 90 revoluciones/minuto,
durante 10 minutos; se añaden lentamente 130 g de agua, en
aproximadamente 8 minutos, y luego se amasa durante 90 minutos a 90
revoluciones/minuto.
Se obtiene una emulsión de 535 nm de
granulometría media, que se diluye con 420 g de agua.
Se introducen en el dispositivo amasador de brazo
MEILI de 1,6 litros:
\bullet 447 g de la emulsión del aceite
metoxifuncional (A) preparado anteriormente y
\bullet 1,56 g de emulsión acuosa al 37% de
dilaurato de dioctilestaño.
\newpage
Después de la amasadura, durante 15 minutos, se
incorporan 150 g de carbonato SOCAL 312N; se amasa de nuevo durante
45 minutos, se elimina el aire a vacío y se acondiciona la mezcla en
un cartucho estanco.
Las propiedades de la masilla figuran en la Tabla
1.
Ejemplos 6 a
9
Se reproduce el ejemplo 5, añadiendo a la
dispersión acuosa 3 g, respectivamente, de los silanos amínicos
siguientes:
-
N-metil-3-aminopropiltrimetoxisilano,
-
N-aminoetil-3-aminopropiltrimetoxisilano,
- 3-aminopropiltrietoxisilano,
y
-
N-aminoetil-3-aminopropilmetildimetoxisilano.
Las propiedades de las mezclas almacenadas en
cartuchos figuran en la Tabla 2.
Se repite la operación descrita en el ejemplo 5,
utilizando 45 g de viniltrimetoxisilano en vez de 15 g.
Se añaden al aceite obtenido, 150 g de CEMULSOL
NP 7® (nonilfenol con 7 restos etoxi, comercializado por
Rhone-Poulenc) de HLB = 11,7.
Se amasa durante 5 minutos aproximadamente a 90
revoluciones/minuto, luego se añaden 160 g de agua, en
aproximadamente 10 minutos y se amasa durante 90 minutos a 90
revoluciones/minuto.
La emulsión obtenida tiene una granulometría
media de 1670 nm; se diluye luego por adición de 390 g de agua.
Se introducen en el dispositivo amasador MEILI de
1,6 litros:
\bullet 465 g de la emulsión preparada
anteriormente
\bullet 1,56 g de emulsión de dilaurato de
dioctilestaño.
Después de la agitación durante 15 minutos se
incorporan 150 g de carbonato SOCAL 312N y se amasa durante 30
minutos.
Se añaden 3 g de
N-metil-3-aminopropiltrimetoxisilano;
se agita durante 30 minutos, antes de hacer el vacío y de
acondicionar en cartucho.
Las propiedades de la mezcla obtenida figuran en
la Tabla 3.
Se introducen en el dispositivo amasador del
ejemplo 1:
\bullet 1525 g de aceite 48 V 175000
\bullet 15 g de
N-metil-3-aminopropil-trimetoxisilano.
La mezcla se amasa durante 20 minutos a 90
revoluciones/minuto, y luego se pone a vacío ligero durante 5
minutos.
Se añade una premezcla de:
\bullet 70 g de Cemulsol NP 5 y de
\bullet 70 g de Cemulsol NP 9
La mezcla de agentes tensioactivos presenta un
HLB de 11,4.
Se amasa durante 10 minutos a 90
revoluciones/minuto, y luego se introducen 120 g de agua en
aproximadamente 7 minutos con agitación; la mezcla se amasa durante
45 minutos a 90 revoluciones/minuto.
La emulsión obtenida presenta una granulometría
media de 2.400 nm.
Se vuelven a añadir 30 g de agua, en
aproximadamente 3 minutos, y se continúa amasando en las mismas
condiciones durante 90 minutos; la granulometría es entonces de 1790
nm.
La emulsión se diluye con 400 g de agua para
tener un extracto seco de 74%.
Se introducen en el dispositivo amasador de brazo
MEILI de 1,6 litros:
\bullet 405 g de la emulsión preparada
anteriormente y
\bullet 1,56 g de emulsión de dilaurato de
dioctilestaño.
Se amasa durante 15 minutos.
Se incorporan 150 g de carbonato SOCAL 312N, se
amasa durante 30 minutos, se elimina el aire a vacío y se
acondiciona la mezcla en cartucho.
Las propiedades de la mezcla figuran en la Tabla
3.
Se introducen en el dispositivo amasador del
ejemplo 1:
\bullet 1500 g de aceite 48 V 175000
\bullet 45 g de viniltrimetoxisilano
Después de 5 minutos de agitación, a 90
revoluciones/minuto, se añaden 12 g de una disolución metanólica con
3,75% de litina; se agita durante 20 minutos a 90
revoluciones/minuto, y luego se neutraliza la mezcla con 9 g del
producto de reacción del ácido fosfórico con
octametiltetraciclosiloxano, valorando con 8,5% de
H_{3}PO_{4}.
Después de 15 minutos de agitación en las mismas
condiciones, se elimina el aire a vacío durante 15 minutos.
Se añade al aceite así obtenido una mezcla
de:
\bullet 75 g de Cemulsol NP 5 y de
\bullet 75 g de Cemulsol NP 12.
Se agita durante 5 minutos, a 90
revoluciones/minuto, y luego se introducen 130 g de agua en
aproximadamente 8 minutos.
Después de 90 minutos de amasadura 90
revoluciones/minuto, se obtiene una emulsión de granulometría media
de 630 nm.
A continuación se diluye por adición de 420 g de
agua.
Se introducen en el dispositivo amasador MEILI de
1,6 litros:
\bullet 453 g de la emulsión preparada
anteriormente y
\bullet 1,56 g de emulsión de dilaurato de
dioctilestaño.
Se agita durante 15 minutos, y luego se
introducen 150 g de carbonato SOCAL 312N; se amasa durante 30
minutos.
Se añaden entonces 6 g de
N-metil-3-aminopropiltrimetoxisilano,
se amasa durante 30 minutos, se elimina el aire bajo vacío y se
acondiciona la mezcla en cartucho.
Las propiedades de la mezcla figuran en la Tabla
3.
El pH de la dispersión es igual a 8.
Se introducen en el dispositivo amasador del
ejemplo 1:
\bullet 1.500 g de aceite 48 V 175000
\bullet 3 g de dilaurato de dioctilestaño
dispersados en 30 g de aceite
\alpha,\omega-bis(trimetil)polidimetilsiloxano
de viscosidad igual a 50 mPa.s.
La mezcla se amasa durante 15 minutos a 90
revoluciones/minuto.
Se añaden 150 g de CEMULSOL NP 9 y se agita
durante 15 minutos, a 90 revoluciones/minuto. Se vierten entonces
lentamente, 120 g de agua, en aproximadamente 10 minutos, con la
misma agitación, y luego se amasa la mezcla con la misma agitación
durante 150 minutos.
La emulsión obtenida presenta una granulometría
de 410 nm. Esta se diluye luego con 450 g de agua a fin de obtener
un extracto seco de 75%.
Se introducen sucesivamente en el dispositivo
amasador de brazo MEILI, de 1,6 litros:
\bullet 471 g de la emulsión preparada
anteriormente,
\bullet 210 g de carbonato de calcio WINNOFIL®
SP (comercializado por ICI),
\bullet 21 g de resina de silicona DT descrita
en el ejemplo 1,
\bullet 10 g de disolución al 50% de KOH,
amasando cada vez durante 30 minutos, después de
la incorporación de cada uno de los constituyentes de la
mezcla.
Se eliminan las burbujas de la dispersión final a
vacío durante 5 minutos y se acondiciona en el envase estanco.
Sus propiedades figuran en la Tabla 3.
Se introducen en el dispositivo amasador del
ejemplo 1:
\bullet 1.500 g de aceite 48 V 175000
\bullet 45 g de sílice de precipitación FK 160®
comercializada por DEGUSSA:
La mezcla se amasa durante 20 minutos, a 70
revoluciones/minuto.
Se añaden:
\bullet 75 g de CEMULSOL NP 5,
\bullet 75 g de CEMULSOL NP 12.
La mezcla se amasa durante 15 minutos, a 70
revoluciones/minuto.
\newpage
Se vierten entonces lentamente, 150 g de agua en
10 minutos, con agitación de 90 revoluciones/minuto, y luego se
amasa, durante 150 minutos, con la misma agitación.
La emulsión obtenida tiene una granulometría de
440 nm.
Esta se diluye luego con 400 g de agua; se
obtiene un extracto seco de 76,2%.
Se introducen sucesivamente en el dispositivo
amasador de brazo MEILI, de 1,6 litros:
\bullet 447 g de la emulsión preparada
anteriormente,
\bullet 1,56 g de una emulsión acuosa con 37%
de dilaurato de dioctilestaño estabilizado con poli(alcohol
vinílico),
\bullet 150 g de carbonato de calcio WINNOFIL
SP,
\bullet 21 g de resina de silicona DT descrita
en el ejemplo 1,
\bullet 10 g de disolución al 50% de KOH,
amasando durante 30 minutos, después de cada incorporación de
constituyente.
La dispersión final se libera de burbujas a
vacío, durante 5 minutos, y se acondiciona en envase estanco. Sus
propiedades figuran en la Tabla 3.
Claims (16)
1. Dispersiones acuosas de aceites de siliconas,
que contienen:
- al menos un aceite de organopolisiloxano (A)
susceptible de reticular por condensación, si es necesario en
presencia de un agente de reticulación (B), en un elastómero;
- si es necesario, para 100 partes en peso de
aceite(s) (A), de 0,1 a 100 partes en peso, de un agente de
reticulación (B);
- eventualmente, para 100 partes en peso de
aceite(s) (A), hasta 50 partes en peso, con preferencia hasta
10 partes en peso de al menos un silano (C);
- hasta 300 partes en peso de una carga mineral
silícica (D), por 100 partes en peso de aceite(s) (A); y
- una cantidad catalíticamente eficaz de un
compuesto catalítico de endurecimiento (E) que puede llegar hasta 3
partes en peso por 100 partes en peso de aceite (A);
caracterizándose dichas dispersiones
porque se obtienen por un procedimiento que comprende las etapas
siguientes:
\rightarrow 1) puesta en emulsión de una fase
de silicona realizada por amasadura de una mezcla constituida
por:
\bullet 100 partes en peso de una fase de
silicona (F) de viscosidad dinámica a 25C al menos igual a 3 Pa.s,
preferentemente del orden de 50 a 1.000 Pa.s, comprendiendo dicha
fase de silicona el aceite o mezcla de aceites (A) y, eventualmente,
al menos uno de los constituyentes (B), (C), (D) o (E);
\bullet 3-20 partes en peso,
con preferencia 5-15 partes en peso de, al menos un
agente tensioactivo (G) preferentemente no iónico, siendo el HLB de
dicho agente tensioactivo o de la mezcla de agentes tensioactivos al
menos de 10;
\bullet 2-20 partes en peso de
agua;
\sqbullet siendo la relación ponderal agua/agua
+ agente(s) tensioactivo(s) tal, que la viscosidad de
la mezcla agua + agente(s) tensioactivo(s) es próxima
a o superior a la de la fase de silicona (F) y, con preferencia,
próxima a o superior a la de la fase de silicona (F) y se situa en
un intervalo que va de 20/100 a
70/100;
\sqbullet realizándose la operación de
amasadura en un dispositivo amasador provisto de un agitador cuya
parte móvil no gira a más de 500 rpm, con una velocidad tangencial
en la parte móvil que no sobrepasa 2,5 m/s y con una relación
velocidad tangencial en el extremo de la parte móvil /distancia
entre el extremo de la parte móvil y la pared del dispositivo
amasador que es inferior a 2500 s^{-1}, durante una duración
suficiente para obtener una emulsión "aceite en agua", de
granulometría del orden de 0,1 a 5
micrómetros;
\rightarrow 2) dilución eventual con agua hasta
obtener un extracto seco de 25 a 97%; después
\rightarrow 3) adición del o de los
constituyente(s) no presente(s) en la fase de silicona
(F), que se dispersan en el medio por amasadura.
2. Dispersiones acuosas de aceites de siliconas
que contienen:
- al menos un aceite de órganopolisiloxano (A)
susceptible de reticular por condensación si es necesario en
presencia de un agente de reticulación (B), en un elastómero;
- si es necesario, para 100 partes en peso de
aceite(s) (A), de 0,5 a 30 partes en peso de al menos un
agente de reticulación (B);
- eventualmente, para 100 partes en peso de
aceite(s) (A), hasta 10 partes en peso de al menos un silano
(C);
- de 3 a 100 partes en peso de una carga mineral
silícica y/o no silícica (D) por 100 partes en peso de
aceite(s) (A);
- una cantidad catalíticamente eficaz de un
compuesto catalítico de endurecimiento (E) que puede llegar hasta 3
partes en peso por 100 partes en peso de aceite (A);
obteniéndose dichas dispersiones por un
procedimiento que comprende las etapas
siguientes:
\rightarrow 1) puesta en emulsión de una fase
de silicona, realizada por amasadura de una mezcla constituida:
\newpage
- 100 partes en peso de una fase de silicona (F)
de viscosidad dinámica a 25ºC del orden de 50 a 1000 Pa.s.,
comprendiendo la fase de silicona en aceite o mezcla de aceites (A)
y eventualmente al menos una de los constituyentes (B), (C), (D), o
(E);
- 5-15 partes en peso de al menos
un agente tensioactivo (G) no iónico, estando comprendido el HLB de
dicho agente tensioactivo de la mezcla de agentes tensioactivos
entre 10 y 15;
- 3-15 partes en peso de
agua;
\sqbullet la relación ponderal agua/ agua +
agente(s) tensioactivo(s) es tal que la viscosidad de
la mezcla agua + agente(s) tensioactivo(s) sea próxima
o superior a la de la fase de silicona (F) y que se sitúa en el
intervalo que va de 20/100 a
70/100;
\sqbullet realizándose la operación de
amasadura de un mezclador provisto de un agitador cuya parte móvil
no gira a más de 500 rpm, con un velocidad tangencial en el extremo
de la parte móvil que no sobrepasa 2,5 m/s y con una relación
velocidad tangencial en el extremo de la parte móvil/distancia entre
la extremidad de la parte móvil y la pared del dispositivo amasador
que es inferior a 2500 s^{-1}, durante un tiempo suficiente para
obtener una emulsión del tipo "aceite en agua" de granulometría
del orden de 0,2 a 2
micrómetros;
\rightarrow 2) dilución eventual con agua hasta
obtener un extractor seco superior a 70%; y después
\rightarrow 3) adición del o de los
constituyentes no presentes en la fase de silicona (F), que se
dispersan en el medio por amasadura.
3. Dispersiones acuosas según las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizadas porque los aceites (A)
son aceites \alpha,\omega-hidroxilados o aceites
funcionales que contienen por molécula al menos 2 grupos funcionales
condensables eventualmente después de la hidrólisis.
4. Dispersiones acuosas según una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 3, caracterizadas porque los aceites
(A) tienen por fórmula genérica (I):
fórmula en la que:
- a es 0 ó 1,
- b es 0 ó 1,
- con a + b = 0, 1 ó 2,
- n tiene un valor suficiente para conferir al
polímero de fórmula (a) la viscosidad deseada;
- los radicales R son idénticos o diferentes y
representan:
\bullet un grupo OH con a + b = 2;
\bullet un grupo alcoxi o alqueniloxi que
contiene de 1 a 10 átomos de carbono;
\bullet un grupo ariloxi que contiene de 6 a 13
átomos de carbono;
\bullet un grupo aciloxi que contiene de 1 a 13
átomos de carbono;
\bullet un grupo cetiminoxi que contiene de 1 a
8 átomos de carbono;
\bullet un grupo amino- o
amido-funcional que contiene de 1 a 6 átomos
de carbono, unidos al silicio por un enlace
Si-N;
- los radicales R^{1} y R^{2} son idénticos o
diferentes y representan grupos orgánicos alifáticos alquilo,
alquenilo, con 1 a 10 átomos de carbono,
aromáticos-fenilo, estando dichos grupos
eventualmente sustituidos por átomos de halógenos o grupos
ciano;
\newpage
- los radicales R^{3} y R^{4} son idénticos o
diferentes y representan grupos orgánicos alifáticos alquilo,
aminoalquilo, poliaminoalquilo, epoxialquilo o alquenilo, que
contienen de 1 a 13 átomos de carbono,
aromáticos-arilo que contienen de 6 a 13 átomos de
carbono;
estando presentes por molécula al menos 2 grupos
funcionales condensables eventualmente después de la
hidrólisis.
5. Dispersiones según la reivindicación 4,
caracterizadas porque al menos 80% de los radicales R^{1} a
R^{4} representa un grupo metilo.
6. Dispersiones acuosas según una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 5, caracterizadas porque el agente
de reticulación (B) es sílice coloidal, silicato de sodio, sílice de
pirólisis o de precipitación, un organosiliconato de metal alcalino,
una microemulsión de resina de silsesquioxano, una resina de
silicona reactiva de débil peso molecular que presenta grupos alcoxi
y aciloxi, una resina de silicona de alto peso, insoluble en el
tolueno, una resina de silicona hidroxilada, un alcoxisilano, un
alquilaminosilano o un alquilamidosilano.
7. Dispersiones acuosas según una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 6, caracterizadas porque el silano
(C) es un subproducto de síntesis de los aceites (A) y tiene por
fórmula
(R^{5})cSi(R)_{4-c}
fórmula en la
que:
- c es 0, 1 ó 2,
- los radicales R^{5}, idénticos o diferentes,
corresponden a los radicales R^{3} y R^{4} del aceite (A) de
fórmula (1);
- el radical R corresponde al radical orgánico R
del aceite de poliorganosiloxano (A) de fórmula (1),
estando dicho silano presente según cantidades
del orden de 0 a 10 partes en peso por 100 partes de
aceite(s) (A).
8. Dispersiones acuosas según una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 6, caracterizadas porque el silano
(C) es un aditivo modulador de adherencia tal como
aminopropiltrietoxisilano, aminopropilmetildietoxisilano,
glicidoxipropiltrimetoxisilano, presentes en cantidades que pueden
llegar hasta 50% del peso de aceite(s) (A).
9. Dispersiones acuosas según una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 8, caracterizadas porque las cargas
(D) son de refuerzo o de semirefuerzo, de granulometría del orden
de 0,001 a 300 \mum.
10. Dispersiones acuosas según una cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizadas porque el
compuesto catalítico de endurecimiento (E) es un derivado del
estaño, empleado según cantidades que pueden ir desde 0,05 a 1 parte
en peso por 100 partes de aceite (A).
11. Dispersiones acuosas según una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 10, caracterizadas porque la fase de
silicona (F) consiste en:
\bullet (F_{1}) un aceite (A) de viscosidad,
al menos igual a 3 Pa.s,
\bullet (F_{2}) una mezcla de aceites (A),
mezcla de viscosidad, al menos igual a 3 Pa.s,
\bullet (F_{3}) una mezcla de al menos un
aceite (A) y de al menos un agente reticulante (B), si éste es
necesario y/o un silano (C) y/o, al menos una carga (D), mezcla de
viscosidad de al menos 3 Pa.s,
\bullet o (F_{4}) una mezcla de, al menos un
aceite (A) y compuesto catalítico (E), en presencia eventualmente
de, al menos un silano (C) y/o de al menos una carga (D).
12. Dispersiones acuosas según una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 12, caracterizadas porque la puesta
en emulsión del tipo "aceite en agua" de la fase de silicona
(A) se realiza por introducción de la fase de silicona (A) en una
mezcla agua + agente(s) tensioactivo(s) (G) o por
introducción de agua en una mezcla de fase silicona (A) +
agente(s) tensioactivo(s) (G) y amasadura a una
temperatura del orden de 10 a 50ºC.
13. Dispersiones acuosas según la reivindicación
13, caracterizadas porque, después de la dilución eventual
del medio, los constituyentes de dichas dispersiones no están
presentes en la emulsión del tipo "aceite en agua" de la fase
de silicona (A), a saber:
\bullet en el caso de la emulsión de la fase de
silicona (F1), (F2) o (F3), el compuesto catalítico y los otros
constituyentes eventuales no presentes en dicha fase;
\newpage
\bullet en el caso de la emulsión de la fase de
silicona (F4), el agente de reticulación (B), si éste es necesario,
así como los otros constituyentes eventuales no presentes en dicha
fase;
se introducen y dispersan en el medio por
amasadura, en el dispositivo amasador que ha servido para la
emulsificación.
14. Dispersiones acuosas según las
reivindicaciones 12 ó 13, caracterizadas porque la operación
de amasadura se realiza en una extrusora de tornillo simple o
múltiple(s), un dispositivo amasador planetario, un
dispositivo amasador de gancho, un dispersador lento, un dispositivo
amasador estático, un dispositivo amasador de pala, de hélice, de
brazo o de ancla.
15. Dispersiones acuosas según una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 14, caracterizadas porque contienen
además de plastificantes, agentes espesantes y agentes dispersantes
de cargas.
16. Utilización de las dispersiones acuosas
objeto de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes para la
preparación de pinturas elastómeras, de agentes hidrofugantes de
fachadas, de juntas de estanqueidad y de productos elastómeros
ignífugos.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 665862 Country of ref document: ES |