ES2156402T5 - Dispersion acuosa de silicona. - Google Patents

Dispersion acuosa de silicona.

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ES2156402T5 ES97943006T ES97943006T ES2156402T5 ES 2156402 T5 ES2156402 T5 ES 2156402T5 ES 97943006 T ES97943006 T ES 97943006T ES 97943006 T ES97943006 T ES 97943006T ES 2156402 T5 ES2156402 T5 ES 2156402T5
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Abstract

LA PRESENTE INVENCION SE REFIERE A LAS DISPERSIONES DE SILICONA ENDURECIBLES POR RETICULACION Y UTILIZABLES PARTIUCLARMENTE COMO MASILLA, PINTURA O REVESTIMIENTO SEMIESPESO (RSE). EL OBJETIVO DE LA INVENCION ES OBTENER UNA DISPERSION DE SILICONA ACUOSA APTA PARA RETICULAR POR ELIMINACION DE AGUA EN UN ELASTOMERO CON PROPIEDADES MECANICAS CONVENIENTES Y DOTADO DE UN GRAN PODER DE COHESION Y DE ADHESION EN SOPORTES DE DIFERENTES NATURALEZAS Y QUE ELIMINA LOS INCONVENIENTE DE LAS DISPERSIONES CONOCIDAS, EN PARTICULAR EN LO REFERENTE A LA SEGURIDAD/TOXICIDAD (CONTENIDO EN COV) Y LA FACILIDAD DE UTILIZACION. ESTE OBJETIVO SE ALCANZA MEDIANTE OLA DISPERSION SEGUN LA INVENCION QUE SE CARACTERIZA PORQUE COMPRENDE CONSTITUYENTES CONDENSABLES HIDROXILADOS Y LIBRES DE SUSTITUYENTES HIDROLIZABLES (SOFH) Y TRANSFORMABLES EN COV, PORQUE ESTA LIBRE DE COV Y DE ALCOHOL POLIVINILICO Y PORQUE COMPRENDE UN POS (A) AL , OG - DIOH, UN PROMOTOR DE ADHERENCIA (B) CON FUNCIONES FAS = NH 2 Y CON FUNCIONES OH, Y OPCIONALMENTE: UN CATALIZADOR (C) [SAL DE ESTAÑO], UN TENSIOACTIVO (D), UN RETICULANTE (E) (RESINA POS HIDROXILADA MDT), CARGAS (F), UN DISPERSANTE (G), UN PLASTIFICANTE (H), UN ANTIFUNGICO (I), UN AGENTE ANTIESPUMA (J), UN ESTABILIZANTE (K) O UNA BASE (L). APLICACION: MASILLAS O REVESTIMIENTOS RSE PREPARADOS A PARTIR DE ESTA DISPERSION.

Description

Dispersión acuosa de silicona.
El campo de la presente invención es el de composiciones de siliconas que se endurecen por reticulación y utilizables especialmente como masilla o cualquier otro material de estanqueidad, o para formar cualquier tipo de revestimiento, por ejemplo, en pinturas son especialmente los revestimientos semi-espesos (RSE) flexibles.
Más precisamente, la invención se refiere a una dispersión de silicona acuosa, que forma un elastómero adherente por eliminación de agua, según mecanismos de poli-condensación que ocurren, ventajosamente, a temperatura ambiente.
Las siliconas o poli-organosiloxanos (POS), tal como el \alpha,\omega-(di-hidroxi)-poli-diorganosiloxano, se conocen por formar parte de la composición de masillas de siliconas habituales que comprenden, además, reticulantes del tipo alquil-tri-alcoxisilano, catalizadores de poli-condensación del tipo sal de estaño y materiales de carga. Dichas composiciones han demostrado ser poco cómodas de utilización para realizar, por ejemplo, juntas de estanqueidad, películas o revestimientos, ya que su estado pastoso y viscoso dificulta su manipulación y su conformación determinada.
Además, estas composiciones presentan el inconveniente de no ser dispersables o solubles en agua, lo que complica su utilización, en particular, porque los útiles utilizados para su aplicación no son, de hecho, fácilmente lavables en agua.
Por otra parte, estas composiciones tienen igualmente la desventaja de no ser "peinables": la pintura no se agarra sobre las mismas.
Tratándose de los RSE, se conoce igualmente ciertos preparados a partir de emulsiones de polímeros orgánicos. Estos RSE son impermeables al agua pero fallan en lo que se refiere a permeabilidad al vapor de agua.
Para paliar estos graves defectos, se ha desarrollado sistemas de formación de masillas o de película reticulable (RSE), a partir de emulsión acuosa a base de aceite de silicona reticulable que producen un elastómero por condensación (con eliminación de agua y alcohol por ejemplo).
Aunque de aplicación más práctica, estas emulsiones acuosas de silicona han planteado ciertas dificultades técnicas:
-
estabilidad de almacenamiento de la emulsión,
-
tiempo de endurecimiento muy largo,
-
propiedades mecánicas mediocres del elastómero (dureza, elasticidad, resistencia a la abrasión),
-
defecto de tixotropía del elastómero,
-
defecto de carácter "peinable" del elastómero,
-
bajas propiedades de adherencia y de cohesión del elastómero sobre los soportes usuales,
-
problemas de seguridad y de toxicidad debidos a los disolventes o a los alcoholes formados por hidrólisis,
-
y facilidad de utilización.
Tratándose de estas dos últimas especificaciones evocadas en el pliego de condiciones anterior, conviene apuntar que la cuestión de respeto de ciertas normas de seguridad y de no toxicidad de las dispersiones de siliconas acuosas, lo mismo que para los elastómeros reticulados por condensación que provienen de las mismas, se plantean con cierta agudeza, ya que numerosos productos del mercado son portadores o liberan durante la reticulación o el secado, compuestos orgánicos volátiles (COV) más o menos tóxicos o agresivos, tal como, por ejemplo, alcoholes (etanol, metanol y metoximetanol), éteres, oximas y ácidos (ácido acético). Se concibe fácilmente que dichos compuestos son indeseables tanto desde el punto de vista de la conservación como de la utilización.
Además de este aspecto de toxicidad/seguridad, sería particularmente apreciable para los usuarios finales, disponer de dispersiones de siliconas acuosas y elastómeros, que no generen más que agua, de tal manera que se pueden utilizar sin precaución particular e igualmente pueden ser fácilmente lavables en agua conservando así las buenas propiedades de adherencia sobre soportes tal como, por ejemplo, vidrio, madera, hormigón y metales.
Diversas proposiciones del estado de la técnica anterior han intentado satisfacer, en vano al pliego de condiciones definido anteriormente.
La solicitud de patente alemana nº 3.019.655 describe una emulsión de silicona que, después de la eliminación del agua, puede ser convertida en un elastómero en condiciones ambientales. Esta emulsión de silicona comprende igualmente sílice amorfa introducida en forma de dispersión coloidal. Dichas dispersiones de sílice no son especialmente estables. El pH de la mezcla es un parámetro crítico con respecto a la estabilidad. Es por lo tanto muy delicado de fijar. Por otra parte, la incorporación de la sílice es el origen de cierta falta de homogeneidad de dureza del elastómero reticulado obtenible. Esto es debido al hecho que la sílice tiene, en efecto, tendencia a reaccionar de manera parásita con los extremos OH reactivos del aceite de silicona.
En otras proposiciones anteriores, el material de carga silíceo es silicato de sosa (patente de EE.UU. nº 4.244.849) o de sílice amorfa en polvo (patente FR nº 2.463.163).
Estas tres últimas patentes muestran que para obtener una emulsión mono-componente estable al almacenamiento, se debe fijar su pH en valores superiores o iguales a 8,5 ó 9, preferentemente a 10. Sin embargo, las emulsiones según estas patentes no responden a las previsiones del campo técnico, en materia de estabilidad, propiedades mecánicas y adherencia. Finalmente, ninguna de las invenciones descritas en estas patentes resuelve simultáneamente el problema de COV y el problema de adherencia de cohesión y estabilidad.
La solicitud de patente europea nº 0359676 se refiere a dispersiones acuosas reticulables, utilizables especialmente como masilla, y que comprende una resina de silicona hidrolizada como reticulante de un aceite \alpha,\omega-(dihidroxi)-poli-diorganosiloxano, efectuándose dicha reticulación en presencia de un catalizador de condensación estannoso. Se demuestra que estas composiciones emulsificadas son poco adherentes, en particular sobre vidrio. A pH neutro o ácido, su adherencia es incluso nula.
La patente de EE.UU. nº 4.554.187 propone una emulsión en silicona convertible en un elastómero en condiciones ambientales, por eliminación de agua y alcohol y que comprende un poli-diorganosiloxano de extremos hidroxilos, una resina de silicona alcoxi o aciloxi funcional reactiva y útil como agente de reticulación, un catalizador del tipo de sales organoestannosos, materiales de carga tixotrópicos de naturaleza silícea o no silícea y materiales de carga no tixotrópicos tales como Ca(OH)_{2}. El extracto seco de esta emulsión esta comprendido entre 20 y 85%. La resina de silicona reticulante con función aciloxi- o alcoxi puede ser una resina de metil- o metoxi-silicona no amínica, de fórmula CH_{3}Si(O)_{1,1}(OCH_{3})_{0,8}. Esta resina no hidrosoluble se introduce en forma de emulsión. Las composiciones según esta patente de EE.UU. contienen necesariamente un tensioactivo aniónico, impuesto por la metodología de preparación del aceite de silicona di-hidroxilada, por polimerización en emulsión. Dicho tensioactivo aniónico perjudica la estabilidad de la emulsión. Hay que apuntar igualmente que la presencia de la resina de silicona reticulante con función aciloxi o alcoxi es un factor de inhibición de la polimerización en emulsión, ya que se añade antes de la etapa de polimerización. En consecuencia, esta proposición técnica no es satisfactoria y tanto menos cuando las prestaciones en materia de resiliencia, elasticidad y adherencia son bajas. Finalmente, los mecanismos de condensación susceptibles de intervenir en esta emulsión o este elastómero son generadores de COV indeseables (alcoholes o ácidos).
La solicitud de patente europea nº 0572006 divulga dispersiones acuosas de POS estables al almacenamiento dispuestas para su empleo y que comprenden: un POS (A) provisto de grupos condensables (OR-OH) tales como \alpha,\omega-(di-OH-poli-dimetilsiloxano) (PDMS); un catalizador de condensación del tipo de sales de estaño; una resina POS (C) de restos siloxilos DT, MT o MQ y de peso molecular PM \leq 20.000 (siendo los sustituyentes alquilos de los restos MDT metilos); un promotor de adherencia (D) que incluye uno o varios restos de nitrogenados básicos, y poli(alcohol vinílico) (E).
La fórmula del promotor de adherencia nitrogenado (D) es muy general y cubre una multitud de compuestos. Esta solicitud de patente muestra la utilización de manera privilegiada del promotor (D) del tipo N-(2-aminoetil)-3-amino-propilmetil-silanolato de potasio o bien también PDMS funcionalizado por restos 3-(2-amino-etilamino)-propilo. Estos promotores de adherencia (D) recomendados no están hidroxilados. Además, la presencia ineludible de poli(alcohol vinílico) en estas dispersiones acuosas según la solicitud de patente EP-A-0572006 es un factor perjudicial para los fenómenos de coalescencia esencial para la reticulación. Esto no es así sin que haya repercusiones negativas en cuanto a las características mecánicas del elastómero reticulado final.
Finalmente, las dispersiones acuosas y los elastómeros según esta solicitud europea anterior no satisfacen correctamente al pliego de condiciones, especialmente, en lo que se refiere a la adherencia sobre soporte y al contenido reducido en COV. Es de apuntar que estas dispersiones según la solicitud de patente EP-A-0572006 no están cargadas o comprenden material de carga que no generan opacidad, con el objetivo de proporcionar masillas capaces de conducir a elastómeros transparentes en capa fina.
La solicitud de patente europea nº 0655475 está en la misma línea que la EP-A-0572006 antes mencionada y se refiere a una dispersión acuosa realizada a base de una emulsión de aceite de silicona condensable del tipo PDMS \alpha,\omega-di-OH (A), una resina POS (B) de PM inferior a 20.000 y un compuesto amínico (C), estando esta dispersión caracterizada porque no contiene ningún catalizador organometálico.
Los compuestos (A), (B) y (C) de la EP-A-0655475 corresponden a los compuestos (A), (C) y (D) respectivamente de la EP-A-0572006.
En las patentes europeas mencionadas en el párrafo anterior también las fórmulas del reticulante (B) y del promotor de adherencia (C) son de alcance extremamente general y definen muchas familias de productos. En la práctica, refiriéndose al reticulante (B), esta solicitud de patente preconiza especialmente a través de estos ejemplos, el empleo de resinas con restos siloxilos MD o MDT alcoxilados, en particular acetoxilados u oximados. Resulta que COV indeseables estarán necesariamente presentes no solamente en la dispersión de silicona acuosa, sino sobre todo en elastómero reticulado.
Tratándose de promotores de adherencia (C), la enseñanza de esta patente incita a emplear silanolatos de potasio del tipo N-(2-aminoetil)-3-aminopropil-silanolato de potasio o bien de la misma manera PDMS N-(2-aminoetil)-3-aminopropil-metilo sustituidos. Estos promotores (C) no están hidroxilados.
Finalmente, procede apuntar que la ausencia de catalizador organometálico en estas composiciones según la patente EP-A-0655475 es perjudicial para una buena reticulación y por lo tanto, finalmente, para las características mecánicas y de adherencia del elastómero.
La solicitud de patente europea nº 0202494 divulga un procedimiento para producir una emulsión de silicona acuosa que consiste en preparar una emulsión de base a partir de:
-(A)-100 partes en peso de un poli-dimetilsiloxano \alpha,\omega-dihidroxilado,
-(B)- 1 a 150 partes en peso de una sílice coloidal o 0,3 a 30 partes en peso de un silicato metálico alcalino,
-(C)- una cantidad catalítica de catalizadores de reticulación tales como dilaurato de dibutilestaño,
-(D)- 2 a 30 partes en peso de un emulsificante del tipo laurilsulfato de sodio y
-(E)- agua.
El procedimiento consiste a continuación en ajustar el pH entre 9 y 12 y procurar que esta emulsión de base sea sometida a una maduración durante 2 semanas a temperatura ambiente de manera que produzca un material elastómero. Se añade a continuación:
-(F)- 0,5 a 30 partes en peso de un agente de acoplamiento formado por un silano con función epoxi o por los productos de hidrólisis o de condensación del mismo;
-(G)- 50 a 300 partes en peso de un material de carga (carbonato - TiO_{2}) y
-(H)- 0,1 a 2% en peso con respecto al material de carga, de un dispersante (el de poli-fosfato, poli(alcohol vinílico) PVP ...).
La emulsión así obtenida puede ser utilizada para realizar revestimientos o juntas sobre sustratos porosos.
Conviene apuntar que esta emulsión de silicona presenta como mayor inconveniente tener una larga preparación, teniendo en cuenta el periodo necesario de maduración.
Además, el silano F con función epoxi, así como sus productos de condensación, pero con exclusión de sus productos de hidrólisis, incluyen sustituyentes organofuncionales hidrolizables susceptibles de generar COV tóxicos. Además, esta emulsión es igualmente criticable porque puede comprender poli(alcohol vinílico). Resulta que esta emulsión no es satisfactoria en lo que se refiere a propiedades mecánicas (dureza-flexibilidad), de cohesión y de adherencia para elastómeros reticulados que provienen de la misma.
La solicitud de patente francesa nº 9411410 se refiere a una dispersión de silicona acuosa, reticulable en un elastómero adherente, según un mecanismo de reacción de condensación. Esta dispersión comprende un POS (A) del tipo PDMS \alpha,\omega-di-OH, un tensioactivo (B), un compuesto amínico silíceo (C) formado de varias unidades recurrentes alcoxiladas de fórmula R^{1}_{x}E^{2}_{y}(O^{3})_{z}SiO_{4}-(x+y+z)/2 con z comprendida entre 0,2 y 2, R^{1}, R^{3} = metilo y R^{2} = resto nitrogenado. Esta dispersión comprende eventualmente, de la misma manera, al menos una resina de silicona hidroxilada y/o alcoxilada (D), y/o al menos un alcoxisilano (E), y/o al menos un catalizador de condensación (F), y/o al menos un material de carga (G) silíceo o no silíceo.
El compuesto amínico y silíceo (C) es una resina de funcionalidad media en silicio superior a 2 y susceptible de ser salificada a un pH ácido. Dicha resina no es, por lo tanto, hidrodispersable o hidrosoluble más que a un pH ácido. Dicha limitación referente a la hidrosolubilidad es restrictiva. Además, la estabilidad de esta emulsión, aunque es satisfactoria, sigue siendo, sin embargo, perfeccionable. Finalmente, esta resina (C) no está hidroxilada.
En este estado de cosas, uno de los objetivos esenciales de la presente invención es proponer una dispersión (emulsión) de silicona acuosa:
-
apta para reticular por eliminación de agua, preferentemente en condiciones atmosféricas ambientales, obteniéndose un elastómero con propiedades mecánicas convenientes (cohesión) y dotado de un fuerte poder de adhesión sobre soportes de diferentes naturalezas (por ejemplo en vidrio, en hormigón, en metal o en madera),
-
y que remedia las lagunas e inconvenientes de emulsiones conocidas de este tipo, especialmente en lo que se refiere a la seguridad/toxicidad (contenido en COV) y la facilidad de utilización.
Más particularmente, la presente invención pretende optimizar la adherencia y la cohesión de elastómeros que provienen de la reticulación de dispersiones de siliconas acuosas, sobre cualquier soporte usual: vidrio, hormigón, madera, metales (aluminio) y cerámicas, sin sacrificar otras especificaciones del pliego de condiciones técnicas, donde especialmente la estabilidad en cartucho para las masillas (o dureza límite de utilización), elasticidad, resiliencia, dureza, resistencia mecánica y modicidad del precio de coste, y aportando además una mejora que pretende reducir al máximo el contenido en COV en la dispersión y el elastómero, de modo que el único disolvente o volátil que interviene sea el agua.
Otro objeto de la presente invención es proponer una dispersión de silicona acuosa y el elastómero reticulado correspondiente, que sean fáciles de utilizar y especialmente lavables en agua (limpieza de útiles que hayan servido para su preparación y su utilización), con resto de la presencia exclusiva de agua como disolvente o de fase continua.
Otro objeto de la presente invención es proponer una dispersión acuosa de silicona que sea estable al almacenamiento (cartucho-"pot-life") y que conserva una reactividad que le permite reticular correctamente y de forma suficientemente rápida para obtener un elastómero que conserva sus propiedades mecánicas, incluso después de un almacenamiento de más de seis meses.
Otro objetivo de la invención es proponer una dispersión acuosa de silicona del tipo descrito anteriormente, que conduce a un elastómero que presenta una mejor resistencia a la llama.
Otro objetivo de la invención es proporcionar una dispersión acuosa de silicona fácilmente manipulable y conformable, especialmente con miras a las aplicaciones del tipo masilla, material de estanqueidad, juntas, realización de películas o de revestimientos diversos (RSE).
Otro objetivo de la invención es proporcionar una masilla, un material de estanqueidad, una película o revestimiento diverso (adherente) tal como un RSE, que incluye susodicha dispersión y/o elastómero reticulado que proviene de la misma.
En particular, sería interesante disponer de una dispersión que permite la confección fácil de juntas y que ofrece la posibilidad de dejar lisas estas juntas, de tal manera que les confiere un buen aspecto de superficie.
Además, la invención apunta a satisfacer una necesidad del campo considerado, en una dispersión reticulable utilizable para la realización de RSE elastómeros flexibles, elásticos, impermeables al agua, permeables al vapor de agua y finalmente resistentes a la abrasión.
Estos objetivos y otros se alcanzan por la presente invención, que procede de demostración, después de largos estudios y experimentaciones y de manera completamente sorprendente e inesperada, de la posibilidad de suprimir en las dispersiones de siliconas acuosas los constituyentes condensables no hidroxilados lo mismo que los COV, así como la posibilidad de obtener un elastómero reticulado mecánicamente correcto y fuertemente adherente sobre numerosos soportes, y todo ello seleccionando un promotor de adherencia hidrosoluble, hidroxilado y portador de funciones hidrófilas de anclaje sobre soporte.
Estas disposiciones constituyen algunos de los fundamentos conceptuales de la invención. Resulta que la presente invención tal como se define en las reivindicaciones, se refiere a una dispersión de silicona acuosa, reticulable por condensación en un elastómero adherente, caracterizada:
\bullet
porque comprende constituyentes condensables, hidroxilados y exentos o prácticamente exentos de Sustituyentes organo funcionales hidrolizables (Sofh), susceptibles de generar in situ COV, durante la hidrólisis y/o durante la reticulación por condensación;
\bullet
porque está exenta o prácticamente exenta de compuestos orgánicos volátiles (COV),
\bullet
y porque está constituida por:
-A-
al menos un poli-organosiloxano (POS) que presenta, por molécula, al menos dos grupos OH;
-B-
al menos un promotor de adherencia y de cohesión hidrosoluble capaz de disolverse en agua a una temperatura de 25ºC con una proporción de al menos 5% en peso y elegido entre los silanos y/o los POS hidroxilados y portadores, por molécula, de al menos un grupo hidroxilo y de al menos una Función hidrófila de anclaje sobre soporte (Fas), así como de las mezclas de estos productos, con exclusión de los productos de hidrólisis de silanos epoxifuncionales alcoxilados, eligiéndose dichas funciones Fas idénticas o diferentes en el grupo que comprende las funciones: amino, epoxi, acrilo, matacrilo, ureido, mercapto, tilo, cloroalquilo;
-C-
al menos un catalizador organometálico de condensación preferentemente elegido entre las sales de estaño,
-D-
eventualmente al menos un tensioactivo,
-E-
y eventualmente al menos un reticulante con las condiciones según las cuales:
\text{*1*}
en presencia de dicho reticulante (E), el promotor (B) puede no incluir, más que al menos, un grupo OH por molécula.
\text{*2*}
mientras que en ausencia de dicho reticulante (E) el promotor (B) y/o el POS (A) incluye al menos 3 grupos OH.
Como esto se deduce de la definición anterior de la invención, es importante que la función de reticulación sea asegurada por al menos un constituyente (A), (B) o (E) de la dispersión. Esta función de reticulación supone que al menos tres OH estén presentes por molécula. Cuando uno de los constituyentes (A), (B) o (E) posee al menos tres OH, no es necesario que (A) y/o (E) satisfaga la misma condición. Además, si A y/o B comprenden, cada uno, al menos tres OH, la presencia de (E) es facultativa.
Por estos medios, la firma solicitante ha tenido el mérito de obtener dispersiones de siliconas acuosas, reticulables por condensación para obtener un elastómero muy adherente sobre numerosos soportes y, además, exento de COV, por lo tanto no tóxico y seguro. Subsidiariamente, las dispersiones de siliconas acuosas primarias según la invención son estables al almacenamiento y los elastómeros reticulados correspondientes se revelan "peinables", lo que no es una ventaja despreciable.
En el sentido de la invención, los sustituyentes organofuncionales hidrolizables (Sofh), susceptibles de generar in situ COV, durante la reticulación por condensación son, por ejemplo, alcoxi, acetoxi, cetiminoxi y enoxi.
La dispersión según la invención exenta de poli(alcohol vinílico) (APV) comprende obligatoriamente, como se ha indicado antes, además de los constituyentes (A) y (B) y (C) al menos un tensioactivo (D) y al menos un reticulante (E).
Además de estas características generales de presencia de constituyentes, condensables hidroxilados (y exentos de Sofh), de ausencia de COV y eventualmente de APV, así como de no producción de COV durante la reticulación, la dispersión según la invención tiene igualmente su originalidad en su composición.
El primer constituyentes citado es el poli-organosiloxano POS (A), que es el constituyente esencial en el plano ponderal. Se trata ventajosamente de un aceite de silicona formado, por un poli-diorganosiloxano, preferentemente, de extremos hidroxilos. Los grupos orgánicos en el seno de la cadena de este aceite (A) están ventajosamente seleccionados entre los compuestos siguientes: hidroxilo, (ciclo)-alquilo de C_{1}-C_{6} o alquenilo de C_{1}-C_{6}, (por ejemplo vinilo o alilo) y amina. Este aceite preferente puede estar representado por la fórmula siguiente:
1
con n \geq 10, R^{1}, R^{2} idénticos o diferentes y correspondientes a un hidroxilo, un (ciclo)-alquilo de C_{1}-C_{6} o un (ciclo)-alquenilo de C_{1}-C_{6} -por ejemplo: vinilo o alquilo- o bien igualmente a una amina; siendo el metilo particularmente preferido.
Estos radicales orgánicos R^{1}, R^{2} pueden estar eventualmente sustituidos con grupos ciano o fluoro. Los sustituyentes generalmente utilizados por el hecho de estar disponibles en los productos industriales, son radicales metilo, etilo, propilo, fenilo, vinilo y 3,3,3-trifluoropropilo. En general, al menos 80% del número de estos radicales son radicales metilo.
En la práctica, se privilegiarán los \alpha,\omega-dihidroxi-poli-dimetilsiloxanos de extremos:
2
En el marco de la presente invención, se puede utilizar especialmente \alpha,\omega-poli-diorganosiloxanos preparados por el procedimiento de polimerización aniónica descrito en las patentes de EE.UU. precitadas: US-A-2.891.920 y sobretodo US-A-3.294.725. El polímero obtenido se estabiliza aniónicamente por un agente tensioactivo que, conforme a la enseñanza de la patente US-A-3.294.725 es, preferentemente, la sal de un metal alcalino de un ácido hidrocarbonado aromático sulfónico, jugando el ácido libre igualmente el papel de catalizador de polimerización. El catalizador y el agente tensioactivo preferentes son el ácido dodecilbenceno-sulfónico o el ácido alquil-sulfúrico y sus sales de metales alcalinos, en particular sus sales de sodio. Se puede añadir eventualmente otros agentes tensioactivos aniónicos o no aniónicos. Sin embargo, esta adición no es necesaria ya que, conforme a la enseñanza de la patente US-A-3.294.725, la cantidad de agente tensioactivo aniónico resultante de la neutralización del ácido sulfónico es suficiente para estabilizar la emulsión de polímero. Esta cantidad es generalmente inferior a 3%, preferentemente 1,5% del peso de la emulsión.
Este procedimiento de polimerización en emulsión es particularmente interesante ya que permite obtener directamente una emulsión que contiene el aceite (A). Por otra parte, este procedimiento permite poder obtener sin dificultad \alpha,\omega-(dihidroxi)-poli-diorganosiloxano (A) en emulsión de muy alta viscosidad.
Conforme a la invención, se prefiere, sin embargo, partir de \alpha,\omega-(dihidroxi)-poli-diorganosiloxano (A) ya polimerizado para la preparación de la dispersión.
Este POS (A) puede presentarse en forma de aceite monofásico o en forma de preemulsión. La preparación de esta preemulsión será tratada más adelante.
Por otra parte, es preferible que la viscosidad \eta a 25ºC de estos POS (A) sea al menos 100 mPa.s, preferentemente al menos 50.000 mPa.s. En efecto, esto es especialmente para viscosidades \eta superiores a 50.000 mPa.s que se obtiene un elastómero que presenta un conjunto de propiedades mecánicas convenientes, en particular en lo que se refiere a la dureza Shore A y al alargamiento. Además, cuanto más alta es la viscosidad y más altas las propiedades mecánicas mejor se mantienen durante el envejecimiento del elastómero reticulado susceptible de obtenerse a partir de la dispersión acuosa. Las viscosidades \eta a 25ºC elegidas, en la práctica, en el marco de la invención, están comprendidas entre 5x10^{4} y 15x10^{5} mPa.s.
Todas las viscosidades a los que se alude en la presente exposición corresponden a una magnitud de viscosidad dinámica a 25ºC llamada "Newtoniana", es decir la viscosidad dinámica que se mide de manera conocida en sí, a un gradiente de régimen de cizallamiento lo suficientemente bajo como para que la viscosidad medida sea independiente del gradiente de velocidad.
Tratándose del promotor de adherencia (B), seleccionado conforme a la invención, conviene anotar que una de estas características esenciales es incluir uno o varios grupos hidroxilos, permitiendo su fijación en la matriz de silicona.
Otra especifidad de los promotores (B) es estar dotados de función(es) Fas suponiendo que la adherencia de la masilla (elastómero) proviene de la dispersión sobre los soportes. Finalmente, el carácter hidrófilo de los grupos OH y/o de las funciones Fas de (B), es un factor preferente e importante de la invención. Esto proporciona a (B) una hidrosolubilidad ventajosa. En efecto, gracias a esta hidrosolubilidad, el promotor puede ser particularmente bien dispersado y solubilizado en la fase continua acuosa de la dispersión o de la masilla (elastómero), de tal manera que favorezca la estabilidad y la adherencia de dicha masilla sobre los soportes. Esta forma solubilizada del promotor (B), es una forma fisicoquímica óptima para el efecto buscado. (B) puede, en efecto, difundirse fácilmente hacía la interfase soporte/dispersión, para poder ejercer en ella su acción adherente, oponiéndose a los tensioactivos presentes en las dispersiones y dotados de efectos antagonistas a este respecto. Existe competencia entre el promotor y los tensioactivos.
El promotor (B) de la dispersión según la invención puede ser ventajosamente elegido entre los silanos hidroxilados y/o los POS Fas-sustituidos. Como ejemplos de silanos hidroxilados y Fas-sustituidos, se puede citar los mono Fas-trihidroxi-monosilanos, tales como el: NH_{2}(CH_{2})_{3}-Si(OH)_{3}.
Una vez precisado esto, el promotor de adherencia hidrosoluble (B) es, preferentemente, un poli-diorganosiloxano hidroxilado lineal con restos siloxilos D y/o MD y/o una resina POS hidroxilada que comprende restos siloxilos T y eventualmente M y/o D y/o Q o bien igualmente restos siloxilos Q y M y/o D y/o T.
Este POS está exento de COV y no está sustituido con Sofh, por ejemplo, con funciones alcoxilos. Es portador de al menos una Fas unida a al menos un Si.
Los restos siloxilos M, D, T y Q del POS (B) están definidos como sigue:
- resto M = R_{3}SiO_{1/2}
- resto D = R_{2}SiO_{2/2}
- resto T = RSiO_{3/2}
- resto Q = SiO_{4/2}
Los radicales R son idénticos o diferentes y corresponden a un radical hidrocarbonado, como por ejemplo un radical alquilo (por ejemplo metilo, etilo, isopropilo, terc-tiobutilo y n-hexilo), hidroxilo, alquenilo (por ejemplo vinilo y alilo) o bien igualmente una función Fas.
A título de ejemplo de POS hidroxilado lineal, utilizable como promotor (B), se puede citar el Poli-MetilSiloxano, cuyas dos extremos incluyen un hidroxilo y cuyo cada átomo de silicio es portador de una función Fas.
El caso en que el promotor (B) es una resina POS hidroxilada hidrosoluble es uno de los preferidos según la invención. Las resinas más particularmente seleccionadas son las del tipo T(OH), DT(OH), DQ(OH), MQ(OH),MDT(OH) y MDQ(OH) o sus mezclas. En estas resinas, cada grupo OH es llevado por un átomo de silicio que pertenecen a un resto D, T o Q.
Estas resinas son productos de condensación (mono o poli-condensación-hetero o homo condensación) de monómeros, de oligómeros o de polímeros POS portadores de grupos condensables, preferentemente de naturaleza hidroxílica.
Además de estos hidroxilos, el promotor (B) incluye una o varias funciones Fas idénticas o diferentes entre ellas y elegidas de entre el grupo que comprende las funciones: amino, epoxi, acrilo, metacrilo, ureido, mercapto, tiol y cloroalquilo.
Preferentemente Fas es un grupo aminoalquilo, no salificado, de formula general:
-R^{3}-NR^{4}R^{5}
\hskip0,3cm
o
\hskip0,3cm
-R^{3}-NH-R^{6}-NR^{4}R^{5}
en la cual:
R^{3} y R^{6} = resto hidrocarbonado (por ejemplo -(CH_{2})_{n}- con n = 1 a 10)
R^{4} = H o -C_{n}H_{(n+1)}
R^{5} tiene la misma definición que R^{4} y puede ser idéntico o diferente que R^{4}.
La amina puede así ser primaria, secundaria o terciaria. Según variantes, puede estar incluida en un ciclo o estar incluida en grupos isocianuratos o HALS (tipo piperidina u otro).
En el sentido de la invención los grupos HALS pueden ser definidos como una cadena hidrocarbonada cíclica (HALS) de formula:
3
en la cual:
\Box los radicales R^{20}, idénticos o diferentes entre si, se eligen entre los radicales alquilos, lineales o ramificados, teniendo de 1 a 3 átomos de carbono, fenilo y bencilo,
\Box R^{21} es elegido entre un átomo de hidrógeno, radicales alquilo lineales o ramificados, que tienen de 1 a 12 átomos de carbono, los radicales alquilcarbonilos donde el resto alquilo es un resto lineal o ramificado que tiene de 1 a 18 átomos de carbono, los radicales fenilo y bencilo y un radical O;
\Box t es un número elegido entre 0 y 1;
\Box siendo, los radicales R^{20} preferidos metilos, el radical R^{21} un número de hidrógeno o un radical metilo y siendo t ventajosamente un número igual a 1.
Estas funciones Fas se eligen ventajosamente de tal manera que sean aptas para unirse al soporte sobre el cual se aplica la masilla, de tal modo que facilite la adherencia, y esto sin perjudicar la hidrosolubilidad deseable para el promotor (B). Estos son las funciones hidroxilos que aseguran por partes, la formación del puente del promotor (B), y por lo tanto del soporte, con el elastómero reticulado de silicona.
Según una variante digna de consideración, ciertas funciones Fas pueden corresponder a funciones hidroxilos y no se excluyen más que ciertas funciones Fas que pueden asegurar la función de enlace entre el promotor (B) y la matriz de silicona (A).
Según un primer modo ventajoso de poner en marcha la invención, el promotor (B) es una resina de silicona hidrosoluble y hidroxilada, obtenida:
\rightarrow por co-hidrólisis:
-
de al menos un silano (S_{1}) sustituido con Fas y con Sofh idénticos o diferentes entre sí, preferentemente -ORº con Rº = radical hidrocarbonado, ventajosamente alquilo;
-
con al menos un silano (S_{2}) sustituido por Sofh idénticos o diferentes entre sí y con respecto a los de (S_{1}), con exclusión de sustituyentes Fas;
\rightarrow por hetero-condensación de hidrolizados que se derivan de los silanos S_{1} y S_{2},
\rightarrow luego por "stripping" o arrastre con vapor de hidrolizados que se derivan de Sofh.
En la medida que los Sofh más corrientes son alcoxilos -ORº, los mecanismos de hetero-condensación que intervienen son del tipo OH/OH y OH/ORº, siendo llevados estos OH o ORº por los hidrolizados que se derivan de los silanos S_{1}, S_{2}. Los hidrolizados que se derivan de Sofh son, en lo que a ellos se refiere alcoholes, en el caso de figura. Así en la práctica, el silano S_{1} es ventajosamente un trialcoxisilano, preferentemente un trimetoxisilano, un trietoxisilano, un metildimetoxisilano o un metildietoxisilano, portador de una función Fas amínica del tipo:
-
aminopropilo (H_{2}N) (CH_{2})-_{3}
-
N-metil-3-aminopropilo (H_{3}CNH) (CH_{2})-_{3}
-
N-aminoetil-3-aminopropilo (H_{2}N) (CH_{2})_{2}NH(CH_{2})-_{3}
-
C_{6}H_{5}CH_{2}NH(CH_{2})-_{3}
-
3-ureidopropilo: (H_{2}N CO NH) (CH_{2})-_{3}
-
3,4,5-dihidroimidazol-1-il-propilo:
4
-
3-metacriloxipropilo: (H_{2}C=C) (CH_{3})(COO)(CH_{2})_{3-}
-
3-glicidiloxipropilo: 5
(estando los otros sustituyentes Si del promotor (B) exentos de Sofh)
-
3-mercaptopropilo: (HS) (CH_{2})-_{3}
-
3-cloropropilo: (Cl(CH_{2})-_{3}
Refiriéndose a S_{2}, los Sofh que comprende, son preferentemente radicales alcoxilos, ventajosamente de C_{1}-C_{6}, por ejemplo: metoxi, etoxi, o propoxi.
Este silano S_{2}, preferentemente un alcoxisilano, puede igualmente incluir al menos un sustituyente alquilo, ventajosamente de C_{1}-C_{6}, por ejemplo: metilo, etilo o propilo.
Estas resinas producidas por hetero-condensación de S_{1} y S_{2} están descritas, especialmente, en la solicitud de patente europea nº 0675128.
Según un segundo modo de puesta en marcha de la invención, el promotor (B) es una resina obtenida:
\rightarrow por hidrólisis de un silano S_{3} sustituido con Fas y Sofh,
\rightarrow por homo-condensación de los silanos S_{3} hidrolizados,
\rightarrow y por "stripping" o arrastre con vapor de hidrolizados que se derivan de Sofh.
El silano S_{3} es, preferentemente, un alcoxisilano Fas-sustituido. Puede tratarse, por ejemplo, de un trialcoxisilano que permite obtener una resina hidroxilada de resto T, denominada igualmente resina T(OH).
Este silano S_{3} puede ser del mismo tipo que el silano S_{1} tal como se define antes. Las funciones Fas que sustituyen S_{3} responden a la misma definición que la dada anteriormente.
Como ilustración de este segundo modo de puesta en marcha de un promotor (B) del tipo resina POS, se puede citar el obtenido a partir de \gamma-aminopropil-trietoxisilano hidrolizado y sometido a un "stripping" del etanol formado por la hidrólisis. La resina poli-homocondensada obtenida, es una mezcla de oligómeros que contienen de 4 a 10 silicio y que comprenden restos:
T(OH) = RSi(OH)O_{2/2}
T = RSiO_{3/2}
T(OH)_{2} = RSi(OH)_{2}O_{1/2}
T(OH)_{3} = RSi(OH)_{3},
estando estos restos presentes en cantidad decreciente respectivamente, y
R=NH_{2}-(CH_{2})-_{3}. Se trata por ejemplo de una resina T(OH) amínica.
El promotor (B) puede emplearse en la dispersión según la invención, bien en forma natural en la cual se encuentra en estado puro, o bien en forma de solución acuosa, siendo esta última forma la preferido.
El catalizador (C) es, preferentemente, un compuesto catalítico de estaño, generalmente una sal de organoestaño, introducida preferentemente en forma de una emulsión acuosa. Las sales de organoestaño utilizables están descritas, en particular en la obra de NOLL, Chemistry and Technology of Silicones, Academic Press (1968), página 337.
Se puede igualmente utilizar como compuesto catalítico de estaño bien diestannoxanos, bien poli-organoestannoxanos o bien el producto de reacción de una sal de estaño, en particular de un dicarboxilato de estaño sobre poli-silicato de etilo, tal como se describe en la patente US-A-3.862.919.
También puede convenir el producto de reacción de un silicato de alquilo o de un alquil-trialcoxisilano sobre el diacetato de dibutilestaño tal como se describe en la patente belga BE-A-842.305.
Según otra posibilidad, se ha recurrido a una sal de estaño II, tal como SnCl_{2} o octoato estañoso.
Las sales de estaño preferidas son los biquelatos de estaño (EP-A-0147323 y EP-A-0235049), los dicarboxilatos de diorganoestaño y, en particular, los diversatatos de dibutil- o de dioctil-estaño (patente británica GB-A-1.289.900), el diacetato de dibutil- o de dioctil-estaño, el diaurato de dibutil- o de dioctil-estaño o los productos de hidrólisis de las especies precitadas (por ejemplo los diorgano y poli-estannoxanos).
Se utiliza de 0,01 a 3, preferentemente de 0,05 a 2 partes de sal organoestaño por 100 partes de (A).
Según otras variantes, se puede igualmente utilizar como catalizador (C) ácidos o bases fuertes (KOH, NaOH) o aminas.
Cuando se emplea el agente tensioactivo (D) en la dispersión según la invención, se trata, preferentemente, de un tensioactivo no iónico. Estos agentes tensioactivos no iónicos son, bien entendido, los mismos que los que se puede añadir eventualmente a las emulsiones (A) obtenidas por polimerización en emulsión, tal como se ha indicó más arriba.
En el marco de la presente invención, se puede emplear eventualmente agentes tensioactivos aniónicos. A título de ejemplos, se puede citar las sales de metales alcalinos de ácidos hidrocarbonados aromáticos sulfónicos o alquilsulfúricos y los agentes tensioactivos no iónicos preferentes son los alquilfenoles poli-oxietilenados o los alcoholes grasos poli-oxietilenados.
La cantidad de tensioactivo utilizable es la corrientemente usada para la puesta en emulsión tal como se describe, en particular, en las patentes precitadas y en la patente US-A-2.891.920.
Se puede emplear tensioactivos no iónicos (preferentemente), iónicos o anfóteros, solos o mezclados entre sí.
El promotor de adherencia (B) puede jugar el papel de reticulante solo o como complemento de un reticulante (E), preferentemente, formado por al menos una resina de silicona hidroxilada que presenta, por molécula, al menos dos restos siloxilos diferentes elegidos entre los del tipo M, D, T y Q, siendo al menos uno un T o un Q; siendo particularmente preferidas las resinas del tipo MQ, MDQ, TD, y MDT.
Ventajosamente, esta resina de silicona hidroxilada (E) posee un contenido ponderal en grupo hidroxilo comprendido entre 0,1 y 10% y, más preferentemente aún, entre 1 y 6% en peso.
Estas resinas de siliconas son POS ramificados bien conocidas, donde los procedimientos de preparaciones están descritos en muy numerosas patentes.
Se puede utilizar resinas que son sólidas o líquidas, preferentemente líquidas, a temperatura ambiente. Estas resinas pueden ser incorporadas en las emulsiones acuosas tal cual o en solución en un disolvente orgánico o un aceite de silicona, o bien en forma de emulsión acuosa.
Emulsiones acuosas de resina de silicona utilizables están descritas, por ejemplo, en las patentes US-A-4.028.339, US-A-4.052.331, US-A-4.056.492, US-A-4.525.502 y US-A-4.717.599.
Esta resina (E) facultativa reticulante por condensación es, preferentemente, exclusivamente sustituida por funciones condensables del tipo hidroxilo, con exclusión de los grupos organofuncionales hidrolizables Sofh, por ejemplo, alcoxi, susceptibles de generar COV después de la condensación. Además, por naturaleza, esta resina (E) está, bien evidentemente, exenta o prácticamente exenta de COV.
Según otras variantes, el reticulante (E) puede igualmente ser elegido entre los productos siguientes: siliconatos, silicatos, sílices (en polvo o coloidales) y sus mezclas. Todos estos productos pueden ser utilizados solos o en mezcla con o ser asociados a las resinas hidroxiladas (E) descritas antes.
Conforme a una modalidad interesante de la invención, la dispersión incluye un material de carga F silíceo o no silíceo, preferentemente seleccionado entre los productos siguientes: sílice precipitada o no precipitada, sílice coloidal o en polvo, carbonatos y sus mezclas.
Los carbonatos, por ejemplo de calcio, constituyen materiales de carga preferentes.
Otros ejemplos de materiales de carga (F) utilizables solos o en mezcla son el negro de carbono, dióxido de titanio, óxido de aluminio, alúmina hidratada, vermiculita expandida o no expandida, óxido de cinc, mica, talco, óxido de hierro, sulfato de bario y cal apagada. Estos son materiales de carga minerales no silíceos semi-reforzante o de relleno, que tienen una granulometría generalmente comprendida entre 1 y 300 \mum y una superficie BET inferior a 50 m^{2}/g.
Los eventuales materiales de carga silíceos utilizables son reforzantes o semi-reforzantes. Puede tratarse por ejemplo de sílice coloidal, de polvo de sílice de combustión y de precipitación o mezclas de éstas. La sílice de combustión es preferida. Se puede, no obstante, utilizar igualmente materiales de carga silíceos semi-reforzantes, tal como tierras de diatomeas o de cuarzo molido.
Estos polvos silíceos tienen una superficie específica BET superior a 50 m^{2}/g, preferentemente comprendida entre 150 y 350 m^{2}/g.
Estos materiales de carga (F) se introducen en la emulsión en forma de polvo seco o en forma de dispersión coloidal, por ejemplo, por simple mezcla.
A las dispersiones conformes a la presente invención, se puede añadir diversos aditivos que permiten modificar sus propiedades y las de los elastómeros formados a partir de dichas dispersiones por eliminación de agua. Se puede incorporar, por ejemplo:
-
uno o varios dispersantes (G) constituidos, por ejemplo, por poli-acrilatos de sodio o hexa-metafosfato de sodio.
-
uno o varios plastificantes (H) elegido preferentemente entre aceites de siliconas no reactivos (bloqueados) y/o entre alquilbencenos, tales como los descritos en la solicitud de patente a nombre de la firma KRAFT nº 2.446.849.
Como otros ejemplos de aditivos, se puede citar antifúngicos (I), antiespumantes (J), agentes estabilizantes o espesantes (K) como carboximetilcelulosa o goma xantán y bases (L).
En la práctica y en el caso en que la aplicación requerida es por ejemplo la asilla, la composición de la dispersión de silicona acuosa según la invención, es ventajosamente la siguiente:
\bullet
-(A)- 100 partes en peso de un poli-dialquilsiloxano \alpha,\omega-di-OH, teniendo este aceite una viscosidad \eta a 25ºC, superior o igual a 20.000 mPa.s, preferentemente comprendida entre 50.000 y 150.000 mPa.s;
\bullet
-(B)- de 0,5 a 20, preferentemente de 3 a 15 partes en peso de una solución acuosa, a al menos 5% en peso de extracto seco y preferentemente a al menos 15% en peso seco, del promotor de adherencia (B) formado por una resina POS hidroxilada, Fas-sustituida, con exclusión de toda sustitución organofuncional hidrolizable (por ejemplo alcoxi), y exenta de COV, constituyendo esta resina POS, entre 0,5 y 40% en peso de OH y entre 10 y 50% en peso de Fas,
\bullet
-(C)- como máximo 3, y preferentemente de 0,05 a 0,5 partes en peso del catalizador (C), de condensación, preferentemente una o varias sales de estaño,
\bullet
-(D)- de 0,5 a 10, preferentemente de 2 a 8 partes en peso de tensioactivo (D), elegido entre los iónicos, anfóteros o no iónicos, siendo estos últimos los preferidos (por ejemplo alcohol poli-oxialquilenado);
\bullet
-(E)- de 0 a 20, preferentemente de 0,5 a 10 partes en peso de al menos una resina de silicona hidroxilada (E) tal como se define anteriormente, preferentemente resina MDT hidroxilada y donde los sustituyentes alquilos = CH_{3}, de \eta a 25ºC comprendida entre 100.000 y 200.000 mPa.s,
\bullet
-(F)- de 0 a 250, preferentemente de 0 a 200 partes en peso de material de carga, preferentemente, no silíceo,
\bullet
-(G)- de 0 a 5 preferentemente de 0 a 3 partes en peso de dispersante.
Cuando la dispersión según la invención es más particularmente -pero no limitativamente- destinada a constituir una pintura o un revestimiento semi-espeso (RSE), su composición es ventajosamente la siguiente:
\bullet
-(A)- 100 partes en peso de un poli-dialquilsiloxano \alpha,\omega \alpha,\omega-di-OH, teniendo este aceite una viscosidad \eta a 25ºC, superior o igual a 20.000 mPa.s, preferentemente comprendida entre 50.000 y 150.000 mPa.s;
\bullet
-(B)- de 0,5 a 20, preferentemente de 2 a 15 partes en peso de una solución acuosa, a al menos 5% en peso de extracto seco y preferentemente a al menos 15% en peso seco, del promotor de adherencia (B) formado por una resina POS hidroxilada, Fas-sustituida, con exclusión de toda sustitución organofuncional hidrolizable (por ejemplo alcoxi), y exento de COV, constituyendo esta resina POS entre 0,5 y 40% en peso de OH y entre 10 y 50% en peso de Fas,
\bullet
-(C)- de 0 a 5, preferentemente de 0,05 a 4,5 partes en peso del catalizador (C) de condensación, preferentemente una o varias sales de estaño,
\bullet
-(D)- de 0,5 a 10, preferentemente de 2 a 8 partes en peso de tensioactivo (D), elegido entre los iónicos, anfóteros o no iónicos, siendo estos últimos los preferidos (por ejemplo alcohol poli-oxialquilenado);
\bullet
-(E)- de 0 a 20, preferentemente de 0,5 a 10 partes en peso de al menos una resina de silicona hidroxilada (E) tal como se ha definido anteriormente, preferentemente resina DT y/o MDT hidroxilada y donde los sustituyentes alquilos = CH_{3}, de \eta a 25ºC comprendida 100.000 y 200.000 mPa.s;
\bullet
-(F)- de 0 a 250, preferentemente de 0 a 200 partes en peso de material de carga, preferentemente, no silíceo,
\bullet
-(G)- de 0 a 5 preferentemente de 0 a 3 partes en peso de dispersante;
\bullet
-(H)- de 0 a 20, preferentemente de 0 a 10 partes en peso de plastificante;
\bullet
-(I)- de 0,05 a 5, preferentemente de 0,1 a 1 de antifúngico;
\bullet
-(J)- de 0,05 a 5, preferentemente de 0,1 a 1 parte en peso de antiespumante;
\bullet
-(K)- de 0 a 250, preferentemente de 0 a 200 partes en peso de estabilizante/espesante (por ejemplo goma xantán); y
\bullet
-(L)- de 0 a 10, preferentemente de 0 a 5 partes en peso de base.
La dispersión acuosa según la invención se presenta como una emulsión bifásica en la cual la fase continua está constituida por agua y en la cual la fase discontinua comprende, especialmente, aceite de silicona poli-diorganosiloxano (A).
En el caso de masillas, la preparación de esta dispersión de silicona acuosa puede, por ejemplo, ser realizada de la manera siguiente:
a) preparación de una mezcla constituida:
- de al menos un aceite de silicona \alpha,\omega-dihidroxilada (A) viscosa (\eta > 20.000 MPa.s.)
- eventualmente, de una resina de silicona hidroxilada (E)
- eventualmente, de un material de carga (F)
- eventualmente, de un catalizador de condensación (C) (por ejemplo sal de estaño),
b) emulsificación de la mezcla a) con la ayuda de tensioactivos (D) no-iónicos (preferentemente) o iónicos, (eventualmente en mezcla), en presencia de una cantidad optima de agua; amasando esta mezcla hasta la obtención de emulsión fina de silicona/agua (de granulometría media inferior a 5 \mu y preferentemente inferior a 1 \mu).
c) dilución con agua de tal manera que el extracto seco de la masilla final se ajuste a un valor deseado (superior a 50% y preferentemente superior a 70%)
d) ajuste eventual del pH de la emulsión en un valor que permite facilitar la solubilización de la resina de silicona carboxilada o amínica en la fase acuosa de la masilla durante su incorporación a la mezcla, (pH ácido, neutro o básico),
e) adición eventual de dispersante (G),
f) incorporación de una resina (B) (u oligómero) de silicona, preferentemente en solución acuosa, siendo esta resina soluble en agua (\geq 5% y preferentemente > 10%) a pH de la masilla,
g) incorporación eventual de materiales de carga reforzantes (F) (por ejemplo CaCO_{3} o sílice),
h) introducción eventual de un reticulante (E) suplementario (alquilsiliconato, silicato alcalino, sílice coloidal) y/o de un catalizador de condensación (por ejemplo sal de estaño o de titanio) eventualmente en forma de emulsión acuosa.
Según una variante, el aceite de silicona (A) de la etapa a) se sustituye por al menos una preemulsión de aceite (A) de silicona \alpha,\omega-dihidroxilada obtenida por polimerización en emulsión de oligómeros lineales y/o cíclicos de muy baja viscosidad \eta a 25ºC (< 1000 MPa.s.) según técnicas conocidas y tratadas anteriormente.
En la práctica, el procedimiento de emulsificación de la fase de silicona (etapa b) puede por ejemplo ser el descrito en la solicitud WO-A-94/09058.
Para la aplicación como masilla, la dispersión acuosa de silicona reticulable en un elastómero adherente, es una emulsión de aceite en agua cargada, donde el extracto seco es superior o igual a 50% en peso, preferentemente a 80% en peso y más preferentemente aún comprendido entre 85% y 95% en peso.
En el caso de RSE, la preparación de la dispersión se puede por ejemplo realizar de la manera siguiente:
-a'- preparación de una emulsión que comprende:
\Delta
aceite(s) (A)
\Delta
promotor(es) de adherencia (B)
\Delta
tensioactivo(s) (D)
\Delta
resina(s) de silicona(s) (E)
\Delta
agua;
- b'- mezcla de la emulsión a' con al menos uno de los compuestos siguientes:
\Delta
material(es) de carga (F)
\Delta
dispersante(s) (G)
\Delta
antifúngico(s) (I)
\Delta
antiespumante(s) (J)
\Delta
espesante(s) (K)
\Delta
catalizador (C)
\Delta
base(s) (L).
Naturalmente la secuencia de preparación puede ser b'a' en lugar de a'b'.
Para la aplicación como pintura reticulable en capa fina RSE, la dispersión acuosa según la invención está formulada de tal modo que su extracto seco esté comprendido entre 30 y 70% en peso, preferentemente del orden de 40%.
Como esto se destaca de lo que precede, las dispersiones según la invención convienen más particularmente a la industria de la construcción, a la realización de masillas, a la colocación de burletes y materiales de estanqueidad tales como juntas o bien igualmente para preparar películas, pinturas, revestimientos (RSE) o otras capas finas.
La invención tiene igualmente como objeto todos los productos finales donde especialmente las masillas, materiales de estanqueidad, películas, revestimientos (RSE), pinturas que comprenden la dispersión y/o elastómero reticulado obtenido a partir de esta dispersión.
Otro objeto de la invención es la utilización del producto (B) tal como se define supra como promotor (B) de adherencia y de cohesión hidrosoluble, en una dispersión de silicona acuosa, reticulable en un elastómero adherente por condensación y que comprende:
\bullet
-(A)- al menos un POS que presenta, por molécula, al menos dos grupos condensables preferentemente OH;
\bullet
-(C)- eventualmente, al menos un catalizador de condensación;
\bullet
-(D)- eventualmente, al menos un tensioactivo;
\bullet
-(E)- eventualmente, un reticulante formado por al menos una resina de silicona hidroxilada que presenta, por molécula, al menos dos restos siloxilos diferentes elegidos entre los del tipo M, D, T y Q; siendo uno de estos restos T o Q;
\bullet
-(F)- eventualmente, un material de carga silíceo o no silíceo;
\bullet
-(G)- eventualmente, uno o varios dispersantes (G);
\bullet
-(H)- eventualmente, uno o varios plastificantes (H);
\bullet
-(I)- eventualmente, uno o varios antifúngicos (I);
\bullet
-(J)- eventualmente, uno o varios antiespumantes (J);
\bullet
-(K)- eventualmente, uno o varios estabilizantes o espesantes (K);
\bullet
-(L)- eventualmente, una o varias bases (L).
Las dispersiones según la invención son en realidad sistemas precursores de reticulados (elastómeros), estos precursores se presenta en forma mono-componente reticulable por eliminación de agua, por ejemplo gracias al secado resultante de una puesta en condiciones ambientales.
El sistema precursor preferido según la invención es del tipo mono-componente. En tal ejemplo, los materiales de carga (F) son necesarios para la estabilidad del sistema.
Pero puede igualmente ser pluri-componente, por ejemplo bi-componente, reticulable por mezcla de componentes justo antes de la aplicación.
Un sistema bi-componente está formado por dos partes P1, P2 distintos, destinadas a mezclarse para formar la dispersión, una de estas partes P1, P2 que contiene el aceite (A) y el otro agente reticulante, estando el catalizador (C) eventualmente presente solamente en una de las partes P1, P2.
Estos sistemas precursores constituyen otros objetos que caen perfectamente dentro del marco de la presente invención.
Las dispersiones según la invención presentan la gran ventaja de ser estables, fácilmente manipulables y utilizables, y de conducir a elastómeros reticulados dotados de excelentes propiedades mecánicas: dureza, resistencia a la rotura, alargamiento en la rotura, módulo de elasticidad, resiliencia, elasticidad, flexibilidad y esto, justo tanto después de su obtención como después de su envejecimiento. Estas propiedades mecánicas son adaptables a la aplicación considerada.
Por otra parte, estos elastómeros reticulados tienen en su haber bajo precio de coste, buena resistencia a la llama, tixotropía satisfactoria y tiempo corto de reticulación. Finalmente y sobretodo estos elastómeros reticulados tienen como cualidad mayor su buena adherencia sobre los soportes usuales tales como vidrio, madera, metales u otros materiales cerámicos presentando además bajo contenido en COV. Su naturaleza acuosa exclusiva de COV ofrece grandes facilidades de utilización, en particular la posibilidad de lavado con agua de la masilla o del RSE una vez reticulado después de su aplicación.
Finalmente, hay que subrayar las propiedades particularmente interesantes para los RSE provenientes de esta dispersión, a saber la impermeabilidad al agua, la permeabilidad al vapor de agua y la resistencia a la abrasión.
Esto ofrece numerosas salidas a la invención en el campo de masillas, materiales de estanqueidad, materiales para formar películas, pinturas, revestimientos RSE reticulables en capas finas entre otros.
Los ejemplos siguientes permiten comprender mejor la invención y aprovechar todas las ventajas así como sus variantes de realización.
Ejemplos Ejemplo 1 Masilla 1.1 Preparación de la emulsión concentrada en un reactor IKAVISK
En un reactor de vidrio IKAVISK de 1,5 litros, equipado de una pala rascadora accionada por un motor tipo STÖBER, se introdujeron en este orden:
-(A)- - 580 g de aceite de silicona \alpha,\omega-dihidroxilado, de viscosidad = 135.000 mPa.s, de Mw = aprox. 140.000, y con aprox. 300 ppm de OH,
-(E)- - 11,6 g de resina MDT hidroxilada antes 0,5% de OH en peso y constituida por 62% en peso de restos (CH_{3})
\hbox{ _{3} }
SiO_{3/2}, 24% en peso de restos (CH_{3})_{2}SiO_{2/2} y 14% en peso de restos (CH_{3})_{3}SiO_{1/2},
-(D)- - 34,8 g de Génapol X080 de la sociedad HOECHST, que es un alcohol isotridecílico poli-oxietilenado (con una media de 8 OE),
- 29 g de agua desmineralizada.
Se puso bajo refrigeración, por circulación de agua fría en la base del reactor IKA, luego se agitó la mezcla a 100 revoluciones/min. durante 1 hora y 50 minutos. La temperatura al final de la mezcla alcanzó 26,5ºC. Se obtuvo así una emulsión concentrada de aceite de silicona en agua, que tiene la consistencia de un gel, cuya granulometría caracterizada con un dispositivo COULTER LS130 (de la sociedad COULTRONICS) tiene un valor medio de 0,39 \mum.
1.2 Formulación de la masilla
La velocidad de agitación se redujo a 70 revoluciones/min.
Se diluyó progresivamente añadiendo con agitación 135 g de agua desmineralizada. Se añadió a continuación progresivamente (en 10 minutos) y con agitación:
-(G)- - 13,9 g de Coatex P50 (poliacrilato de sodio de la sociedad COATEX),
-(B)- - 29 g de solución acuosa de la resina (B), solución comercializada por la sociedad HULS bajo la denominación DYNASYLAN HS 2776; se trata de una solución acuosa con 2,56 moles/l (expresado en silicio) de un oligómero siloxano organofuncional, exento de alcohol y grupos alcoxi residuales, obtenido por co-hidrólisis de DYNASYLAN DAMO (aminoetil-aminopropil-tri-etoxisilano) y DYNASYLAN MTES (metil-tri-etoxisiloxano), luego "stripping" del etanol; la solución acuosa presenta un extracto seco de 30% en peso (medido sobre 2 g de solución desvolatilizada durante 15 min. a 120ºC,
-(F)- - 290 g de carbonato Socal 312 (de la sociedad SOLVAY),
-(F)- - 290 g de carbonato BLR3 (de la sociedad OMYA),
-(C)- 2,9 g de emulsión acuosa catalítica que contiene 37,6% en peso de dilaurato de dioctilestaño.
La masilla se desgasificó al vacío (40 mm de Hg) y bajo agitación (durante 5 min.), y se acondicionó en cartuchos de polietileno de 300 ml, estancos al aire.
El pH de la masilla fue igual a 10,5.
Ejemplo 2 Masilla
Se reprodujo el ejemplo 1 con las diferencias de que:
- se redujo la dosis de resina (E) a 5,8 g,
- y se sustituyeron los 29 g de DYNASYLAN HS 2776 de la sociedad HULS por 47 g de DYNASYLAN 2759 de la sociedad HULS, que es también una solución acuosa de un oligómero de siloxano organofuncional, exento de alcohol y de grupos alcoxi residuales, pero donde los restos orgánicos son a base de epoxiglicol (producto no amínico), teniendo un extracto seco de 37% en peso (medido sobre 2 g de solución desvolatilizada durante 15 min. a 120ºC).
Ejemplo 3 Masilla
Se reprodujo el ejemplo 1 con las diferencias de que:
- se redujo la dosis de resina (E) 4509 a 5,8 g,
- y se sustituyeron los 29 g de DYNASYLAN HS 2776 de la sociedad HULS por 36,7 g de DYNASYLAN 2908 de la sociedad HULS, que es también una solución acuosa de un oligómero de siloxano organofuncional, exento de alcohol y de grupos alcoxi residuales, pero donde los restos orgánicos son a base de ureidoalquilo, teniendo un extracto seco de 24% en peso (medido sobre 2 g de solución desvolatilizada durante 15 min. a 120ºC).
Ejemplo 4 Masilla 4.1 Empleo de la resina (B) hidrosoluble amínica
Resina B: Se trata de una solución acuosa de resina T(OH) amínica preparada realizando una solución acuosa al 40% de gamma-aminopropil trimetoxisilano, luego "stripping" del etanol formado por hidrólisis; la solución es perfectamente límpida, y presenta un extracto seco de 23%. Se trata de una mezcla de oligómeros que contiene de 4 a 10 silicio y que tienen un contenido en NH_{2} de 2,9% (\pm 0,3%). Su viscosidad a 25ºC es 4 cst (\pm 1 cst).
Caracterización por RMN: los grupos etoxi y el etanol ya no son detectables (por RMN 1H 360 MHz en CD3OD, o por CPG); la distribución de moles (en % moles de Si) determinada por RMN 29 Si a 59 MHz (en el DMSO, ref = TMS) es la siguiente:
restos T(OH)^{3} T-(OH)^{2} TOH T
desplazamientos químicos (ppm) -42,3 -51 58/-59 -65/-68
% moles de Si 4,0 16,9 46,2 32,9
4.2. Se reprodujo el ejemplo 1 reemplazando la resina B utilizada por la resina B según el punto 4.1. y reemplazando el tensioactivo no iónico por el laurisulfato de sodio (44,8 g) y haciendo el emulsionamiento en presencia de 39,2 g de agua.
Ejemplo 5 Masilla
Se reprodujo el ejemplo 1 sin emplear el reticulante (E) y remplazando los 29 g de DYNASYLAN HS 2776 por 75,4 g de solución de resina B según el punto 4.1.
Ejemplo comparativo 6
Masilla
Se reprodujo el ejemplo 1 empleando 40,6 g de resina (E) tal como se define en el ejemplo 1, pero omitiendo la solución de resina (B).
Ejemplo 7 Masilla
Se reprodujo el ejemplo 4.1. pero omitiendo el catalizador (C).
Métodos de evaluación Propiedades mecánicas iniciales
24 horas después de la preparación de la masilla, la dispersión se extendió con una rasqueta calibrada para realizar una película (film) de 2 mm de espesor que se dejó secar durante 10 días antes de medir las propiedades mecánicas siguientes:
- la dureza Shore A (DUR) según la norma ASTM-D-2240
- la resistencia a la rotura (R/R) según la norma AFNOR-T 46 002 correspondiente a ASTM-D 412, en MPa,
- el alargamiento en la rotura (A/R) en % según AFNOR-T 46 002,
- el módulo elástico Mod100 a 100% de alargamiento según la norma AFNOR-T 46 002, en MPa.
Propiedades mecánicas después del envejecimiento acelerado
Las medidas mecánicas precedentes se rehicieron sobre una masilla almacenada en cartucho estanco durante 14 días a 50ºC.
Adherencia
Medida cualitativa: 24 horas después de la preparación de la masilla, ésta se deposita en forma de un cordón de 2 a 3 mm de espesor sobre un soporte de vidrio transparente, madera, aluminio u hormigón. Después del secado de estas muestras durante 14 días, el nivel de adherencia se evaluó realizando con una hoja de "cutter" un principio de rotura, en la interfase entre la masilla seca y el soporte, luego se provocó la propagación de esta rotura por peladura. La adherencia se consideró:
- excelente (señalada con +++) cuando no se puede despegar el cordón de su soporte,
- buena (señalada con ++) cuando se despega el cordón difícilmente y en pequeñas superficies,
- mediocre (señalada con +) cuando el cordón se despega bastante fácilmente, aunque queda en periferia algunos puntos de anclaje,
- nula (señalada con 0) cuando el cordón se despega sin dificultad.
Se evalúa igualmente el modo de rotura, que puede ser mayoritariamente adhesivo "RA" (en la interfase masilla/soporte) o cohesivo "RC" (en el seno de la masilla).
Medida cuantitativa
Una muestra de encoladura se constituyó encerrando un paralelepípedo de masilla (12x6x50 mm) entre dos muestras de vidrio o de hormigón (interfase masilla/soporte = 50x6 mm) y cuñas antiadherentes de teflón. Una interfase masilla/aire de 50x12 mm se deja libre de tal manera que permita el secado de la masilla.
La duración total de secado fue 28 días, pero las cuñas se retiraron del ensamblaje después de unos días de tal manera que facilitara el secado. La muestra secada durante 28 días se estiró con dinamómetro, permitiendo la curva de tracción así obtenida determinar el alargamiento y la fuerza (o módulo) correspondiente a la rotura del complejo (sándwich) soporte/masilla/soporte. Se examina el modo de rotura, que puede ser adhesivo (en la interfase masilla/soporte) o cohesivo (en el seno de la masilla).
6
Ejemplo 8 Revestimiento semi-espeso (RSE) 8.1 Preparación de una dispersión coloidal de materiales de carga y otros aditivos destinados a ser incluidos en la dispersión precursora de RSE
En un reactor de vidrio IKAVISK de 1,5 litros, equipado de una pala rascadora accionada por un motor tipo STÖBER, se introdujeron en este orden:
- 47,8 g de agua destilada,
-(K)- 163,0 g de solución de estabilizante formada por una solución RHODOPOL (goma xantán = moléculas pesadas formadas por azúcar cíclico y ácido - PM 2.10^{6}) con 1% en agua destilada, comercializada por la sociedad RHONE POULENC.
-(G)- 9,28 g de dispersante COATEX P50 (poli-acrilato de sodio),
-(I)- 1,17 g de antifúngicos TPI 12-15 (solución de derivados de isotiazolinona en glicol, comercializada por la sociedad PHAGOGENE).
-(J)- 1,02 g de antiespumante BEVALOÏD 6001 constituido por una emulsión acuosa de una mezcla de jabón metálico y tensioactivo no iónico suave, en un aceite hidrocarbonado altamente refinado; siendo comercializado este antiespumante por la sociedad RHONE POULENC.
Se agitó esta mezcla a 100 revoluciones/min luego se añadió progresivamente con agitación y cada vez más con enfriamiento:
-(F)- 44,7 g de material de carga formado por dióxido de titanio RL 60 procedente de la sociedad RHONE POULENC,
-(F)- 44,7 g de material de carga formado por TIXOLEX 17 (silicoaluminato de sodio comercializado por la sociedad RHONE POULENC),
-(F)- 402,1 g de material de carga, carbonato BLP2, comercializado por la sociedad OMYA.
Después de añadir los materiales de carga anteriores (F), la velocidad de agitación fue aproximadamente 600 revoluciones/min y la temperatura fue 30ºC. Esta agitación se mantuvo durante 30 min.
8.2 Preparación de la dispersión de silicona acuosa, precursor de un RSE
Se introdujo en la dispersión coloidal, con agitación, una emulsión acuosa de silicona preparada tal como se indica a continuación:
en un reactor de vidrio IKAVISK de 1,5 litros, equipado de una pala rascadora accionada por un motor tipo STÖBER, se introdujo en este orden:
-(A)- 387 g de aceite de silicona \alpha,\omega-dihidroxilado, de viscosidad = 80.000 mPa.s, de Mw = aproximadamente igual a 100.000, y con aprox. 350 ppm de OH,
-(E)- 19 g de resina (E) que comprende restos DT e hidroxilada a razón de 2,2% de OH, estando presentes los restos CH_{3}SiO_{3/2} en una proporción de 70% en peso mientras que los restos (CH_{3})_{2}SiO_{2/2} representan 30% en peso; teniendo esta resina una masa molecular de aproximadamente 1.300 y una relación molar CH_{3}/Si = 1,77;
-(D)- 23,2 g de tensioactivos GENAPOL X 0,80 (alcohol isotridecílico poli-oxietilenado) en una media de 8 OE, comercializado por la sociedad EUXT;
- 19,3 g de agua desmineralizada.
El reactor se refrigeró por circulación de agua fría en su base. La agitación empleada fue 100 revoluciones/min. durante 1 hora y 50 minutos. La temperatura al final de la mezcla fue del orden de 26ºC. Se obtuvo así una emulsión concentrada de aceite de silicona en agua. Esta emulsión tenía la consistencia de un gel. Se redujo la agitación hasta 70 revoluciones/min. Se diluyó progresivamente introduciendo, con agitación, 228,4 g de agua desmineralizada. Se obtuvo así una emulsión lechosa donde la granulometría caracterizada con un dispositivo COULTER LS130 tenía un valor medio de 0,39 \mum.
Después de introducir esta emulsión lechosa en la dispersión coloidal preparada según el punto 8.1, se añadió a continuación progresivamente, con agitación:
-(C)- 6,82 g de emulsión acuosa catalítica que contiene 37,6% de dilaurato de dioctil-estaño.
-(B)- 20,3 g de resina hidrosoluble amínica del mismo tipo que la empleada en el ejemplo 4.1 descrito supra;
-(L)- 13,0 g de potasa acuosa al 20%.
El RSE así producido se desgasifica al vacío (40 mm de Hg) y con agitación (durante 5 min.).
La composición de la emulsión obtenida fue la siguiente (expresada en partes en peso):
- Agua 12,36
- (K)- Rhodopol 50 MD a 1% 42,11
- (G)- Coatex P50 2,40
- (I)- TPI 12.15 0,30
- (J)- Bévaloïd 600 0,26
- (F)- TiO_{2} (RL 60) 11,54
- (F)- Tixolex 17 11,54
- (F)- CaCO_{3} BLP2 103,90
- (A)- Aceite \alpha,\omega dihidroxilado 100,00
- (E)- Resina DT hidroxilada 5,00
- (D)- Génapol x 080 6,00
- Agua 64,00
- (C)- Emulsión catalizante de dilaurato de dioctil-estaño 1,76
- (B)- Resina amínica hdrosoluble 5,25
- (L)- potasa acuosa al 20% 3,37
Ejemplo 9 comparativo
RSE
Se procedió como en el ejemplo 8 reemplazando 50% de la emulsión de silicona acuosa empleada en el punto 8.2, por un látex estireno-acrílico reticulable por rayos U.V. de tipo Rhodopas DEA 1022 comercializado por la sociedad RHONE POULENC.
Ejemplo 10 RSE 10.1 Preparación de la dispersión de silicona acuosa
Se reprodujo el ejemplo 8.2 las diferencias de que:
- se empleó como resina (E) 32,9 g de la resina MDT hidroxilada que comprendía 0,5% en peso de OH y constituidos por 62% en peso de restos CH_{3}SiO_{3/2}, 24% en peso de restos (CH_{3})_{2}SiO_{2/2} y 14% en peso de restos (CH_{3})
\hbox{ _{3} }
SiO_{1/2}.
- se diluyó el gel pero no con 228,4 g de agua desmineralizada sino con 237,3 g de la misma.
Esta dispersión de silicona acuosa se mezcló con
-
(C) 6,99 g de emulsión catalítica de dilaurato de dioctil-estaño y
-
(B) 11,61 g de resina hidrosoluble amínica del mismo tipo que la empleada en el ejemplo 4.1 descrito supra.
Se dejó envejecer esta preparación durante 2 días a 23ºC antes de preparar el RSE.
10.2 La dispersión coloidal se preparó como en el ejemplo 8.1.
10.3 Preparación del RSE
- El RSE se preparó introduciendo progresivamente con agitación, en la dispersión coloidal:
- pre-mezcla (constituida por la emulsión de silicona, emulsión catalítica C y resina hidrosoluble (B)).
- 12,7 g de solución acuosa de amoniaco a 20%.
El RSE así obtenido se desgasifica al vacío (40 mm de Hg) y con agitación (durante 5 minutos).
La composición de la emulsión obtenida fue la siguiente (expresada en partes en peso):
- Agua 12,36
- (K)- Rhodopol 50 MD a 1% 42,11
- (G)- Coatex P50 2,40
- (I)- TPI 12.15 0,30
- (J)- Bévaloïd 600 0,26
- (F)- TiO_{2} (RL 60) 11,54
- (F)- Tixolex 17 11,54
- (F)- CaCO_{3} BLP2 103,90
- (A)- Aceite \alpha,\omega dihidroxilado 100,00
- (E)- Resina DT hidroxilada 8,50
- (D)- Génapol x 080 6,00
- Agua (5 + 61,3) 66,30
- (C)- Emulsión catalizante de dilaurato de dioctil-estaño 1,81
- (B)- Resina hidrosoluble amínica 3,00
- (L)- Potasa acuosa al 20% 3,14
Ejemplo 11 Evaluación de las propiedades de RSE de los ejemplos 8, 9 comp. Y 10 11.1Métodos de evaluación - Permeabilidad al vapor de agua (Sd)
Según la norma EN 1062-2.
Sobre película de RSE de aproximadamente 180 \mum seca después de un secado acelerado de 24 h a 23ºC y 50% HR (Humedad Relativa), después de 24 h a 50ºC en estufa; un envejecimiento de 3 ciclos de humectación en agua durante 8 h a 23ºC/secado durante 16 h a 50ºC; terminado por un re-acondicionamiento durante 3 días a 23ºC y 50% HR.
- Absorción de agua líquida (W)
Según la norma DIN 52617.
Ensayo realizado sobre película de aproximadamente 180 \mum depositada sobre baldosa de yeso, secada durante 24 h a 23ºC, luego, durante 24 h a 50ºC.
Acondicionamiento durante 3 días a 23ºC y 50% HR.
Medidas realizadas después de 3 lavados por absorción de agua durante 24 h intercaladas de secado a 40ºC.
Re-acondicionamiento durante 7 días a 23ºC y 50% HR.
Resultado: agua absorbida en 24 h por m^{2} de RSE.
- Alargamiento en la rotura
Según la norma AFNOR - T46002.
Ensayo realizado sobre dinamómetro con muestra H2 de aproximadamente 1 mm de espesor, estirada hasta 50 mm/min; después de un secado durante 28 días a 23ºC y 50% de humedad relativa.
- Abrasión húmeda
Según la norma AFNOR nº 300 82
Ensayo realizado sobre planómetro Doitteau.
Sobre película de aproximadamente 180 \mum seca depositada sobre fibrocemento habiendo sufrido un secado acelerado de:
4 días a 23ºC - 50% HR,
luego, 9 días a 50ºC.
Re-acondicionamiento durante 24 h a 23ºC como mínimo - 50% HR.
El resultado se expresa en números de brochazos necesarios para obtener un desgaste de 50% del revestimiento.
- Brillo especular
Según la norma NF T 30 064
Medida de la refracción o de la difusión de un haz luminoso a 85º, realizada con un dispositivo Glossmaster 507 m. La corriente producida, proporcional a la intensidad luminosa, es significativa del estado de brillo.
11.2 Resultados
Ejemplos 8* 9 comp. 10
Sd: Permeabilidad vapor (m) después del envejecimiento
por lavados 0,28 0,46 0,30
cu: absorción de agua líquida (kg/m^{2}\sqrth) <0,1 <0,1 -
Alargamiento en la rotura (%) 200 >200 300
Abrasión húmeda (número de brochazos) 10.000 - >10.000
Brillo especular aprox.4 aprox. 10 -
* los resultados del ejemplo 8 no se modifican sin potasa

Claims (9)

1. Dispersión de silicona acuosa reticulable, por condensación, obteniéndose un elastómero adherente, caracterizada:
\bullet
porque comprende constituyentes condensables hidroxilados y exentos de sustituyentes organo funcionales hidrolizables (Sofh), y susceptibles de generar, in situ, compuestos orgánicos volátiles (COV), durante la hidrólisis y/o durante la reticulación por condensación;
\bullet
porque está exenta de COV;
\bullet
porque está exenta de poli(alcohol vinílico);
\bullet
y porque está constituida por:
-A-
al menos un poli-organosiloxano (POS) que presenta, por molécula, al menos dos grupos OH;
-B-
al menos un promotor de adherencia hidrosoluble capaz de disolverse en agua a una temperatura de 25ºC con una proporción de al menos 5% en peso y elegido entre los silanos y/o los POS hidroxilados y portadores, por molécula de al menos un grupo hidroxilo y de al menos una función hidrófila de anclaje sobre soporte (Fas), así como entre las mezclas de estos productos, con exclusión de los productos de hidrólisis de silanos con función epoxi alcoxilados, eligiéndose dichas funciones Fas idénticas o diferentes entre sí en el grupo que comprende las funciones: amino, epoxi, acrilo, metacrilo, ureido, mercapto, tiol, cloroalquilo;
-C-
al menos un catalizador organometálico de condensación;
-D-
eventualmente, al menos un tensioactivo;
-E-
y eventualmente, al menos un reticulante con las condiciones según las cuales:
\text{*1*}
en presencia de dicho reticulante (E), el promotor (B) puede no incluir más que al menos un grupo OH por molécula,
\text{*2*}
mientras que en ausencia de dicho reticulante (E), el promotor (B) y/o el POS (A) incluye(n) al menos tres grupos OH.
2. Dispersión según la reivindicación 1, caracterizada porque contiene obligatoriamente, además de los constituyentes (A), (B) y (C), al menos un tensioactivo (D) y al menos un reticulante (E).
3. Dispersión según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el POS (A) es un aceite de fórmula:
7
con n \geq 10, R^{1}, R^{2} idénticos o diferentes y correspondientes a un hidroxilo, un (ciclo)-alquilo de C_{1}-C_{6} o un (ciclo)-alquenilo de C_{1}-C_{6} o bien incluso una amina.
4. Dispersión según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada:
\bullet
porque el promotor de adherencia hidrosoluble (B) es un poli-diorganosiloxano hidroxilado lineal de restos siloxilos D y/o MD y/o una resina POS hidroxilada que comprende restos siloxilos T y eventualmente M y/o D y/o Q o bien igualmente restos siloxilos Q y M y/o D y/o T,
\bullet
porque este promotor está exento de COV y no está sustituido con Sofh,
\bullet
y porque este promotor es portador de al menos una Fas unida a al menos un Si.
5. Dispersión según la reivindicación 4, caracterizada porque el promotor (B) es una resina seleccionada entre las del tipo T(OH), DT(OH), DQ(OH), MQ(OH), MDT(OH), MDQ(OH) o las mezclas de éstas.
6. Dispersión según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque el promotor de adherencia (B) juega el papel de reticulante solo o como complemento de un reticulante (E) formado:
-
por al menos una resina hidroxilada que presenta, por molécula, al menos dos restos siloxilos diferentes elegidos entre los del tipo M, D, T y Q; siendo al menos uno un T o un Q;
-
y/o por al menos uno de los productos siguientes: siliconatos, silicatos, sílices (en polvo o coloidales).
7. Dispersión según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque incluye además:
\blacklozenge
un material de carga (F) silíceo o no silíceo, seleccionado entre los productos siguientes: sílice precipitada o no precipitada, sílice coloidal o en polvo, carbonatos y sus mezclas,
\blacklozenge
eventualmente, uno o varios dispersantes (G),
\blacklozenge
eventualmente, uno o varios plastificantes (H),
\blacklozenge
eventualmente, uno o varios antifúngicos (I),
\blacklozenge
eventualmente, uno o varios antiespumantes (J),
\blacklozenge
eventualmente, uno o varios estabilizantes o espesantes (K), y
\blacklozenge
eventualmente, una o varias bases (L).
8. Masilla, material de estanqueidad, película, pintura o revestimiento (RSE), caracterizado porque está constituido por la dispersión según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 y/o por el elastómero reticulado proveniente de esta dispersión.
9. Utilización del producto (B) tal como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 1, 4 y 5, como promotor (B) de adherencia y de cohesión hidrosoluble, en una dispersión de silicona acuosa, reticulable en un elastómero adherente por condensación y constituida por:
\bullet
-(A)- al menos un POS que presenta, por molécula, al menos dos grupos OH;
\bullet
-(C)- al menos un catalizador de condensación;
\bullet
-(D)- eventualmente, al menos un tensioactivo;
\bullet
-(E)- eventualmente, un reticulante formado por al menos una resina de silicona hidroxilada que presenta, por molécula, al menos dos restos siloxilos diferentes elegidos entre los del tipo M, D, T y Q; siendo al menos uno de estos 2 restos T o Q;
\bullet
-(F)- eventualmente, un material de carga silíceo o no silíceo;
\bullet
-(G)- eventualmente, uno o varios dispersantes (G);
\bullet
-(H)- eventualmente, uno o varios plastificantes (H);
\bullet
-(I)- eventualmente, uno o varios antifúngicos (I);
\bullet
-(J)- eventualmente, uno o varios antiespumantes (J);
\bullet
-(K)- eventualmente, uno o varios estabilizantes o espesantes (K); y
\bullet
-(L)- eventualmente, una o varias bases (L).
ES97943006T 1996-09-26 1997-09-26 Dispersion acuosa de silicona. Expired - Lifetime ES2156402T5 (es)

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