ES2198807T3

ES2198807T3 - Cargas modificadas superficialmente, procedimiento para su produccion, asi como su uso.

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Publication number: ES2198807T3
Application number: ES99104747T
Authority: ES
Inventors: Helmut Dr. Mack; Dieter Barfurth; Roland Edelmann; Albert-Johannes Dr. Frings; Michael Dr. Horn; Peter Dr. Jenkner; Ralf Dr. Laven; Jaroslaw Dr. Monkiewicz; Burkhard Dr. Standke
Original assignee: Degussa GmbH
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1998-04-28
Filing date: 1999-03-06
Publication date: 2004-02-01
Anticipated expiration: 2019-03-06
Also published as: DE59905973D1; US6239194B1; JPH11343425A; EP0955344B1; ATE243237T1; EP0955344A3; DE19818924A1; NO992048L; JP4124388B2; CA2270005A1; NO992048D0; EP0955344A2

Abstract

LA PRESENTE INVENCION TRATA DE COMPUESTOS DE RELLENO MODIFICADOS SUPERFICIALMENTE, QUE SE OBTIENEN MEDIANTE - MEZCLA DE UN COMPUESTO DE RELLENO CON AGUA Y - ADICION DE UNA COMPOSICION QUE CONTIENE ORGANOSILOXANO A BASE DE AGUA Y POR UNA BUENA MEZCLA, SIENDO SOLUBLES EN AGUA LOS ORGANOSILOXANOS, Y CONTENIENDO ADEMAS DE GRUPOS OH AL MENOS UN GRUPO CON FUNCION AMINO, Y OPCIONALMENTE AL MENOS OTRO GRUPO FUNCIONAL DEL CONJUNTO FORMADO POR ALQUILO, HALOALQUILO, ALQUENILO, ALQUILO DE GLICIDETER, ACRILOXIALQUILO, ASI COMO METACRILOXIALQUILO, Y EN CADA ATOMO DE SILICIO DE UN ORGANOSILOXANO LLEVAN UNIDO UNO DE LOS GRUPOS ORGANOFUNCIONALES, - Y SECADO DE LA MEZCLA. TAMBIEN DESCRIBE LA PRESENTE INVENCION UN PROCEDIMIENTO PARA MODIFICAR LA SUPERFICIE DE COMPUESTOS DE RELLENO, SU UTILIZACION, ASI COMO MATERIALES COMPUESTOS A BASE DE COPOLIMEROS DE ETILENO - ACETATO DE VINILO, QUE CONTIENEN LOS COMPUESTOS DE RELLENO DE LA INVENCION.

Description

Cargas modificadas superficialmente, procedimiento para su producción, así como su uso.

La presente invención se refiere a cargas modificadas superficialmente y a un procedimiento para la modificación de las superficies de cargas utilizando una composición acuosa que contiene organosiloxano, donde los organosiloxanos son hidrosolubles y además de los grupos OH contienen como mínimo un grupo funcional amino y opcionalmente como mínimo otro grupo funcional de la serie del alquilo, halógenoalquilo, alquenilo, éteralquilo de glicidilo, acriloxialquilo, así como metacriloxialquilo, estando unido a cada átomo de silicio de un organosiloxano uno de los grupos organofuncionales. Además, la presente invención se refiere al uso de las cargas modificadas superficialmente, así como a los compuestos de copolímero de etileno-acetato de vinilo.

Por lo general, se utilizan como aditivos cargas, entre otras, para adhesivos, pastas para juntas, masas poliméricas, pinturas para extender, por nombrar sólo unas cuantas aplicaciones, como se describe en el documento US 3 122 516. En este caso se trata, por lo general, de materiales inorgánicos, donde se puede elegir entre los productos inactivos y activos. Gracias a las cargas se pueden modificar las propiedades específicas mecánicas y/o físicas de la matriz polimérica, por lo que, también se las denomina cargas reforzantes. Como la función reforzante puede ser de distinta naturaleza, solamente se puede dar una definición en relación con el correspondiente polímero utilizado. Así, en el caso del caucho y de los elastómeros sintéticos, se puede variar por ejemplo, la dureza, resistencia, elasticidad y dilatación.

Hasta ahora, las cargas reforzantes, salvo el ácido silícico pirogénico y el negro de carbono, han desempeñado un papel secundario. Fundamentalmente las cargas se han utilizado como extensor para poder fabricar artículos más económicamente. El encarecimiento de los polímeros base hizo cambiar la definición del proceso. Hoy en día lo que se pretende es mediante la sustitución específica de los polímeros base por cargas específicamente recubiertas, mantener un equilibrio entre costes y eficacia.

Aunque las cargas pretratadas son más caras que las de tipo convencional, los precios del recubrimiento no las encarecen tanto, de manera que con cantidades pequeñas de material de recubrimiento se pueden obtener grandes efectos y mejoras.

Como ejemplo, se ilustrará aquí brevemente el caso de la producción de hidróxido de aluminio (ATH). El hidróxido de aluminio (ATH), molido o cristalizado en pequeñas partículas, se utiliza como carga y agente de protección contra llamas en todos aquellos lugares donde las temperaturas de procesamiento no superen esencialmente los 200ºC. El ATH no contiene halógenos, no es corrosivo, no es tóxico, es fisiológicamente inocuo y tiene una gran eficacia en la reducción de la densidad de los gases de combustión.

El ATH se ofrece en diferentes calidades, las cuales vienen determinadas por las propiedades específicas de los sistemas de plásticos más importantes. En el caso de los grados más elevados (del 50 al 70%), el ATH puede procesarse para obtener elastómeros reticulantes, termoplásticos y elastómeros termoplásticos, durómeros, PVC, copolímeros de etileno-acetato de vinilo, así como dispersiones.

La modificación de las cargas tiene lugar habitualmente en un paso de trabajo adicional después del secado del mineral o de su procesamiento por molienda (véase la Figura 1):

Figura 1:

Esquema de la producción de hidróxido de aluminio silanizado.

\dotable{\tabskip\tabcolsep\hfil#\hfil\+\hfil#\hfil\+\hfil#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
 \+ Precipitación\+\cr  Disolución de Al ^{3+}  \+
----------------> \+ Suspensión de
``Al(OH) _{3} ''\cr  \+ \+ secado  \downarrow \cr  \+
\+ Aglomerado de ``Al(OH) _{3} ''\cr  \+ \+ molienda
 \downarrow \cr  \+ \+ Polvo de ``Al(OH) _{3} ''\cr 
\+ \+ silanización  \downarrow \cr  \+ \+ Polvo de
``Al(OH) _{3} ''
silanizado\cr}

La silanización se realiza según el estado de la técnica mediante un procedimiento en seco (pulverización del alcoxisilano en mezcladores especiales), mojado/suspensión (aplicación de una mezcla acuosa o alcohólica de silano/disolvente), directo (adición de silano líquido durante el mezclado) o también por pulverización de una emulsión de silano sobre la carga calentada.

Para el procesamiento y una vez separada la ganga y las impurezas, muchas cargas mecánicas son separadas por gravedad, clasificadas por flotación y secadas.

De esta forma se sabe cómo modificar las características superficiales de las cargas mediante tratamiento con organoalcoxisilanos, mezclas de organoalcoxisilanos o policondensados de organoalcoxisilanos (US 5 571 851, EP 0 632 109 A1, EP 0 590 270 A2, EP 0 492 223 A2, WO 90/02 779). Para ello, siempre y cuando se hayan añadido agua o grupos hidroxilo, no se liberarán grandes cantidades de alcohol por hidrólisis. Además, se trata de procedimientos en los cuales se han añadido disolventes orgánicos y por lo general sólo se llevan a cabo tomando medidas de seguridad especiales y que son muy costosas.

En los documentos EP 0 716 128 A2, EP 0 716 127 A2, EP 0675 128 A1, así como en la solicitud de patente alemana no publicada todavía nº 196 39 782.0 se describen composiciones estables de organosiloxanos hidrosolubles, que entre otras cosas, sirven para la silanización de cargas. Sin embargo, cuando dichos sistemas acuosos se diluyen con agua, no se liberan alcoholes por hidrólisis.

En el documento US 5 543 173 se enseña un método para reducir la tendencia a la aglomeración de los polvos inorgánicos, por ejemplo, hidróxido de aluminio, donde el polvo se trata con una disolución opcionalmente alcohólica que contiene organosiloxanos, los cuales se pueden obtener por hidrólisis de un organotrialcoxilano, por ejemplo, de un viniltrialcoxisilano, un alquiltrialcoxisilano, un alquiltrialcoxisilano halogenado o un trialcoxisilano epoxi-, metacriloxi- o aminofuncional, siendo el grado de oligomerización superior a 2 e inferior al punto de gelificación y a continuación se seca el polvo así tratado. Los polvos tratados de esta forma pueden utilizarse en la mezcla polimérica según se describe en el documento US 5 543 173.

La presente invención tenía como tarea proporcionar otro método que permita modificar de forma eficaz y económica la superficie de las cargas, especialmente la del hidróxido de aluminio, donde la correspondiente mezcla de carga/agua presenta una viscosidad comparablemente inferior.

La tarea propuesta se soluciona según la invención mediante las características de las reivindicaciones.

Sorprendentemente se ha observado que tanto el hidróxido de aluminio, especialmente en la forma en la que se presenta durante su producción, como en forma de suspensión acuosa o como una torta de filtro humedecida, al igual que otras cargas minerales, especialmente silicatos, como el caolín, la bentonita, la montmorillonita, la tiza, la mica, por ejemplo, la moscovita, y especialmente también el hidróxido de magnesio, el ácido silícico pirogénico, por ejemplo, el ácido silícico precipitado, el ácido silícico o el dióxido de titanio, así como el carbonato cálcico, como la tiza o la dolomita, se pueden modificar superficialmente por silanización de manera sencilla y económica y con un sorprendente éxito en cuanto a resuspendibilidad, así como propiedades de uso (especialmente en compuestos), si se mezcla con agua la carga, que convenientemente no se ha humedecido con agua o esté en una suspensión acuosa, y se añade mezclando bien una composición acuosa de organosiloxano y se seca la mezcla resultante. Los organosiloxanos utilizados son hidrosolubles y además de los grupos OH contienen como mínimo un grupo funcional amino y opcionalmente como mínimo otro grupo funcional de la serie alquilo, halógenoalquilo, alquenilo, éteralquilo de glicidilo, acriloxialquilo, así como metacriloxialquilo, estando unido a cada átomo de silicio de un organosiloxano uno de los grupos organofuncionales.

Mediante este procedimiento se obtiene ventajosamente una mezcla generalmente bombeable que presenta un contenido de sólidos en el intervalo desde 10 hasta 70% en peso, preferiblemente desde 30 hasta 60% en peso, con una viscosidad en el intervalo desde 10 hasta 20.000 mPa\cdots, preferiblemente desde 20 hasta 1.000 mPa\cdots, prefiriéndose especialmente desde 100 hasta 600 mPa\cdots. La presente mezcla se seca preferentemente por pulverización, de manera que después y, por lo general, la carga de la invención se puede resuspender, por ejemplo, en pentano o xileno y en la que además prácticamente se observan aglomerados, lo que puede representar una ventaja especial, por ejemplo en el caso del procesamiento de compuestos.

Además, cuando se utilizan las cargas, modificadas según la invención, en masas de polímeros, se observa una mejor adherencia entre la carga y el polímero. De esta forma, las características mecánicas mejoradas y la resistencia química de los materiales compuestos pueden representar una gran ventaja. Con frecuencia, se utilizan también cargas con propiedades cromóforas, los denominados pigmentos, como por ejemplo, el pigmento blanco. Asimismo, estas cargas con características cromóforas se pueden tratar y utilizar según la invención de forma igualmente ventajosa.

La modificación superficial de la invención puede influir ventajosamente, en el caso de las cargas o de los pigmentos, en las propiedades reológicas por modificación de la humectación, dispersión, viscosidad, tixotropía y de la fluencia en el aglutinante.

De esta forma, son objeto de la presente invención cargas modificadas superficialmente para adhesivos, pastas para juntas, compuestos, masas de polímeros, pinturas y barnices, salvo los pigmentos anacarados modificados para sistemas de barnices acuosos, que se pueden obtener por:

-: Mezcla de una carga con agua y

-: Adición de una composición acuosa de organosiloxano y mezcla vigorosa, donde los organosiloxanos son hidrosolubles y además de los grupos OH contienen como mínimo un grupo funcional amino y opcionalmente como mínimo otro grupo funcional de la del serie alquilo, halógenoalquilo, alquenilo, éteralquilo de glicidilo, acriloxialquilo, así como metacriloxialquilo, estando unido a cada átomo de silicio de un organosiloxano uno de los grupos organofuncionales y

-: Secado de la mezcla.

Preferiblemente, la composición de organosiloxano utilizada para la silanización según la invención contiene organosiloxanos acuosos que llevan grupos funcionales, esencialmente (i) grupos aminoalquilo o (ii) grupos aminoalquilo y alquilo o (iii) grupos aminoalquilo y vinilo, prefiriéndose especialmente los organosiloxanos que contienen como mínimo grupos funcionales 3-aminopropilo.

Las cargas modificadas superficialmente según la invención son preferiblemente el hidróxido de aluminio, el hidróxido de magnesio, la tiza, la dolomita, el talco, el caolín, la bentonita, la montmorillonita, la mica, el ácido silícico, así como el dióxido de titanio.

Además es objeto de la presente invención un procedimiento para la modificación de la superficie de cargas utilizando una composición acuosa que contiene organosiloxano, donde los organosiloxanos son hidrosolubles y además de los grupos OH contienen como mínimo un grupo funcional amino y opcionalmente como mínimo otro grupo funcional de la serie del alquilo, halógenoalquilo, alquenilo, éteralquilo de glicidilo, acriloxialquilo, así como metacriloxialquilo, estando unido a cada átomo de silicio de un organosiloxano uno de los grupos organofuncionales, caracterizado porque la carga se mezcla con agua, se añade mezclando vigorosamente la composición acuosa de organosiloxano, se seca la mezcla, donde la mezcla antes de secarse posee una viscosidad desde 10 hasta 20.000 mPas con un contenido de cargas desde 10 hasta 70% en peso.

En este punto hay que señalar especialmente que en el procedimiento de la invención se pueden utilizar por ejemplo tales composiciones acuosas de organosiloxano como las descritas en el documento EP 0 716 127 A2, EP 0 716 128 A2, EP 0 675 128 A1, la solicitud de patente alemana no publicada aún nº 196 39 782.0 y en la solicitud paralela con el título ``Composiciones estables de organosiloxanos hidrosolubles, amino y alquenilo funcionales, procedimiento para su producción y su uso''. Además, en los derechos de protección anteriormente mencionados se describe la producción de las composiciones de organosiloxanos anteriormente mencionadas.

Especialmente, en el procedimiento de la invención se utiliza una composición acuosa de organosiloxano con un contenido de organosiloxano desde 10 hasta 150 kg Si/kg de disolución, preferiblemente desde 60 hasta 130 g/kg, prefiriéndose especialmente desde 90 hasta 120 g/kg.

Preferiblemente, además, se utiliza una composición acuosa de organosiloxano con un valor de pH desde 2 hasta 6 o desde 7,5 hasta 12, prefiriéndose especialmente desde 3 hasta 5 o desde 10 hasta 12.

El procedimiento de la invención tiene la ventaja de ser especialmente económico y ecológico cuando se utiliza una composición acuosa de organosiloxano con un contenido de alcoholes de menos del 0,5% en peso, preferiblemente menos del 0,1% en peso, de manera que se puede prescindir en gran medida de las partes del sistema con requisitos de seguridad especiales, debido a una posible liberación de los alcoholes de hidrólisis, además de no tener que eliminar adicionalmente el aire de salida con elevados contenidos de COV (compuestos orgánicos volátiles).

Por lo general, el procedimiento de la invención, se lleva a cabo de manera que la carga a tratar se mezcla con agua y se añade, mezclando bien, una composición de organosiloxano del tipo anteriormente descrito y tras un tiempo breve, la mezcla resultante muestra generalmente una disminución drástica de la viscosidad.

Preferiblemente, en el procedimiento de la invención se utiliza desde 0,1 hasta 12% en peso de organosiloxano por kg de producto a silanizar, donde la mezcla resultante, antes de secarse, posee ventajosamente una viscosidad desde 10 hasta 20.000 mPas, con un contenido de carga desde 10 hasta 70% en peso.

Por lo general, la mezcla así obtenida, a pesar de tener un contenido de agua comparativamente inferior, es bombeable y se puede someter a un proceso de secado. El secado tiene lugar preferiblemente a una temperatura en el intervalo desde 40 hasta 120ºC, preferiblemente desde 80 hasta 110ºC.

Pero también se puede filtrar la mezcla antes de secarla y a continuación secar el residuo del filtro, por ejemplo, en un secador continuo.

Preferiblemente, en el procedimiento de la invención el secado de la mezcla tiene lugar mediante un secador de pulverización.

Adecuadamente, el procedimiento de la invención puede integrarse en un procedimiento para la producción o procesamiento de cargas.

Así, en la producción descrita al principio de hidróxido de aluminio, véase la figura 1, a la composición con organosiloxano se le añade la suspensión ``Al(OH)_{3}'' y a continuación se seca en un secador continuo o preferiblemente en un secador de pulverización, de manera que puede prescindirse del paso del procedimiento de la molienda que requiere un gran gasto de energía. Además, puede prescindirse también del paso de la silanización del procedimiento utilizado hasta ahora según el estado de la técnica actual.

La carga obtenida según la invención puede asimismo someterse a un fraccionamiento granulométrico, aunque preferiblemente se puede utilizar ventajosamente ya después del paso de secado, por ejemplo en un compuesto polimérico.

Los compuestos poliméricos son mezclas listas para procesar de polímeros con diferentes aditivos, por ejemplo, agentes antienvejecimiento, antioxidantes, antiestáticos, agente ignífugos, cargas, coadyuvantes de la vulcanización o plastificantes, que son necesarios para la producción de los productos finales (según ASTM D-883).

Por lo tanto, también es objeto de la presente invención el uso de cargas según la invención modificadas superficialmente para adhesivos, pasta para juntas, masas poliméricas, por ejemplo, caucho de silicona de reticulación a altas temperaturas (masas HTV), pinturas y barnices.

Preferiblemente, las cargas modificadas superficialmente de la invención se utilizan para la producción de compuestos a base de copolímero de etileno-acetato de vinilo.

Las cargas de la invención poseen también propiedades ventajosas inesperadas. Así, cuando se utilizan las cargas silanizadas según la invención en sistemas de etileno-acetato de vinilo, especialmente cuando se utiliza, por ejemplo, hidróxido de aluminio modificado con DYNASYLAN® HS 2907, se puede observar una notable mejoría de la resistencia a la tracción y de forma ventajosa, una menor absorción de agua en comparación con la carga no silanizada.

Por lo tanto también son objeto de la presente invención, los compuestos a base de copolímero de etileno-acetato de vinilo que contienen cargas modificadas en su superficie.

La presente invención se aclarará más detalladamente mediante los siguientes ejemplos. (Nota: para

\break

DYNASYLAN®, se utilizará a continuación la abreviatura DS). Ejemplos Composiciones acuosas de organosiloxano Ejemplo 1

DYNASYLAN® HS 1152 es un sistema de organopolisiloxano acuoso, totalmente hidrolizado, con un valor de pH de 11 y 50,49 g de Si/kg de disolución y que constituye el punto de partida para la producción de 3-aminopropiltrialcoxisilano (AMEO).

Ejemplo 2

DYNASYLAN® HS 2906 es también un sistema de organopolisiloxano acuoso, totalmente hidrolizado, con un valor de pH de 4 y 28,52 g de Si/kg de disolución y que constituye el punto de partida para la producción de AMEO y PTMO (propiltrimetoxisilano), en una relación de 1:1.

Ejemplo 3

DYNASYLAN® HS 2781 es también un sistema de organopolisiloxano acuoso, totalmente hidrolizado, con un valor de pH desde 10 hasta 11 y 51,12 g de Si/kg de disolución y que constituye el punto de partida para la producción de AMEO y VTMO (viniltrimetoxisilano), en una relación de 2,5:1.

Ejemplo 4

DYNASYLAN® HS 2907 es también un sistema de organopolisiloxano acuoso, totalmente hidrolizado, con un valor de pH de 4 y 119,38 g de Si/kg de disolución y que constituye el punto de partida para la producción de AMEO y VTMO en una relación de 1:1.

Ejemplo comparativo A

Como sustancia comparadora para la composición acuosa que contiene organosiloxano se utilizó DYNASYLAN® AMEO (126,49 g de Si/kg, 4,5 mol de Si/kg).

Reducción de la viscosidad Ejemplo 5

Se añadió DYNASYLAN® HS 2907 1% en peso a una ``pasta de tiza'' acuosa al 60%. Se observó una drástica disminución de la viscosidad hasta menos del 6% de la viscosidad inicial. El producto filtrado y secado a 110ºC se puede suspender bien en pentano, mientras que la tiza no tratada puede llegar a formar ``grumos''.

\newpage

Ejemplo comparativo B

Se mezclan bien 500 mg de hidróxido de aluminio, en lo sucesivo abreviado como ATH (Martinal® OL-107) y 500 g de agua desmineralizada en un agitador de alta potencia hasta obtener una pasta y se añade por partes agitando, DYNASYLAN® HS 2781 1% en peso (del ejemplo 3), referido al ATH. Transcurridos 3 minutos se mide la viscosidad con un viscosímetro Brookfield (viscosímetro rotatorio RVT, huso 5/6), véase la Tabla 1.

Ejemplo 6

El ejemplo comparativo B se repite de la forma correspondiente utilizando DYNASYLAN® HS 2907 (del ejemplo 4), véase la Tabla 1.

La comparación muestra que la viscosidad de la pasta ATH inicial ya se puede disminuir de manera eficaz y patente con cantidades comparativamente pequeñas del DYNASYLAN® HS 2907 según la invención en comparación con el DYNASYLAN® HS 2781.

En el microscopio de luz incidente, tanto las muestras de DYNASYLAN® HS 2907-ATH filtradas (secadas en una última fase a 110ºC en el armario desecador), como las secadas por pulverización, son visibles las características dispersadas.

No aparece una formación de aglomerado en partículas secundarias como en ATH no tratado.

La buena capacidad de dispersión se muestra especialmente en disolventes apolares, como pentano y xileno. La densidad aparente del ``ATH secado por pulverización'' es esencialmente menor en comparación con el ``ATH filtrado y secado'' (25 g/100 ml hasta 25 g/25 ml) y corresponde al material de partida ATH no tratado.

TABLA 1 Ajuste de la viscosidad del ATH (suspensión al 50% en agua) con DYNASYLAN® HS 2907 y DYNASYLAN® HS 2781

Cantidad	Viscosidades	Número de	Cantidad	Viscosidades	Número de
añadida de DS	medidas	revoluciones	Añadidas de DS	medidas	revoluciones
HS 2907	después de 3	del huso	HS 2781	después de 3	del huso
[% calculado	minutos de	[rev/min]	[% calculado	minutos de	[rev/min]
respecto al	agitación		respecto al	agitación
ATH]	[mPa\cdots]		ATH]	[mPa\cdots]
0,0	95.000	10	0,0	95.000	10
0,5	14.000	10	2,0	25.000	10
0,75	10.000	10	4,0	19.000	10
1,0	1.400	10	6,0	15.000	10
1,25	150	10	8,0	14.000	10

Ejemplo comparativo C

Se repite el ejemplo comparativo B añadiendo correspondientemente tiza (OMALYTE®), véase la tabla 2.

Ejemplo 7

Se repite el ejemplo comparativo C añadiendo correspondientemente DYNASYLAN® HS 2907 (del ejemplo 1), véase la tabla 2.

Aquí también se observa ya después de unos pocos minutos una significativa disminución de la viscosidad. Tras la adición de cantidades comparativamente pequeñas de DYNASYLAN® HS 2907 la ``pasta de tiza'' inicial ya se ha convertido en muy fluida y se puede bombear sin problema y secar en el secador de pulverización del laboratorio.

\newpage

TABLA 2 Ajuste de la viscosidad de la tiza (suspensión al 50% en agua) con DYNASYLAN® HS 2907 y DYNASYLAN® HS 2781

Cantidad	Viscosidades	Número de	Cantidad	Viscosidades	Número de
añadida de DS	medidas	revoluciones	Añadidas de DS	medidas	revoluciones
HS 2907	después de 3	del huso	HS 2781	después de 3	del huso
[% calculado	minutos de	[rev/min]	[% calculado	minutos de	[rev/min]
respecto al	agitación		respecto al	agitación
ATH]	[mPa\cdots]		tiza]	[mPa\cdots]
0,0	3.800	10	0,0	3.800	10
0,5	2.000	10	1,0	2.400	10
0,75	100	10	2,0	2.200	10
1,0	100	10	5,0	1.500	10

Granulometría Ejemplo 8

En la tabla 3 se presenta el análisis granulométrico (agente de suspensión etanol, tratamiento en baño de ultrasonidos 50 seg) del ATH tratado con DYNASYLAN® HS 2907 1% en peso, del MDH tratado con DYNASYLAN® HS 2907 3,5% en peso y de la tiza tratada con DYNASYLAN® HS 2907 1% en peso.

Después del tratamiento con DYNASYLAN® HS, las muestras se filtraron y se dejaron secar en bandejas de porcelana durante 24 horas a 110ºC.

TABLA 3 Análisis granulométrico del ATH, hidróxido de magnesio (MDH) y tiza, tratados con DYNASYLAN® HS 2907 1% en peso.

	ATH	MDH	Tiza
	Muestra cero	DS HS 2907 1%	Muestra cero	DS HS 2907 3,5%	Muestra cero	DS HS 2907 1%
10%	0,879	0,565	0,569	0,577	0,746	0,659
50%	1,352	1,002	1,185	1,163	1,845	1,627
90%	2,074	1,654	5,908	8,869	6,486	6,541
mv	1,425	1,071	3,021	3,918	3,127	3,047
mn	1,010	0,531	0,556	0,575	0,634	0,598
ma	1,275	0,901	1,046	1,056	1,489	1,340
cs	4,708	6,662	5,735	5,684	4,030	4,479
sd	0,459	0,423	0,753	0,882	1,956	2,014

\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
 10%: \+ Diámetro de partícula en  \mu m dentro de la suma parcial
del 10%\cr  50%: \+ Diámetro de partícula en  \mu m dentro de la
suma parcial del 50%,  también denominada d50 o mediana\cr  90%: \+
Diámetro de partícula en  \mu m dentro de la suma parcial del 90%\cr
 mv: \+ Media aritmética del diámetro de partícula en  \mu m de la
distribución  por volumen\cr  mn: \+ Media aritmética del diámetro
de partícula en  \mu m de la distribución  numérica\cr  ma: \+ Media
aritmética del diámetro de partícula en  \mu m de la distribución 
por superficie\cr  cs: \+ Superficie específica en m ^{2} /cm ^{3} 
(calculado según el modelo  esférico)\cr  sd: \+ Desviación estándar
de la granulometría (medida de la anchura de la 
distribución).\cr}

El ATH tratado con DYNASYLAN® HS 2907 muestra un desplazamiento del valor de la mediana d50 desde 1,35 \mum (ATH no tratado) hasta 1,00 \mum. En el ATH tratado con DYNASYLAN® HS 2907 se observa preferentemente la descomposición de los aglomerados en partículas primarias.

Mezclado para formar un compuesto de las cargas en copolímeros de etileno-acetato de vinilo (EVA) Ejemplo 9

El procesamiento de las cargas tratadas superficialmente con DYNASYLAN® HS tuvo lugar en EVA. Para ello se mezclaron previamente 40 partes de Exxon Escorene UL 00119 (EVA con 19% de acetato de vinilo) y 60 partes de ATH. Se amasó 15 minutos a 180ºC en la amasadora (amasadora de medida Haake). Del compuesto obtenido se prensaron planchas (190ºC/separador 2 mm) y de éstas se cortaron barras de ensayo (según DIN 53 504 barra normalizada S2).

Se midieron las propiedades mecánicas (ensayos de tracción según DIN EN ISO 527-1 a 3, máquina de ensayo universal Zwick 1445). En la tabla 4 se resumen los resultados.

TABLA 4 Resultados de los ensayos de tracción.

Carga	Relación	Recubrimiento	Resistencia a	Expansión en	Resistencia a	Expansión en
	carga/EVA		la tracción	la resistencia	la rotura	la resistencia
	[partes en		[N/mm^{2}]	a la tracción	[N/mm^{2}]	a la rotura [%]
	peso]			[%]
ATH	60/40	sin	8,8	59	6,3	161
ATH	60/40	DS HS 2907 1%	11,6	139	10,8	177
ATH	60/40	DS HS 2906 4%	8,6	215	8,2	250
ATH	60/40	DS HS 2781 2,5%	11,5	188	11,2	211
ATH	60/40	DS HS 1152 2,5%	10,1	158	9,9	172
MDH	60/40	sin	10,4	85	10,2	92
MDH	60/40	DS HS 2907 1%	10,1	87	8,3	158
Tiza	47/53	sin	11,8	923	11,6	925
Tiza	47/53	DS HS 2907 1%	10,7	824	10,0	831
Talco	47/53	sin	11,1	797	11,0	799
Talco	47/53	DS HS 2907 1%	8,3	230	8,0	318

La resistencia a la tracción es el valor máximo en el diagrama fuerza/expansión. En el caso de los compuestos EVA rellenos con ATH, el tratamiento superficial con sistemas DYNASYLAN®-HS da lugar a una mayor resistencia a la tracción y a la rotura y a mayores valores de expansión. Los valores de expansión en la resistencia a la tracción y en la resistencia a la rotura son similares a los del ATH recubierto.

En el caso del talco (filosilicato con estructura laminar) el hábito de la carga tiene una gran influencia sobre los resultados del ensayo.

Absorción de agua Ejemplo 10

La absorción de agua de los compuestos rellenos se determinó conforme a la norma DIN EN 60811-1 y 3. En la tabla 5 se presentan los resultados.

Para ello, se dispusieron los cuerpos de ensayo (0,5 a 1,5 g) en 50 ml de agua desmineralizada y se dejaron a temperatura ambiente. El aumento de peso se determinó mediante pesada después de intervalos de tiempo concretos.

Los compuestos que contienen cargas tratadas superficialmente absorben menos agua en comparación con las cargas no silanizadas (salvo el MDH).

TABLA 5 Resultados de la conservación en agua

Carga	Relación	Recubrimiento	Absorción de	Absorción de	Absorción de	Absorción de
	carga/EVA		agua después	agua después	agua después	agua después
	[partes en		de 1 día	de 1 día	de 1 semana	de 1 semana
	peso]		[%]	[% prueba cero]	[%]	[% prueba cero]
ATH	60/40	sin	0,77	100	2,13	100
ATH	60/40	DS HS 2907 1%	0,33	43	0,96	45
ATH	60/40	DS HS 2906 4%	0,31	40	1,01	48
ATH	60/40	DS HS 2781 2,5%	0,24	31	0,81	38
ATH	60/40	DS HS 1152 2,5%	0,30	40	0,75	35
MDH	60/40	sin	0,12	100	0,28	100
MDH	60/40	DS HS 2907 1%	0,16	150	0,49	179
Tiza	47/53	sin	0,22	100	0,35	100
Tiza	47/53	DS HS 2907 1%	0,10	46	0,29	82
Talco	47/53	sin	0,17	100	0,31	100
Talco	47/53	DS HS 2907 1%	0,07	44	0,18	57

Claims

1. Cargas modificadas superficialmente para adhesivos, pastas para juntas, compuestos, masas de polímeros, pinturas y barnices, salvo los pigmentos anacarados modificados para sistemas de barnices acuosos, que se pueden obtener por:

- Mezcla de una carga con agua y

- Adición de una composición acuosa de organosiloxano y mezcla vigorosa, donde los organosiloxanos son hidrosolubles y además de los grupos OH contienen como mínimo un grupo funcional amino y opcionalmente como mínimo otro grupo funcional de la serie del alquilo, halógenoalquilo, alquenilo, éteralquilo de glicidilo, acriloxialquilo, así como metacriloxialquilo, estando unido a cada átomo de silicio de un organosiloxano, uno de los grupos organofuncionales y

- Secado de la mezcla.

2. Cargas modificadas superficialmente según la reivindicación 1, caracterizadas porque

la composición de organosiloxano utilizada para la silanización según la invención contiene organosiloxanos acuosos que llevan grupos funcionales, esencialmente (i) grupos aminoalquilo o (ii) grupos aminoalquilo y alquilo o (iii) grupos aminoalquilo y vinilo.

3. Cargas modificadas superficialmente según la reivindicación 2, caracterizadas porque los organosiloxanos contienen grupos 3-aminopropilo.

4. Hidróxido de aluminio, hidróxido de magnesio, dolomita, tiza, talco, caolín, bentonita, montmorillonita, mica, ácido silícico o dióxido de titanio modificados superficialmente según una de las reivindicaciones 1 a 3, como mínimo.

5. Procedimiento para la modificación de la superficie de cargas utilizando una composición acuosa que contiene organosiloxano, donde los organosiloxanos son hidrosolubles y además de los grupos OH contienen como mínimo un grupo funcional amino y opcionalmente como mínimo otro grupo funcional de la serie del alquilo, halógenoalquilo, alquenilo, éteralquilo de glicidilo, acriloxialquilo, así como metacriloxialquilo, estando unido a cada átomo de silicio de un organosiloxano uno de los grupos organofuncionales, según una de las reivindicaciones 1 a 4 como mínimo, caracterizado porque la carga se mezcla con agua, se añade mezclando vigorosamente la composición acuosa de organosiloxano, se seca la mezcla, donde la mezcla antes de secarse presenta una viscosidad desde 10 hasta 20.000 mPas con un contenido de cargas desde 10 hasta 70% en peso.

6. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque se utiliza una composición acuosa con organosiloxano con un contenido de organosiloxano desde 10 hasta 150 g de Si/kg de disolución.

7. Procedimiento según la reivindicación 5 ó 6, caracterizado porque se utiliza una composición acuosa de organosiloxano con un valor de pH de 2 a 6 ó de 7,5 a 12.

8. Procedimiento según la reivindicación 5 ó 7, caracterizado porque se utiliza una composición acuosa de organosiloxano con un contenido de alcoholes inferior al 0,5% en peso.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 5 a 8 como mínimo, caracterizado porque se utiliza organosiloxano 0,1 a 12% en peso por kg de carga a silanizar.

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones 5 a 9 como mínimo, caracterizado porque el secado de la mezcla tiene lugar mediante un secador de pulverización.

11. Uso de las cargas modificadas superficialmente según las reivindicaciones 1 a 4 ó para una carga así producida según una de las reivindicaciones 5 a 10 como mínimo, para adhesivos, pastas para juntas, masas poliméricas, pinturas y barnices.

12. Uso de las cargas modificadas superficialmente según las reivindicaciones 1 a 4 ó para una carga así producida según una de las reivindicaciones 5 a 10 como mínimo, para la producción de compuestos a base de copolímero de etileno-acetato de vinilo.

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13. Compuestos a base de copolímero de etileno-acetato de vinilo que contienen cargas modificadas superficialmente según las reivindicaciones 1 a 4 o para una carga así, producida según una de las reivindicaciones 5 a 10 como mínimo.