ES2206431T3 - Uso de formulaciones de organopolisiloxanos exentes de disolvente, agua y emulsionante como lubricante para empaquetaduras perfiladas. - Google Patents

Uso de formulaciones de organopolisiloxanos exentes de disolvente, agua y emulsionante como lubricante para empaquetaduras perfiladas.

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ES2206431T3 ES02008603T ES02008603T ES2206431T3 ES 2206431 T3 ES2206431 T3 ES 2206431T3 ES 02008603 T ES02008603 T ES 02008603T ES 02008603 T ES02008603 T ES 02008603T ES 2206431 T3 ES2206431 T3 ES 2206431T3
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Abstract

Empleo de preparaciones exentas de disolvente, agua y emulsionante para el recubrimiento reductor del rozamiento de perfiles elastómeros, que contiene: a) 0, 5 a 35, preferiblemente 2 a 5 partes en peso de un siloxano endurecible y b) 65 a 99, 5, preferiblemente 95 a 98 partes en peso de aceites de silicona volátiles de peso molecular bajo de la fórmula general (I) y/o compuestos cíclicos de la fórmula general (Ia) en las cuales n es un número de 2 a 10 para los compuestos lineales y preferiblemente > 4 para los compuestos cíclicos, y opcionalmente c) adyuvantes y aditivos convencionales.

Description

Uso de formulaciones de organopolisiloxanos exentas de disolvente, agua y emulsionante como lubricante para empaquetaduras perfiladas.
El objeto de la invención es el empleo de composiciones exentas de disolvente, agua y emulsionante para el recubrimiento reductor del rozamiento de perfiles elastómeros, que contienen un siloxano endurecible y como vehículo siloxanos volátiles de peso molecular bajo.
Empaquetaduras impermeables al agua o impermeables a la humedad y/o que impiden el intercambio rápido de aire o gases son necesarias para una multiplicidad de aplicaciones, particularmente en el sector de la construcción para la obturación de ventanas y puertas. Las empaquetaduras perfiladas de este tipo se conforman con gran frecuencia especialmente en el campo de las empaquetaduras funcionales en lo que respecta a forma y materias primas.
Es común a todas las empaquetaduras de perfiles, que las mismas se aplican sobre el vehículo en el cual debe producirse el efecto de estanqueidad previsto, con empleo de una cualquiera de las técnicas de fijación conocidas.
Una de las técnicas de fijación empleadas más frecuentemente consiste en que las empaquetaduras perfiladas prefabricadas se prensan en los perfiles de vehículos previstos para ello, tales como por ejemplo marcos de ventanas y bastidores de puerta.
A fin de facilitar un montaje lo más exento de rozamiento y economizador de esfuerzo posible, las empaquetaduras perfiladas se recubren habitualmente en las superficies con revestimientos reductores del rozamiento.
En los procesos descritos en los documentos US-A-4.572.875 y US-A-4.572.871 se añaden al agente lubricante silicona o resina fluorada. Los barnices de este tipo tienen en primer lugar el inconveniente de que, en el caso de las siliconas, se trata de aceites que actúan, como es sabido, como agentes separadores. Debido a sus propiedades características, los agentes separadores de este tipo son arrastrados con relativa facilidad y pueden provocar dificultades por ejemplo durante el montaje y el barnizado subsiguiente de bastidores, piezas de carrocerías, etc. Por esta razón, la incorporación y el uso de aceites de silicona que no estén unidos fuertemente es indeseable.
De acuerdo con el documento US-A-6.057.042, se aplican a los elastómeros formulaciones de silicona de al menos dos componentes que contienen disolvente, que pierden el disolvente a la temperatura ambiente por evaporación y se reticulan en el transcurso de 24 horas. La capa endurecida resultante debe ser no pegajosa e hidrófuga, poseer una adherencia satisfactoria particularmente a las superficies de EPDM y, debido a su efecto lubricante satisfactorio, los elastómeros recubiertos se han propuesto también para empaquetaduras en el campo de la construcción.
Asimismo, el documento DE 4110393 A se refiere a preparaciones que contienen disolvente para el recubrimiento de cauchos.
Estas películas sólidas no alcanzan sin embargo el efecto reductor del rozamiento de las formulaciones líquidas que contienen aceites de silicona.
Un objeto de la invención ha sido por consiguiente proporcionar formulaciones de aceites lubricantes para empaquetaduras perfiladas, que satisfacen las exigencias en lo referente a efectos de lubricación, pero que más tarde, después de la incorporación de las ventanas y puertas, forman una película sólida, que ya no es arrastrada ni puede eliminarse por lavado debido a la influencia de la intemperie, y por consiguiente forma también simultáneamente una protección duradera contra la humedad y mejora la estanqueidad del perfil.
Este objeto se ha resuelto gracias al empleo de preparaciones exentas de disolvente, agua y emulsionante para el recubrimiento reductor del rozamiento de perfiles elastómeros, que contienen un siloxano endurecible y como vehículo siloxanos volátiles de peso molecular bajo.
Un objeto de la invención es el empleo de preparaciones exentas de disolvente, agua y emulsionante para el recubrimiento reductor del rozamiento de perfiles elastómeros, que contiene
a) 0,5 a 35, preferiblemente 2 a 5 partes en peso de un siloxano endurecible opcionalmente en presencia de un catalizador y
b) 65 a 99,85, preferiblemente 95 a 98 partes en peso de aceites de silicona volátiles de peso molecular bajo de la fórmula general (I) y/o compuestos cíclicos de la fórmula general (Ia)
\newpage
c)
1
en las cuales
n es un número de 2 a 10 para los compuestos lineales y preferiblemente > 4 para los compuestos cíclicos, y opcionalmente
c) adyuvantes y aditivos convencionales.
Como adyuvantes y aditivos convencionales, las preparaciones correspondientes a la invención pueden contener colorantes solubles, pigmentos de color, agentes de deslustrado y otros adyuvantes convencionales. Agentes de deslustrado preferidos son los basados en ácido silícico, y un pigmento de color negro particularmente preferido es negro de carbono.
Las preparaciones correspondientes a la invención pueden emplearse para los materiales de los perfiles de empaquetadura empleados habitualmente tales como elastómeros a base de materias primas naturales o sintéticas tales como cauchos y EPDM.
La aplicación a los sustratos se analiza por los procesos convencionales tales como aplicación con rodillos, aplicación con rasqueta dosificadora y particularmente inmersión o atomización.
Los siloxanos (a) endurecibles coutilizables de acuerdo con la invención, así como las condiciones de endurecimiento de diversa naturaleza se describen en la bibliografía, y particularmente en Walter Noll, "Chemie und Technologie der Silikone", Verlag Chemie GmbH, Weinheim, 1960.
Adicionalmente, se forman también productos de siloxano endurecidos por la reacción de adición de \alpha,\omega-vinilsiloxanos e hidrogeno-siloxanos. Como catalizador se emplea en este caso p.ej. ácido hexacloroplatínico.
Entre otros sistemas, son apropiados también los sistemas de caucho RTV (vulcanizable a la temperatura ambiente). Constituyentes de tales sistemas son p.ej. alfa,omega-siloxanodioles de viscosidad intermedia y como reticulador p.ej. metiltriacetoxisilano y etoxisilanos. Estos sistemas pueden endurecerse con catalizadores de condensación, tales como p.ej. dilaurato de dibutilestaño, para dar una película estable frente a la migración.
Para la preparación de sistemas reticulados RTV, se emplean también alcoxipolisiloxanos y ésteres silícicos, que forman asimismo luego películas endurecidas y elásticas con alfa,omega-siloxanodioles. Como catalizador de condensación se emplea también en este caso dilaurato de dibutilestaño.
Los ésteres de ácido silícico coutilizables como reticulador son compuestos de la fórmula general
(R^{2}O) _{c}SiO_{(4-c)/2},
en la cual
R^{2} es un radical C_{1-4}, preferiblemente un radical etilo y
c tiene un valor de 1,8 a 4. En caso de estar presente el monómero de éster de ácido silícico, c tiene el valor 4 y disminuye con el grado de polimerización creciente hasta valores inferiores a 4.
Los ésteres de ácido silícico coutilizados de acuerdo con la invención tienen preferiblemente un valor de c = 2,1 a 4,0.
Como vehículo (b) se emplean aceites de silicona de peso molecular bajo, que favorecen inicialmente el efecto lubricante de la película todavía líquida existente, pero que más tarde se evaporan debido a su alta volatilidad.
En este caso se trata de compuestos lineales de la fórmula general (I) y/o compuestos cíclicos de la fórmula general (Ia) tales como decametilpentaciclosiloxano
2
en las cuales
n es un número de 2 a 10, preferiblemente de 2 a 5 para los compuestos lineales, y preferiblemente mayor que 4 para los compuestos cíclicos, particularmente 5 y/o 6.
Los siloxanos cíclicos y lineales pueden emplearse en mezclas de las diferentes clases, pero preferiblemente en mezclas de una sola clase.
Para la aplicación práctica es importante que la formulación de agente lubricante tenga un punto de inflamación > 55ºC, estando limitado por consiguiente el contenido de siloxanos de peso molecular muy bajo.
La formulación de agente lubricante correspondiente a la invención según a + b y opcionalmente c puede aplicarse conforme al proceso de inmersión o de atomización. Con objeto de conseguir una película extraordinariamente delgada, se prefiere una aplicación por atomización con toberas extremadamente finas. Debido a la extraordinaria susceptibilidad de flujo y de reticulación de los siloxanos de peso molecular bajo, se forma una película de agente lubricante homogénea y extremadamente delgada. Ésta se mantiene inicialmente líquida hasta la transformación del perfil de caucho recubierto, con lo cual se facilita la introducción y el deslizamiento hacia dentro sin problemas en los marcos de ventanas y puertas. Por regla general, el perfil de caucho sin fin recubierto y acabado se enrolla y se empaqueta en hojas. Con esta medida se impide que el vehículo fácilmente volátil pueda evaporarse ya prematuramente y se produzca un endurecimiento de la película no deseable todavía.
Después de la incorporación de las ventanas y puertas, que poseen los perfiles de caucho recubiertos, se seca la película de silicona, de tal modo que queda atrás todavía una película seca al tacto y estable frente a la migración. Esta película confiere al perfil de caucho un acabado con brillo sedoso, y sirve al mismo tiempo como protección contra la intemperie, por lo cual puede mejorar también el poder de empaquetadura del perfil total.
Ejemplos de aplicación Ejemplo 1
Se disolvieron como siloxano endurecible (a):
3 partes en peso de un alfa,omega-vinilsiloxano (0,28 mmol de vinilo/g)
0,15 partes en peso de un metilhidrogenopolisiloxano (10 mmol SiH/g)
0,002% de ácido hexacloroplatínico (IV) hexahidratado en un vehículo (b) constituido por:
20% de dimetilpolisiloxano de la fórmula general (I) con un valor medio de n = 4 y 76% de decametilpentaciclosiloxano. Para un ensayo de recubrimiento se empleó un perfil de EPDM acabado sin fin.
La preparación correspondiente a la invención se recubrió uniformemente en una cámara de atomización, a través de la cual pasaba la banda de EPDM con una velocidad de 20 m/min. A continuación, el perfil de EPDM recubierto se devanó en una bobina. Esta bobina se empaquetó en una hoja de polietileno y se soldó por injerto. En un momento posterior, este perfil de caucho recubierto se introdujo en un marco de ventana de madera. Se reconoció un efecto lubricante muy satisfactorio. Este perfil de caucho incorporado se evaluó al cabo de 14 días en lo referente a su estructura de película. El recubrimiento de silicona exhibe una estructura sólida al tacto y seca. Ya no era reconocible en absoluto silicona líquida.
Ejemplo 2
Se disolvieron como siloxano endurecible (a):
1,5 partes en peso de \alpha,\omega-metilsiloxanodiol con un peso molecular de 6500
3,0 partes en peso de un polisiloxano con funcionalidad alcoxi de la fórmula (CH_{3})_{1,5}(C_{2}H_{5}O)_{0,75}SiO_{0,88}
0,5 partes en peso de un éster silícico de la fórmula (C_{2}H_{5}O)_{2,4}SiO_{0,8}
0,1% de dilaurato de dibutilestaño
en un vehículo (b) con:
20% de un dimetilpolisiloxano de la fórmula (I) con un valor medio de n = 3,5 y 75% de decametilpentaciclosiloxano.
Con esta preparación correspondiente a la invención se realizó un ensayo de recubrimiento de manera análoga al ejemplo 1. En la introducción del perfil recubierto era reconocible también una película líquida, de tal modo que pudo reconocerse una introducción muy fácil del perfil en los bastidores de ventanas y puertas.
Al cabo de 14 días se realizó una comprobación sensorial del perfil de caucho recubierto. Pudo reconocerse una película seca y estable frente a la migración.
Ejemplo comparativo
De manera análoga al Ejemplo 1, se realizó un ensayo de recubrimiento con una emulsión de aceite de silicona. La emulsión de aceite de silicona de la técnica anterior contiene 35% de un dimetilpolisiloxano de viscosidad 350 cP y 5% de un emulsionante no iónico. Los perfiles recubiertos de manera análoga tuvieron que ser soplados con aire comprimido después del recubrimiento, a fin de garantizar una distribución uniforme.
Después de ello se enrolló la banda de EPDM recubierta sobre una bobina, y se empaquetó y se soldó por injerto del mismo modo en una hoja. En el caso de la introducción de esta película en bastidores de ventanas y puertas era reconocible una película de silicona presente líquida muy grasienta, que exhibía un efecto lubricante satisfactorio y facilitaba el deslizamiento hacia dentro en los marcos de ventanas.
Después de 14 días se realizó una comprobación sensorial del perfil recubierto. Se observó una película grasienta. Esta película contiene naturalmente las proporciones del emulsionante empleado. En los marcos de ventanas eran reconocibles ya trazas de silicona, de tal modo que después del barnizado aparecieron incluso cráteres.
Los ejemplos aquí presentados confirman el efecto extraordinario de las preparaciones correspondientes a la invención y su aplicación sin problemas. Para el usuario se consigue la ventaja de que se emplean preparaciones exentas de agua y emulsionante, que exhiben propiedades de flujo excelentes y hacen que ya no sea necesario un post-tratamiento ulterior con aire comprimido, con la ventaja adicional de que existe ahora una película estable frente a la migración, que no puede causar perturbación alguna en el barnizado. Por consiguiente, la aplicación de este agente lubricante y de recubrimiento puede mejorar considerablemente la técnica anterior.

Claims (7)

1. Empleo de preparaciones exentas de disolvente, agua y emulsionante para el recubrimiento reductor del rozamiento de perfiles elastómeros, que contiene
a) 0,5 a 35, preferiblemente 2 a 5 partes en peso de un siloxano endurecible y
b) 65 a 99,5, preferiblemente 95 a 98 partes en peso de aceites de silicona volátiles de peso molecular bajo de la fórmula general (I) y/o compuestos cíclicos de la fórmula general (Ia)
3
en las cuales
n es un número de 2 a 10 para los compuestos lineales y preferiblemente > 4 para los compuestos cíclicos, y opcionalmente
c) adyuvantes y aditivos convencionales.
2. Empleo de preparaciones exentas de disolvente, agua y emulsionante de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque las mismas contienen un catalizador de endurecimiento.
3. Empleo de preparaciones exentas de disolvente, agua y emulsionante de acuerdo con las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque como aceites de silicona volátiles de peso molecular bajo se coutilizan dimetilpolisiloxanos de la fórmula general (I)
4
en la cual
n es un número entero de 2 a 5.
4. Empleo de preparaciones exentas de disolvente, agua y emulsionante de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque como aceites de silicona volátiles de peso molecular bajo se coutilizan polisiloxanos cíclicos de la fórmula general (Ia)
5
en la cual
n es 5 y/o 6.
5. Empleo de preparaciones exentas de disolvente, agua y emulsionante de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque como aceites de silicona volátiles de peso molecular bajo se coutiliza decametilpentaciclosiloxano.
\newpage
6. Empleo de preparaciones exentas de disolvente, agua y emulsionante de acuerdo con las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado porque como aceites de silicona volátiles de peso molecular bajo se coutilizan mezclas de aceites de silicona lineales y cíclicos.
7. Empleo de preparaciones exentas de disolvente, agua y emulsionante de acuerdo con las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado porque los aceites de silicona volátiles de peso molecular bajo tienen un punto de inflamación mayor que 55ºC.
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