ES2247021T3 - Procedimiento para la fabricacion de composiciones de organopolisiloxanos. - Google Patents
Procedimiento para la fabricacion de composiciones de organopolisiloxanos.Info
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Abstract
Un procedimiento para obtener una composición de organopolisiloxano que comprende mezclar los componentes siguientes i) un polímero que tiene no menos de dos grupos unidos a silicio que son grupos hidroxilo o hidrolizables o un condensado parcial de los mismos; ii) una carga superficialmente activa; iii)un organosilano que tiene al menos dos grupos reactivos unidos a silicio; iv) un catalizador; y v) un promotor de adhesión caracterizado por que el organosilano (iii) se mezcla con la carga superficialmente activa (ii) antes de la introducción del promotor de adhesión (v).
Description
Procedimiento para la fabricación de
composiciones de organopolisiloxanos.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para la fabricación de composiciones de
organopolisiloxano, y en particular composiciones de
organopolisiloxano que curan dando sólidos elastoméricos.
Son bien conocidas las composiciones de
organopolisiloxano que curan dando sólidos elastoméricos.
Típicamente, tales composiciones se obtienen mezclando un
polidiorganosiloxano que tiene grupos terminales reactivos,
generalmente grupos silanol, con un agente reticulante de
organosilano para el polidiorganosiloxano, por ejemplo un alcoxi
silano, un acetoxi silano, un oximo silano, un alqueniloxi silano o
un amino silano. Estos materiales frecuentemente son curables al
exponerse a humedad atmosférica a temperatura ambiente.
Una aplicación importante de las composiciones
curables anteriormente descritas es su uso como materiales
sellantes, en el que se forma una masa elastomérica entre
superficies que es adherente a al menos dos de tales
superficies.
Las cargas usadas en estas composiciones pueden
dividirse en dos tipos, cargas reforzantes y cargas de extensión.
Las cargas reforzantes son normalmente de tamaño de partícula
pequeño y típicamente son activas superficialmente ya que contienen
grupos reactivos en su superficie exterior. Ejemplos de cargas
reforzantes incluyen sílice pirógena, sílice calcinada, sílice
precipitada, titania, óxido de zinc, arcilla y mica, todos los
cuales se usan con el propósito de impartir resistencia mecánica a
los productos curados.
Las cargas de extensión incluyen carbonato de
calcio triturado, carbonato de magnesio, cuarzo, tierra de
diatomeas, sulfato de bario y sulfato de calcio. Debe hacerse notar
también que algunas cargas, tal como carbonato de calcio
precipitado, pueden considerarse como
semi-reforzantes ya que proporcionan composiciones
con un grado de refuerzo.
Un requerimiento importante de tales materiales
sellantes es la capacidad de adherirse bien a una variedad de
sustratos. Por ejemplo, el uso de materiales plásticos en diversas
industrias, particularmente la industria de la construcción, está en
aumento. Esto es especialmente cierto para materiales plásticos,
tales como poli(cloruro de vinilo) (PVC), usado para marcos
de ventanas, poli(metacrilato de metilo) (PMMA), usado para
bañeras y accesorios de baño, y policarbonato (PC) tal como Lexan,
usado como material de revestimiento transparente o para la
fabricación de laminados de vidrio de seguridad y unidades de vidrio
aislantes. Otros sustratos a los que se espera que se adhieran los
materiales sellantes incluyen, por ejemplo, poli(fluoruro de
vinilideno) o poliésteres que tienden a usarse para revestir
superficies metálicas.
Mientras que muchos materiales sellantes que
contienen cargas de extensión tales como carbonato de calcio se sabe
que desarrollan suficiente adhesión a los materiales plásticos
descritos anteriormente, los materiales sellantes que contienen
materiales de carga reforzante de sílice muestran típicamente
propiedades de adhesión plástica deficientes.
Algunas cargas reforzantes tiene tendencia a
"estructurarse" (es decir, a formar una masa elástica antes de
curarse, impidiendo las operaciones normales de procesado tales como
moldeo y extrusión) y aglomerarse en la composición sellante, que
puede conducir a endurecimiento prematuro de crepé. Para reducir
esta tendencia, pueden tratarse superficialmente las cargas
reforzantes con agentes hidrofobizantes antes de su uso. Agentes
hidrofobizantes adecuados incluyen, por ejemplo, organoclorosilanos,
organopolisiloxanos y hexametildisilazanos. Aunque tales cargas
tratadas superficialmente "proporcionan" buena adhesión
plástica, son caras y producen efectos reológicos negativos en las
composiciones sellantes resultantes.
Por consiguiente, una práctica común en la
fabricación de materiales sellantes incluyen promotores de la
adhesión en las composiciones sellantes para mejorar la adhesión a
diversos sustratos, y en particular materiales plásticos,
especialmente PVC, PMMA y PC. Promotores de la adhesión usados
habitualmente incluyen, por ejemplo, alcoxi silanos tal como
aminoalquilalcoxi silano, epoxialquilalcoxi silano,
mercaptoalquilalcoxi silano y sus derivados.
Otro grupo de compuestos que se han usado como
promotores de la adhesión durante un período de tiempo considerable
son isocianuratos que contienen silicio como se describe en, por
ejemplo, los documentos de patente US3517001, US3708467 y US4100129
(General Electric Company). Típicamente estos comprenden:
en donde un sustituyente D es
-R_{y}-Si-(R''_{x})(OR''_{3-x}),
en el que R es un radical hidrocarbonado divalente seleccionado de
alquileno arileno, alquileno, cicloalquileno y sus derivados
halo-sustituidos, R'' es un radical alquilo o
haloalquilo con hasta 8 átomos de carbono, x es de 0 a 3 e y es 1.
Los sustituyentes D restantes se seleccionan de
-R_{y}-Si-(R''_{x})(OR''_{3-x})
como se describe anteriormente, estirilo, vinilo, alilo, cloroalilo
o
ciclohexenilo.
Sin embargo, se ha encontrado que la mera
presencia de los promotores de adhesión no siempre es suficiente
para proporcionar adhesión significativa en materiales plásticos. Se
ha encontrado que este es particularmente el caso en composiciones
que contienen reticulantes de alcoxi silano, especialmente cuando
contienen sílice como carga.
De forma sorprendente, los inventores han
encontrado que la posición en la se añade el promotor de adhesión en
relación con los otros componentes de la composición de
organosiloxano en el procedimiento de fabricación de las
composiciones de organosiloxano adecuadas como materiales sellantes
puede afectar significativamente a las propiedades de adhesión,
especialmente a sustratos plásticos, de las composiciones.
El documento de patente US3517001 describe la
preparación de una variedad de isocianuratos que contienen silicio
del tipo indicado anteriormente e indica su uso como promotores de
adhesión en las composiciones de silicona. Los documentos de patente
US3708467 y US4100129 ambos describen composiciones sellantes que
contienen un polidiorganosiloxano terminado en silanol, un agente
reticulante de silano, un catalizador de titanato y cargas
opcionales tales como promotores de adhesión de isocianurato y
sílices. Usos preferidos para tales composiciones incluyen
composiciones sellantes y de calafateo.
El procedimiento preferido parea obtener tales
materiales sellantes en presencia de un promotor de adhesión es
combinar todos los ingredientes distintos del reticulante de silano,
el catalizador de titanato y el promotor de adhesión para formar una
mezcla base, eliminar la humedad y añadir el reticulante de silano,
catalizador de titanato y promotor de adhesión justo antes de
envasar la composición resultante. El documento de patente US4102852
describe una composición de silicona curada auto extinguible de un
componente usando polímeros de dimetil y fenil-metil
hidroxi polisiloxano en asociación con una selección de cargas
reforzantes y de extensión, así como negro de humo. El catalizador
es un dialcoxi titanio quelado y puede usarse un promotor de
adhesión, preferiblemente isocianurato de 1,3,5-tris
(trimetoxisililpropilo). La composición se prepara mezclando todos
los ingredientes en cualquier orden deseado, sin embargo un
procedimiento preferido consiste en añadir el negro de humo y a
continuación las otras cargas en el polímero, a continuación el
reticulante y finalmente se mezclan en la composición el catalizador
titanato "y/o cualquier aditivo opcional adicional". Se indica
que puede producirse un ciclo de secado antes de añadir el
reticulante y catalizador. En los ejemplos, el promotor de adhesión
se añade a través de una mezcla previa obtenida del catalizador,
reticulante y promotor de adhesión, de forma que el catalizador
titanato y silanos se añaden en la etapa 1 al final del
procedimiento de fabricación.
Los procedimientos anteriores pueden ser
apropiados en ciertas circunstancias, pero se encuentra a menudo que
tal método puede conducir a un reología y deslizamiento del material
sellante deficiente, particularmente si el catalizador y reticulante
se añaden en la mezcla de reacción después de añadir la carga.
Los inventores han identificado un procedimiento
mejorado para la preparación de una composición de
organopolisiloxano adecuada para uso como material sellante, que
proporciona un material sellante resultante con propiedades
adhesivas significativamente mejoradas.
De acuerdo con un primer aspecto de la invención,
se proporciona un procedimiento para obtener una composición de
organopolisiloxano que comprende mezclar los siguientes
componentes:
- i)
- un polímero que tiene no menos de dos grupos unidos a silicio que son grupos hidroxilo o hidrolizables o un condensado parcial de los mismos;
- ii)
- una carga superficialmente activa;
- iii)
- un organosilano que comprende al menos dos grupos reactivos unidos a silicio;
- iv)
- un catalizador; y
- v)
- un promotor de adhesión
caracterizado por que el
organosilano (iii) se mezcla con la carga superficialmente activa
(ii) antes de la introducción del promotor de
adhesión.
De acuerdo con un segundo aspecto de la
invención, se proporciona una composición de organopolisiloxano
obtenible mediante el procedimiento según el primer aspecto.
Según un tercer aspecto de la invención, se
proporciona una composición sellante que comprende una composición
de organosiloxano del segundo aspecto.
A menos que se establezca específicamente otra
cosa, todos los % en peso son % en peso de la composición de
organosiloxano.
A menos que se establezca específicamente otra
cosa, todos los valores de viscosidad son los medidos usando el
Método de Ensayo de Dow Corning Corporate (CTM) 0050, octubre
1970.
El polímero es conforme a la fórmula general
W-B-W, donde B puede ser cualquier
cadena molecular de siloxano u orgánica deseada, por ejemplo una
cadena de polioxialquileno, una cadena de poliisobutileno o
polidiorganosiloxano. Preferiblemente, B es una cadena de
polidiorganosiloxano y por lo tanto preferiblemente incluye unidades
de siloxano de fórmula R^{2}_{s}SiO_{(4-s)/2}
en la que R^{2} representa un grupo alquilo, que tiene de 1 a 6
átomos de carbono, por ejemplo un grupo metilo, un grupo vinilo que
tiene de 1 a 6 átomos de carbono, un grupo fenilo, o un grupo
alquilo halo-sustituido, siendo sustituyentes
halógeno preferidos cloro o flúor, y s tiene un valor de 0, 1 ó 2.
Materiales preferidos son materiales lineales, es decir, s = 2 para
todas las unidades, así que tienen cadenas de polidiorganosiloxano
según la fórmula general -(R^{2}_{2}SiO)_{t}- en la
que cada R^{2} representa un grupo metilo o grupo etilo y t tiene
un valor de aproximadamente 200 a aproximadamente 1500.
Al menos parte de los grupos W del material
polimérico comprenden grupos hidroxilo o hidrolizables
seleccionados, por ejemplo, de
-Si(R^{2})_{c}(OH)_{3-c}
,-Si(R^{2})_{d}(OR^{3})_{3-d}
y
-Si(R^{2})_{2}-R^{4}-Si(R^{2})_{k}(OR^{5})_{3-k}
donde R^{2} es como se ha mencionado anteriormente, y es
preferiblemente metilo o etilo pero más preferiblemente metilo,
R^{4} es un grupo hidrocarbonado divalente que puede estar
interrumpido por uno o o más separadores de siloxano que tienen
hasta 6 átomos de carbono, cada R^{3} es un grupo alquilo u
oxialquilo en el que los grupos alquilo tienen hasta 6 átomos de
carbono, cada R^{5} es un grupo alquilo que tiene hasta 6 átomos
de carbono; cada uno de c, d y k tienen el valor de 0, 1 ó 2.
Preferiblemente, R^{4} es bien un grupo metileno o etileno, cada
R^{3} y R^{5} es independientemente un grupo metilo o etilo, c
es igual a 2 y d y k son iguales a 0 ó 1. Más preferiblemente
R^{4} es un grupo etileno, k es 0 y R^{5} es un grupo etilo.
Otros grupos terminales que pueden estar
opcionalmente presentes además de los grupos hidroxilo o
hidrolizables tienen la fórmula -Si(R^{2})_{3}
donde cada R^{2} es como se ha descrito previamente, pero es
preferiblemente un grupo metilo. Más preferido es un
polidialquilsiloxano terminado con grupos de fórmula –
Si(CH_{3})_{2}-(R^{4})_{2}-Si
(OR^{5})_{3} donde cada R^{4} es un grupo metileno o
etileno y cada R^{5} es como se ha descrito previamente y es
preferiblemente un grupo metilo o etilo.
Los materiales poliméricos adecuados tienen
viscosidades del orden de aproximadamente 500 mPa.s a
aproximadamente 200.000 mPa.s. Adecuadamente, el polímero está
presente en una cantidad de 35 a 90% en peso, preferiblemente de 45
a 55% en peso.
La carga superficialmente activa es una carga
reforzante o semi-reforzante. Por carga
"superficialmente activa" se entiende una carga que presenta
grupos funcionales en la superficie de la partícula de carga. Por
ejemplo, las partículas de carga de sílice presentan típicamente
grupos silanol en su superficie, las arcillas típicamente llevan
grupos hidroxilo y silanol en su superficie y el carbonato de calcio
se pasiva superficialmente típicamente mediante una capa de ácidos
grasos.
Cargas superficialmente activas adecuadas para
uso en la composición de organosiloxano incluyen sílice, titania,
óxido de zinc, arcilla, mica y carbonato de calcio precipitado.
Preferiblemente la carga superficialmente activa se selecciona de
carbonato de calcio y sílice. Más preferiblemente, la carga
superficialmente activa es una sílice pirógena de superficie
específica elevada, sílice calcinada o sílice precipitada.
Adecuadamente, la carga superficialmente activa
está presente en una cantidad de 5 a 40% en peso, preferiblemente de
6 a 20% en peso, más preferiblemente de 8 a 15% en peso.
El organosilano está presente preferiblemente
como un reticulante. Reticulantes de organosilano adecuados se
seleccionan a partir de silanos que tienen sustituyentes alcoxi,
acetoxi, oximo, alqueniloxi o amino. Preferiblemente, el reticulante
es un alcoxisilano de fórmula general
(R^{2})_{4-n}Si(OR^{3})_{n}
en la que R^{2} y R^{3} son como se ha mencionado anteriormente
y n tiene un valor de 2, 3 ó 4.
Organosilanos más preferidos son aquellos en los
que R^{2} representa un grupo alquilo que tiene 1 a 6 átomos de
carbono por ejemplo metilo, etilo, isopropilo o isobutilo o un grupo
alquenilo tal como vinilo, R^{3} representa metilo o etilo y n es
3. Ejemplos de organosilanos operativos son metil trimetoxi silano,
vinil trimetoxi silano, metil trietoxi silano y vinil trietoxi
silano, isopropil trimetoxi silano, propil trimetoxi silano,
feniltrimetoxisilano, tetraetoxisilano e isobutil trimetoxi
silano.
Se emplea una cantidad suficiente de reticulante
de organosilano para asegurar una estabilidad adecuada de la
composición durante el almacenamiento y una reticulación adecuada de
la composición cuando se expone a humedad atmosférica.
Adecuadamente, el organosilano está presente en una cantidad de 0,5
a 5% en peso, preferiblemente de 1,5 a 3% en peso.
El catalizador puede ser cualquier catalizador
adecuado que acelere el procedimiento de reacción. Catalizadores
adecuados son sales orgánicas de metales tales como y tetra
(n-butil) titanato y tetra
(terc-butil) titanato y tetra (isopropil) titanato
de titanio y circonio. Si se desea un curado más rápido, puede
añadirse a la mezcla un quelato, por ejemplo, una
\beta-dicetona o
\beta-ceto-éster. Pueden emplearse los materiales
\beta-dicetona o
\beta-ceto-éster usados convencionalmente como
aceleradores para los catalizadores de titanio, por ejemplo aceto
acetato de etilo y aceto acetato de
metilo.
metilo.
Alternativamente, el catalizador puede comprender
una mezcla y/o producto de reacción de
(i) un compuesto (i) seleccionado de
M[OR^{6}]_{4} y
M[OR']_{b}[Z]_{z} donde
- -
- M es titanio o circonio;
- -
- cada R^{6} y R' es el mismo o diferente y es un hidrocarburo alifático primario, secundario o terciario;
- -
- Z es un grupo de fórmula -O-E-O- donde E es un grupo alquileno que comprende 1 a 6 átomos de carbono o un radical alquileno ramificado que comprende de 1 a 6 átomos de carbono; y
- -
- z es 0 ó 2, en cuyo caso cuando b es 0, z es 2 y
- cuando b es 2, z es 1; y
(ii) un compuesto de la fórmula general
A ---
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}} --- R^{1} ---
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}} ---
B
en la
que
- -
- R^{1} se selecciona de un grupo metileno y un radical metileno sustituido de 1 a 6 átomos de carbono,
- -
- A se selecciona de - (CX_{2})_{r}C(R^{7})_{3}, en la que r es de 0 a 5, y un grupo adamantilo o uno de sus derivados;
- -
- B se selecciona de
- -
- (CX_{2})_{m}C(R^{7})_{3} en la que m es de 0 a 5;
- -
- un grupo alquilo monovalente de 1 a 6 átomos de carbono; y
- -
- OR^{8}, en el que R^{8} se selecciona a partir del grupo de - (CX_{2})_{m}C(R^{7})_{3} y un grupo alquilo monovalente de 1 a 6 átomos de carbono;
- en la que
- -
- cada X es igual o diferente y se selecciona del grupo de un radical halógeno e hidrógeno;
- -
- cada R^{7} es igual o diferente y se selecciona del grupo de un radical halógeno y un radical alquilo de uno a ocho átomos de carbono; y
- -
- cuando r es mayor que 0 al menos uno de X o R^{7} es un radical halógeno como se describe en el documento de patente WO 01/49789 (Dow Corning).
Catalizadores adicionales alternativos que pueden
usarse incluyen, por ejemplo, sales metálicas de ácidos
carboxílicos, tales como octoato de plomo y dilaurato de
dibutilestaño, diacetato de dibutilestaño, octoato estannoso y
catalizadores que lados de estaño tales como bis(acetoacetato
de etilo) de di(n-butil)estaño, y
bis(acetonato de acetilo) de
di(n-butil)estaño. Debe notarse que
estos últimos catalizadores alternativamente pueden usarse como
co-catalizadores en asociación con los catalizadores
de titanato descritos anteriormente.
Adecuadamente, el catalizador está presente en
una cantidad de 0,5 a 5% en peso, preferiblemente de 1,5 a 3% en
peso.
Promotores de adhesión adecuados a los que es
aplicable la presente invención incluyen los que tienen al menos un
grupo hidrolizable, que tiene la fórmula
(R''O)_{(3-q)}(R'')
_{q}Si-Q
en la
que
- -
- R'' es un radical alquilo o haloalquilo de hasta 8 átomos de carbono;
- -
- Q es
un radical hidrocarbonado aromático, saturado o insaturado
funcionalizado mediante un grupo seleccionado de amino, mercapto,
éter, epoxi, isocianato, ciano, isocianurato, acriloxi y aciloxi y
\hbox{sus mezclas; y}
- -
- q es de 0 a 3.
Promotores de adhesión preferidos incluyen:
en la
que
un sustituyente D es
-R_{y}-Si-(R''_{x})(OR''_{3-x}),
en el que
- -
- R es un radical hidrocarbonado divalente seleccionado de alquilenoarileno, alquileno, cicloalquileno y derivados halo-sustituidos de los mismos;
- -
- R'' es un radical alquilo o haloalquilo de hasta 8 átomos de carbono; y
- -
- x es de 0 a 2 e y es 0 ó 1; y
el resto de los sustituyentes D se
seleccionan de
-R_{y}-Si-(R'')_{x}(OR'')_{3-x}
según se describe anteriormente, con la excepción de que x puede ser
de 0 a 3, grupos estirilo, vinilo, alilo, cloroalilo y
ciclohexenilo.
Un promotor de adhesión preferido de este tipo es
isocianurato de
1,3,5-tris(trimetoxisililpropilo).
Otros promotores de adhesión adecuados incluyen
aminoalquilalcoxi silanos, epoxialquilalcoxi silanos, por ejemplo,
3-glicidoxipropiltrimetoxi silano y
mercapto-alquilalcoxi silanos. Promotores de
adhesión adicionales adecuados son productos de reacción de
epoxialquilalcoxi silanos tales como
3-glicidoxipropiltrimetoxi silano con alcoxisilanos
amino-sustituidos tales como
3-aminopropiltrimetoxi silano y opcionalmente
alquilalcoxi silanos tales como metiltrimetoxi silano.
Puede emplearse una mezcla de promotores de
adhesión que comprende dos o más promotores de adhesión.
Adecuadamente, el promotor de adhesión está
presente en una cantidad de 0,2 a 6% en peso, preferiblemente de 0,8
a 3% en peso.
Pueden también estar presentes en la composición
uno o más de otras cargas de extensión, finamente divididas tales
como cuarzo triturado, tierra de diatomeas, sulfato de bario, óxido
de hierro y negro de humo. La proporción de tales cargas empleadas
dependerá de las propiedades deseadas de la composición de
elastómero que se forma y del elastómero curado. Normalmente la
cantidad de carga de extensión presente estará en el intervalo de
aproximadamente 5 a aproximadamente 150 partes en peso por 100
partes en peso del polímero (i).
Otro ingrediente convencional que puede emplearse
es un plastificante. Los plastificantes se introducen para reducir
el módulo del elastómero curado. Un ejemplo típico de plastificantes
para este tipo de composición (es decir, elastómeros de
organosiloxano) es un polidimetilsiloxano que tiene grupos
triorganosiloxi terminales en los que los sustituyentes orgánicos
son, por ejemplo, metilo, vinilo o fenilo o combinaciones de estos
grupos. Tales polidimetilsiloxanos tienen normalmente una viscosidad
de aproximadamente 5 a aproximadamente 100.000 mPa.s y pueden
emplearse en cantidades de hasta aproximadamente 80 partes por 100
partes en peso del polímero (i). Adecuadamente, el plastificante
puede estar presente en una cantidad de 0 a 40% en peso y
preferiblemente de 30 a 40% en peso.
Otros ingrediente adicionales pueden incluir
- -
- pigmentos;
- -
- depuradores de agua, que son típicamente los mismos compuestos que los usados como reticulantes o silazanos;
- -
- aditivos reológicos para mejorar la operabilidad de la composición, que pueden adecuadamente estar presentes en una cantidad de 0 a 5% en peso, preferiblemente 1,5 a 2,5% en peso. Ejemplos de aditivos reológicos adecuados incluyen copolímeros orgánicos de silicona, tales como los descritos en el documento de patente EP 802233 (Dow Corning);
- -
- fungicidas, que pueden estar presentes adecuadamente en una cantidad de 0 a 3% en peso, preferiblemente de 0,8 a 1,5% en peso.
El producto de organosiloxano resultante puede
usarse como material sellante para vidrio, material plástico,
metales, madera, madera pintada y similares.
Como se describe anteriormente, es una etapa
esencial de la presente invención asegurarse de que la mezcla que
contiene tanto el organosilano (iii) como la carga (ii) se mezcla
antes de añadir el promotor de adhesión. Preferiblemente, los
componentes organosilano y carga se mezclan durante un periodo de
tiempo y a un grado suficiente de forma que sean sustancialmente
homogéneos con relación al otro en el momento en que se añade el
promotor de adhesión. Los componentes organosilano y carga deberían
estar al menos íntimamente mezclados antes de ponerse en contacto
con la parte sustancial del promotor de adhesión.
Preferiblemente el organosilano (iii) en forma de
un reticulante, catalizador (iv) y polímero (i) se mezclan juntos
antes de añadir la carga. Esta etapa de mezcla previa puede tomar
cualquier forma, pero es particularmente preferido asegurarse de que
el catalizador y el reticulante de organosilano se introducen en la
mezcla antes de la carga, debido a que la adición de estos
componentes posteriormente a la carga tiene tendencia a conducir a
problemas de desplome en la composición resultante.
El reticulante de organosilano y catalizador se
mezclan juntos más preferiblemente para formar una mezcla previa
antes de la combinación con el polímero y la mezcla polímero/mezcla
previa se mezcla perfectamente antes de la combinación con la carga
superficialmente activa.
El promotor de adhesión puede, por ejemplo,
añadirse por si solo o en asociación con una cantidad de cualquiera
de los otros ingredientes distintos a la carga. Por lo tanto, el
promotor de adhesión puede añadirse en asociación con un modificador
de reología y/o un fungicida o puede añadirse alternativamente en
asociación con una proporción del polímero, plastificante, cuando
está presente y un catalizador o co-catalizador.
Las composiciones de organosiloxano de acuerdo
con la invención pueden obtenerse bien en operaciones discontinuas o
continuas. En una operación de tipo discontinuo según la presente
invención se proporciona un procedimiento que comprende las etapas
de
- a)
- cargar el polímero (i), organosilano (iii) y catalizador (iv) en un mezclador adecuado y mezclar perfectamente para formar una mezcla;
- b)
- añadir la carga superficialmente activa (ii) en la mezcla, asegurándose que se dispersa perfectamente durante un período de tiempo predeterminado;
- c)
- añadir el o cada promotor de adhesión (v) y mezclar hasta que el producto final es suficientemente homogéneo; y
- d)
- desgasificar la mezcla resultante de la etapa (b) y/o el producto final de la etapa (c).
Se prefiere que se introduzcan en la mezcla al
mismo tiempo que el polímero un plastificante, particularmente un
polidimetilsiloxano que tiene grupos terminales trimetilsiloxi y una
viscosidad de aproximadamente 100 mPa.s. Preferiblemente el
reticulante de organosilano y catalizador, opcionalmente en
asociación con un depurador de agua, se mezclan previamente antes de
mezclarse con el polímero y plastificantes opcionales. En un
procedimiento preferido, pueden añadirse en la composición en
cualquier etapa del procedimiento de mezcla un modificador de la
reología y/o fungicida.
Puede también utilizarse cualquier reactor
continuo apropiado para obtener composiciones del tipo descrito en
la presente invención, con la condición de que el equipamiento
permita añadir un promotor de adhesión posteriormente a la
interacción del reticulante-carga superficialmente
activa.
Ejemplos de sistemas continuos para la presente
invención incluyen el reactor continuo descrito en el documento de
patente EP0512730 (Dow Corning) que comprende un extrusor de husillo
que tiene dos zonas de mezcla interconectadas mediante una zona de
permanencia externa.
En un procedimiento según la presente invención
se proporciona un procedimiento continuo que utiliza un extrusor de
husillo que tiene dos zonas de mezcla interconectadas mediante una
zona de permanencia externa que comprende las etapas
- a)
- mezclar el polímero (i), catalizador (iv), organosilano (iii) en la primera zona de mezcla, antes de la introducción de la carga superficialmente activa (ii);
- b)
- introducir la carga superficialmente activa (ii) en la mezcla resultante de la etapa (I) en la primera zona de mezcla y mezclar hasta que se haya dispersado perfectamente, antes de entrar en la zona de permanencia externa; y
- c)
- introducir uno o más promotores de adhesión (v) en la segunda zona de mezcla.
Se prefiere que se introduzcan en la primera zona
de mezcla cuando se requieran aditivos opcionales tales como
plastificantes y/o depuradores de agua, y se mezclan antes de la
introducción de la carga superficialmente activa. La carga
superficialmente activa se introduce en la primera zona de mezcla de
forma que se dispersa perfectamente en la mezcla antes de alcanzar
la zona externa de permanencia, de forma tal que el período de
tiempo en la zona de permanencia se utiliza para la modificación de
la carga superficialmente activa. Se extraen subproductos, tales
como agua, en la segunda zona de mezcla. En tal sistema puede
introducirse una puerta de entrada en la segunda zona de mezcla en
una posición apropiada de forma que el promotor de adhesión pueda
introducirse en el sistema en un punto en el que se mezcla
homogéneamente en la composición antes de su envasado, o
alternativamente pueda introducirse una adición adicional y etapa de
mezcla después de la segunda zona de mezcla para la introducción del
promotor de adhesión.
Un procedimiento adicional alternativo continuo
puede utilizar un mezclador continuo del tipo descrito en el
documento de patente EP0739652 (Dow Corning Toray Silicone). En este
ejemplo, el procedimiento comprende suministrar (a) una mezcla
previa de polímero (i), organosilano (iii) y catalizador (iv), y (b)
una carga superficialmente activa (ii) a un aparato de mezcla
continua que comprende una caja de cuerpo cilíndrico que tiene una
abertura de alimentación de material en la parte superior de dicha
caja, una salida de descarga de mezcla en la parte inferior de dicha
caja, un disco rotatorio dentro de la caja, en el que la relación
del diámetro del disco rotatorio al diámetro interior de dicha caja
es de 0,80 a 0,95; un compartimento de mezcla superior por encima de
dicho disco rotatorio y un compartimento de mezcla inferior por
debajo de dicho disco rotatorio. El procedimiento comprende mezclar
dicha mezcla previa (I) con dicha carga superficialmente activa (II)
en dicho compartimento superior de mezcla mediante rotación de dicho
disco para formar una mezcla, transferir dicha mezcla dentro de
dicho compartimento inferior de mezcla y a continuación añadir uno o
más promotores de adhesión antes de, después de o al mismo tiempo
con la descarga de dicha mezcla a través de la dicha salida de
descarga.
Preferiblemente después de descargar la mezcla,
la mezcla se desairea en un desaireador y el promotor de adhesión
(v) se introduce dentro de la mezcla resultante durante el paso de
la mezcla a través del desaireador.
Sin estar limitado por alguna teoría, los
inventores creen que en procedimientos previos, donde el promotor de
adhesión se introduce antes de o al mismo tiempo que la carga, puede
producirse una interacción entre el promotor de adhesión y la
superficie de la carga durante el procedimiento de mezcla dando como
resultado el "atrapado" de una proporción significativa del
promotor de adhesión. Esto da como resultado una reducción
significativa de la eficacia de las propiedades adhesivas de la
composición resultante. Por consiguiente, se cree que mezclando la
carga superficialmente activa (ii) con el organosilano antes de
añadir el promotor de adhesión, la superficie de la carda se
modifica in situ por reacción con el organosilano (iii),
inhibiendo así la interacción del promotor de adhesión con la
carga.
carga.
Como se describe anteriormente, es una etapa
esencial de la presente invención asegurar que la mezcla que
contiene tanto el organosilano (iii) como la carga (ii) se mezcla
durante un período de tiempo antes de añadir el promotor de
adhesión. El período de tiempo preciso requerido para obtener el
beneficio de la invención variará dependiendo del procedimiento y
aparato actual usado. Sin embargo, el experto en la materia puede
establecer esto mediante experimentación rutinaria, bien añadiendo
el promotor de adhesión a diferentes tiempos después de la mezcla de
los componentes de carga y organosilano en un procedimiento en
discontinuo, o bien añadiendo el promotor de adhesión a diferentes
puntos en el procedimiento de mezcla aguas abajo de los puntos de
adición de los componentes de carga y organosilano en un
procedimiento en continuo.
Los productos resultantes, por ejemplo un
material sellante, de cualquiera de los procedimientos anteriores
según la invención, proporciona adhesión significativamente mejorada
entre el material sellante y un sustrato tal como vidrio o un marco
de ventana. Se cree que esto es debido a que sustancialmente más
promotor de adhesión está disponible para reaccionar en la matriz de
producto y en la interfaz material sellante/sustrato.
Sin estar limitado por ninguna teoría, se cree
que las composiciones previas que no utilizan el procedimiento
descrito en la presente memoria dan como resultado productos finales
que contienen una cantidad significativa de promotor de adhesión que
había interactuado con la carga.
La presente invención se describirá
adicionalmente con relación a los dibujos que se acompañan.
La figura 1 es una vista en planta de un aparato
de mezcla continua para uso en el procedimiento de la invención.
La figura 2 es un dibujo esquemático de un
sistema de mezcla continua para uso en el procedimiento de la
invención.
La figura 1 muestra un mezclador continuo (FUNKEN
POWTECHS, INC - Japan), designado generalmente (100), para uso en el
procedimiento de la presente invención.
El mezclador comprende un cuerpo de mezcla (20) y
una sección de alimentación de material (30) para el mezclador. Una
caja de cuerpo cilíndrico (1) forma la coraza externa del cuerpo de
mezcla (20), y una abertura de alimentación (2) recibe una mezcla de
alimentación que se suministra en el centro de un plato superior
(1a) de la caja (1). La parte inferior de la caja forma una
superficie inclinada (1b) que tiene la forma de un cono invertido, y
una salida de descarga (3) está instalada en dicha superficie
inclinada (1b). Se proporciona un elemento cónico (15) en el centro
de la parte inferior de la caja para así formar una parte inferior
anular con forma de V con la superficie inclinada
(1b).
(1b).
Una caja de sección de alimentación cilíndrica
(4) forma la carcasa exterior de la sección de alimentación de
material (30). Una entrada (5) está conectada en el lateral de una
caja de sección de alimentación (4), y se forma un depósito (6)
dentro de la caja de sección de alimentación (4). Se conecta un tubo
de desagüe (7) que tiene la forma de un cono invertido en la parte
superior de la abertura de alimentación (2) sobre el cuerpo de
mezcla (20). Este tubo de desagüe (7) asciende sustancialmente
verticalmente y forma la pared interior del depósito (6). El extremo
inferior de un conducto de alimentación (8) está frente a la entrada
al tubo de desagüe (7).
Un disco rotatorio (11) está instalado
horizontalmente dentro de caja (1) del cuerpo de mezcla (20) para
estar frente a la abertura de alimentación (2). Este disco rotatorio
(11) divide el interior de la caja en un compartimento de mezcla
superior (10), en el que se realiza una primera etapa de operación
de mezcla, y un compartimento de mezcla inferior (12), en el que se
lleva a cabo una segunda etapa de operación de mezcla. El centro de
rotación del disco rotatorio (11) se fija sobre el extremo superior
de un eje de rotación (16). Dicho eje de rotación (16) está
soportado por un elemento de apoyo (16a) y se extiende al exterior
de la caja (1). Una polea (17) está fijada al extremo inferior del
eje de rotación (16), y la energía para la rotación la suministra un
motor eléctrico (no mostrado). El intervalo preferido para la
rotación es de 400 a 3.000 rpm. Se proporciona una entrada de
aditivo (9) en el plato superior (1a), cuya entrada de aditivo (9)
se abre hacia el compartimento de mezcla superior (10) de forma que
pueden introducirse aditivos en el mezclador continuo (100) al mismo
tiempo que la adición, por ejemplo, de una mezcla carga/SCP. La
superficie superior, borde externo, y superficie inferior del disco
rotatorio (11) cada uno lleva dos o más rastrillos (13a), (13b) y
(13c). Normalmente se usan tres de cada tipo de rastrillo (13a),
(13b) y (13c) pero pueden omitirse los rastrillos (13b) en el borde
exterior del disco de rotación (11). Típicamente, se obtiene una
mezcla mediante una combinación de la acción de agitación del disco
de rotación y la agitación y/o acciones de rastrillado de
estos
rastrillos.
rastrillos.
La mezcla se produce como sigue: los rastrillos
(13a) en el compartimento de mezcla superior (10) extraen la mezcla
adherida al plato superior (1a); los rastrillos (13b) extraen la
mezcla adherida en la pared interna en la caja en el límite entre el
compartimento superior de mezcla (10) y el compartimento inferior de
mezcla (12); y los rastrillos (13c) en el compartimento inferior de
mezcla (12) extraen la mezcla que se adhiere sobre la superficie
inclinada (1b) de la parte inferior de la caja.
La relación del diámetro del disco rotatorio (11)
al diámetro interior de la caja de cuerpo cilíndrico (1) es
particularmente importante para la calidad de la dispersión de la
carga, y se requieren en la presente memoria valores de 0,8 a 0,95,
preferiblemente de 0,85 a 0,9. Una relación menor que 0,8 producirá
dispersión deficiente debido a un "paso corto" por la mezcla y
una relación por encima de 0,95 produce dispersión, pero no permite
la transferencia de la mezcla hacia el compartimento inferior de
mezcla (12).
La superficie superior del disco de rotación (11)
puede comprender también un gran número de clavijas verticales de
mezcla (14), que además promueven la homogeneidad. Puede
proporcionarse una camisa de conformado para propósitos de control
de temperatura sobre la superficie exterior de la caja de cuerpo
cilíndrico (1) del cuerpo de mezcla (20).
El aparato de mezcla descrito en la figura 1
puede utilizarse adecuadamente como sigue en un sistema para obtener
composiciones de organosiloxano según la presente invención. Se
alimenta una mezcla de reticulante de
organosilano/catalizador/polímero (mezcla SCP) y opcionalmente un
plastificante en la sección de alimentación de material (30) a
través de la entrada (5) mientras que la carga superficialmente
activa se introduce del conducto de alimentación (8). La mezcla SCP
suministrada por la entrada (5) se almacena primero en el depósito
(6) y a continuación se canaliza a la pared interior del tubo de
desagüe (7) desde su borde superior. En este punto, la carga
superficialmente activa suministrada a través del conducto de
alimentación (8) se mezcla en dicha mezcla SCP y la mezcla carga
superficialmente activa/SCP resultante desciende hacia la abertura
de alimentación (2).
En el aparato anterior, la mezcla carga
superficialmente activa/SCP que entra en el compartimento de mezcla
superior (10) desde la abertura de alimentación (2) se somete,
mientras se transporta radialmente al exterior del disco rotatorio
(11), al procedimiento de mezcla de primera etapa basado en
agitación y rastrillado mediante los rastrillos (13a) y clavijas de
mezcla (14). La mezcla carga superficialmente activa/SCP que se ha
mezclado en el procedimiento de mezcla de primera etapa se somete a
continuación al procedimiento de mezcla de segunda etapa basado en
la cizalladura entre la circunferencia del disco rotatorio (11) y la
pared interior de la caja de cuerpo cilíndrico (1) combinado con
agitación y rastrillado mediante los rastrillos (13b). La mezcla que
se ha transportado la compartimento de mezcla inferior (12) a
continuación desciende por la superficie inclinada (1b) y se cizalla
mientras es rastrillada por los entremos de los rastrillos (13c). La
dispersión adicional resultante de la carga superficialmente activa
induce un descenso adicional de la viscosidad de la mezcla. La
mezcla a continuación se descarga a través de la salida de descarga
(3). Las consideraciones de la calidad de la dispersión hacen
preferible para la mezcla carga/SCP/aditivo en el compartimento de
mezcla inferior (12) alcanzar una temperatura de 120 a 150ºC.
La figura 2 muestra una vista esquemática de un
sistema de mezcla para preparar composiciones de organopolisiloxano
como se describe en la presente invención.
El sistema de mezcla comprende cuatro componentes
principales, un mezclador (101), el mezclador continuo (100) como se
describe anteriormente, un desaireador de doble husillo (102) y un
enfriador (99), y puede utilizarse adecuadamente como sigue para
obtener composiciones de organosiloxano según la presente invención.
Se introducen en el mezclador (101) un polímero, plastificante
opcional y una mezcla previa de catalizador y reticulante mediante
las líneas de suministro 98, 97 y 96 respectivamente y se mezclan
juntos en un mezclador (101) antes de alimentarse a la entrada 5 del
mezclador continuo (100). La carga superficialmente activa se
introduce en el mezclador (100) a través del conducto (8). Estos
ingredientes se mezclan juntos debido a la alta velocidad de
rotación del disco (11) y la presencia de levas de mezcla sobre él.
La cizalla de mezcla más elevada se cree que se produce entre la
pared del mezclador y el borde del disco. La mezcla resultante se
descarga de forma continua de la salida (3) del mezclador continuo
(100) y es alimentada a la entrada de alimentación (95) de un
extrusor de doble husillo aireado 102 (L/D = 10) (p.ej. un DongSeo
Machinery CO., Ltd -Korea) que se usa como desaireador. El agua,
productos volátiles y aire presente en la mezcla se eliminan de
forma continua mediante la imposición de un vacío dentro del
extrusor de doble husillo aireado a través de la abertura de la
ventilación de vacío (94). Además, se proporciona una puerta de
aditivo (108) para la introducción de un fungicida. El producto
final eyectado desde el desaireador de doble husillo (102), se
descarga de forma continua y se transfiere a un enfriador (99) y con
posterioridad se envasa en recipientes de almacenamiento
adecuados.
Antes de la presente invención, el promotor de
adhesión, por ejemplo, el producto de reacción de un
aminoalquilalcoxisilano con un epoxialquilalcoxisilano y
opcionalmente un alquilalcoxisilano, y cuando se requería un aditivo
reológico de silicona-glicol, se alimentaban al
mezclador continuo (100) mediante la entrada 9, de forma tal que la
mezcla carga superficialmente activa, SCP y el promotor de adhesión
se introducían en el mezclador sustancialmente al mismo tiempo.
En la presente invención, el promotor de adhesión
no se añade en la entrada (9) sino que se introduce en la región
inferior del mezclador continuo (100) en una puerta de entrada (110)
como se ve en la figura 2 o alternativamente en asociación con un
fungicida en la entrada (108) en el desaireador de doble husillo
(102), siendo preferido el último. Se añade aún preferiblemente un
aditivo reológico a través del puerto (9) pero puede añadirse en
asociación con el promotor de adhesión en el puerto de entrada (110)
o entrada (108). Además, mientras que la entrada (108) está
posicionada antes de la ventilación de vacío (94) en la figura 2,
debe apreciarse que el promotor de adhesión puede introducirse bien
antes o después de la ventilación (94) en el desaireador de doble
husillo (102).
La presente invención se describirá a
continuación con más detalle mediante los siguientes ejemplos no
limitantes.
Ejemplo
1
Este ejemplo se usó para comparar las
características adhesivas de las composiciones sellantes obtenidas
en el mezclador continuo (100) en el sistema descrito en la figura
2, añadiéndose el promotor de adhesión desde una variedad de
diferentes entradas. La Tabla 1 indica las composiciones usadas
medidas en partes en peso. El polímero era un polidimetilsiloxano
terminado en etiltrietoxisililo con una viscosidad de 60.000 mPa.s
(pol), el plastificante era polidimetilsiloxano terminado en
trimetilsililo con una viscosidad de 100 mPa.s (plas). El
catalizador usado era un tetra (terc-butil)
titanato, (TtBT), el reticulante de organosilano era
isobutiltrimetoxisilano (iBTMS), la carga superficialmente activa
era sílice pirógena sin densificar
CAB-O-SIL LM150 (de Cabot), el
aditivo reológico era una silicona-glicol indicada
en la Tabla 1 como RA1, el copromotor de adhesión AP1 era el
producto de reacción de un
\gamma-aminopropiltrietoxisilano,
\gamma-glicidoxipropiltrimetoxisilano y
metiltrimetoxisilano, el promotor de adhesión AP 2 era un
isocianurato de
1,3,5-tris(trimetiloxisililpropilo), Y11597
(de Witco) y el fungicida era viniceno
BP 5-5 PG 1000.
BP 5-5 PG 1000.
\vskip1.000000\baselineskip
| Prueba | pol | plas | TtBT | iBTMS | LM-150 | RA1 | AP1 | AP2 | Viniceno |
| C1 | 50 | 34,5 | 2,2 | 2,2 | 12,0 | 2,00 | 0,0 | 0,0 | 0,3 |
| C2 | 50 | 34,5 | 2,2 | 2,2 | 12,0 | 2,00 | 0,8 | 0,0 | 0,3 |
| C3 | 50 | 34,5 | 2,2 | 2,2 | 12,0 | 2,00 | 0,8 | 0,4 | 0,3 |
| 4 | 50 | 34,5 | 2,2 | 2,2 | 12,0 | 2,00 | 0,8 | 0,4 | 0,3 |
| 5 | 50 | 34,5 | 2,2 | 2,2 | 12,0 | 2,00 | 0,8 | 0,4 | 0,3 |
| 6 | 50 | 34,5 | 2,2 | 2,2 | 12,0 | 2,00 | 0,8 | 0,4 | 0,3 |
\vskip1.000000\baselineskip
Las pruebas C1, C2 y C3 son todas pruebas
comparativas en las que en C1 no se usaron promotores de adhesión en
la composición, en C2 solo se añadió promotor de adhesión AP1 a
través de la entrada (9) y en C3 se añadió una mezcla de AP2 y AP1 a
través de la entrada (9) y por lo tanto concurrente con los otros
ingredientes. Las pruebas 4, 5 y 6 son ejemplares de la invención,
ya que en la prueba 4, AP1 y AP2 ambos se introdujeron en el
mezclador continuo (100) a través de la entrada (110), en la prueba
5 los AP1 y AP2 se introdujeron en la mezcla de reacción en
asociación con fungicida en la entrada (108) en el desaireador de
doble husillo (102). La prueba 6 tenía añadidos tanto AP1 y AP2 en
un mezclador Drais con posterioridad al procedimiento de mezcla
descrito anteriormente. Los ensayos de adhesión se realizaron usando
los productos obtenidos mediante los procedimientos anteriores. La
adhesión se midió en una variedad de muestras de sustrato tratadas
con las composiciones y curadas durante 1 semana a temperatura
ambiente (curado en seco) o durante 1 semana a temperatura ambiente
y una semana por inmersión en agua (curado en seco/húmedo). Antes de
la aplicación, los sustratos se limpiaron con una mezcla de
isopropanol/acetona. La adhesión se calculó usando el ensayo de
perla (CTM 1007) a través del cual después de curarse las perlas, se
arrastraron a 90º y el fallo se estimó como se indica a
continuación:
0 : fallo adhesivo - adhesión deficiente
1 : fallo de modo de unión o mixto
(adhesivo/cohesivo)-adhesión aceptable.
2 : fallo cohesivo - adhesión excelente
Los datos de adhesión plástica presentados en la
tabla 2 son los resultados medios para el curado
seco-húmedo obtenidos en sustratos diferentes,
llámense: 10 muestras de poli(cloruro) de vinilo sin
plastificar (de KOMMERLING, REHAU, SALAMANDER, VEKA, LG, KCC, SOLVIN
y ALUPLAST); 7 muestras de aluminio revestido de poliéster (PCA)
(obtenidas de DUPONT, AKZO-NOBEL) y 2 muestras de
aluminio revestido de poli(fluoruro) de
vinilideno.
vinilideno.
| Prueba | UPVC | PCA | PVF2 |
| 10 seco/húmedo | 7 seco/húmedo | 2 seco/húmedo | |
| C1 | 0,0 | 0,1 | 0,0 |
| C2 | 0,1 | 0,3 | 0,0 |
| C3 | 0,3 | 0,6 | 0,0 |
| 4 | 0,5 | 0,6 | 0,0 |
| 5 | 1,7 | 1,1 | 0,3 |
| 6 | 1,3 | 0,9 | 0,3 |
Como se esperaba, la prueba C1 muestra adhesión
plástica muy deficiente debido a la ausencia de algún promotor de
adhesión de tipo silano específico. La adhesión a todos los
sustratos se mejora por la presencia de AP2 y se obtienen los
mejores resultados cuando AP1 y AP2 se introducen en la mezcla en el
desaireador (102).
Estos resultados indican que cuanto más tarde se
añade el promotor de adhesión, mejores son los resultados que se
obtienen.
Ejemplo
2
Se llevaron a cabo ensayos de adhesión
adicionales sobre muestras preparadas por medio de la prueba 5
descrita en el Ejemplo 1, sobre varios uPVCs de KOMMERLING, REHAU (2
tipos), SALAMANDER, VEKA (3 tipos), LG, KCC, SOLVIN, ALUPLAST, BASF,
VINIDUR (2 tipos) mostrando perfecta adhesión en seco. Después de la
inmersión en agua, se alcanzó 100% de fallo cohesivo con las
muestras de KOMMERLING, REHAU, VEKA, LG, KCC, SOLVIN, ALUPLAST. El
comportamiento de adhesión era superior a Durasil®
W15-2000, un material sellante comercialmente
disponible (Dow Corning), particularmente después de inmersión en
agua. La prueba 5a usaba un material sellante blanco que era
idéntico a la composición obtenida para la prueba 5 pero que tenía
pasta de pigmento de dióxido de titanio añadida cuando el producto
resultante iba a ser envasado en cartuchos.
| Prueba | Color | Media de TODO | |
| Temp. Amb. | H_{2}O | ||
| W15-2000 | claro | 1,6 | 1,0 |
| Prueba 5 | claro | 1,7 | 1,4 |
| Prueba 5a | blanco | 1,7 | 1,2 |
Claims (14)
1. Un procedimiento para obtener una composición
de organopolisiloxano que comprende mezclar los componentes
siguientes
- i)
- un polímero que tiene no menos de dos grupos unidos a silicio que son grupos hidroxilo o hidrolizables o un condensado parcial de los mismos;
- ii)
- una carga superficialmente activa;
- iii)
- un organosilano que tiene al menos dos grupos reactivos unidos a silicio;
- iv)
- un catalizador; y
- v)
- un promotor de adhesión
caracterizado porque el organosilano (iii)
se mezcla con la carga superficialmente activa (ii) antes de la
introducción del promotor de adhesión (v).
2. Un procedimiento según la reivindicación 1, en
el que el promotor de adhesión (v) tiene al menos un grupo
hidrolizable y tiene la fórmula
(R''O)_{(3-q)}(R'')_{q}Si-Q
en la
que
R'' es un radical alquilo o haloalquilo que tiene
hasta 8 átomos de carbono;
Q es un radical hidrocarbonado aromático,
saturado o insaturado funcionalizado mediante un grupo amino,
mercapto, éter, epoxi, isocianato, ciano, isocianurato acriloxi o
aciloxi o una de sus mezclas; y q es 0 a 3.
3. Un procedimiento según la reivindicación 1 ó
2, en el que el promotor de adhesión (v) comprende un compuesto de
fórmula
en la que los sustituyentes D se
seleccionan independientemente de
-R_{y}-Si-(R''_{x})
(OR''_{3-x}), en la
cual
R es un alquilenoarileno, alquileno o
cicloalquileno o uno de sus derivados
halo-sustituidos;
-R'' es un radical alquilo o haloalquilo de hasta
8 átomos de carbono;
x es de 0 a 2; e
y es 0 ó 1; y
el resto de los sustituyentes D se
seleccionan independientemente de
-R_{y}-Si-(R'')_{x}(OR'')_{3-x}
según se describe anteriormente, con la excepción de que x es de 0 a
3, grupos estirilo, vinilo, alilo, cloroalilo y
ciclohexenilo.
4. Un procedimiento según cualquier
reivindicación precedente, en el que el promotor de adhesión (v) es
isocianurato de 1,3,5-tris
(trimetoxisililpropilo).
5. Un procedimiento según la reivindicación 1 o
reivindicación 2, en el que el promotor de adhesión (v) se
selecciona de aminoalquilalcoxi silanos, epoxialquillalcoxi silanos,
mercaptoalquilalcoxi silanos y productos de reacción de un
epoxialquilalcoxi silano con un alcoxisilano
amino-sustituido y un alquilalcoxisilano.
6. Un procedimiento según cualquier
reivindicación precedente, en el que la carga superficialmente
activa (ii) es sílice, titania, óxido de zinc, arcilla, mica o
carbonato de calcio precipitado.
7. Un procedimiento según cualquier
reivindicación precedente, en el que el organosilano (iii) es un
reticulante.
8. Un procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, e el que el organosilano (iii) es un alcoxi
silano seleccionado de metil trimetoxi silano, vinil trimetoxi
silano, metil trietoxi silano y vinil trietoxi silano, isopropil
trimetoxi silano, propil trimetoxi silano, feniltrimetoxisilano,
tetraetoxisilano e isobutil trimetoxi silano.
9. Un procedimiento según cualquier
reivindicación precedente, en el que el polímero (i) es un
organopolisiloxano que tiene cadenas de polidiorganosiloxano según
la fórmula general -(R^{2}_{2}SiO)_{t}- en la que cada
R^{2} se selecciona independientemente de grupos metilo y etilo y
t tiene un valor de 200 a 1500, estando el organopolisiloxano
terminado en al menos un grupo seleccionado de
- -Si(R^{2})_{c}(OH)_{3-c};
- -Si (R^{2})_{d}(OR^{3})_{3-d;}y
- -Si (R^{2})_{2}-R^{4}-Si (R^{2})_{k}(OR^{5})_{3-k}
en el
que
cada R^{2} se selecciona independientemente de
grupos metilo y etilo;
cada R^{3} se selecciona independientemente de
grupos alquilo y oxialquilo en los que los grupos alquilo tienen
hasta 6 átomos de carbono;
R^{4} es un grupo hidrocarbonado divalente que
puede estar interrumpido por uno o más separadores de siloxano que
tienen hasta 6 átomos de silicio;
cada R^{5} es independientemente un grupo
alquilo de hasta 6 átomos de carbono; y
cada uno de c, d y k tienen el valor 0, 1 ó
2.
10. Un procedimiento según cualquier
reivindicación precedente, en el que el organosilano (iii), el
catalizador (iv) y el polímero (i) se mezclan juntos antes de añadir
la carga (ii).
11. Un procedimiento según cualquier
reivindicación precedente, cuyo procedimiento es un procedimiento
discontinuo que comprende las etapas de:
- a)
- cargar el polímero (i), organosilano (iii) y catalizador (iv) en un mezclador adecuado y mezclar perfectamente para formar una mezcla;
- b)
- añadir la carga superficialmente activa (ii) en la mezcla asegurándose que se dispersa perfectamente durante un período de tiempo predeterminado; y
- c)
- añadir el o cada promotor de adhesión (v) y mezclar hasta que el producto final es suficientemente homogéneo;
en el que la mezcla resultante de la etapa (b)
y/o el producto final de la etapa (c) sufre una etapa de
desgasificación.
12. Un procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 10, cuyo procedimiento es un procedimiento en
continuo que utiliza un extrusor de husillo que tiene dos zonas de
mezcla interconectadas por una zona de permanencia externa que
comprende las etapas:
- a)
- mezclar el polímero (i), el catalizador (iv), y el organosilano (iii) en la primera zona de mezcla, antes de la introducción de la carga superficialmente activa (ii);
- b)
- introducir la carga superficialmente activa (ii) en la mezcla resultante de la etapa (i) en la primera zona de mezcla y mezclar hasta que se haya dispersado perfectamente, antes de entrar en la zona de permanencia externa; y
- c)
- introducir uno o más promotores de adhesión (v) en la segunda zona de mezcla.
13. Un procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 10, cuyo procedimiento es un procedimiento
continuo que comprende suministrar
- a)
- una mezcla previa del polímero (i), el organosilano (iii) y el catalizador (iv), y
- b)
- la carga superficialmente activa (ii),
a un aparato de mezcla continua que comprende una
caja (1, 1a, 1b) que tiene una abertura de alimentación de material
en la parte superior de dicha caja (8, 14, 9), una salida de
descarga de mezcla (3) en la parte inferior de dicha caja (1, 1a,
1b), un disco rotatorio (11) dentro de la caja (1, 1a, 1b); y un
compartimento de mezcla superior (10) por encima de dicho disco
rotatorio (11) y un compartimento de mezcla inferior (12) por debajo
de dicho disco rotatorio; en el que
la mezcla previa (a) se mezcla con la carga
superficialmente activa (ii) en el compartimento de mezcla superior
(10) por rotación del disco (11) para formar una mezcla, la mezcla
se transfiere al compartimento de mezcla inferior (12) y se añaden
uno o más promotores de adhesión (v) antes de, después de o al mismo
tiempo que la descarga de la mezcla a través de la salida de
descarga (3).
14. Un procedimiento según la reivindicación 13,
en el que después de descargar la mezcla, la mezcla se desairea en
un desaireador (102) y se introduce el promotor de adhesión (v) en
la mezcla durante el paso de la mezcla a través del desaireador
(102).
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