ES2608885T3 - Composiciones de silicona de curado por radiación - Google Patents

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ES2608885T3 ES06838055.9T ES06838055T ES2608885T3 ES 2608885 T3 ES2608885 T3 ES 2608885T3 ES 06838055 T ES06838055 T ES 06838055T ES 2608885 T3 ES2608885 T3 ES 2608885T3
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Hsien-Kun Chu
Thomas Fay-Oy Lim
Michael P. Levandoski
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Abstract

Una composición que comprende un compuesto de Fórmula (I):**Fórmula** en la que R1 en cada aparición puede ser igual o diferente y es un miembro seleccionado entre el grupo que consiste en H y alquilo C1 a C4; R2 en cada aparición puede ser igual o diferente y es un radical de hidrocarburo C1 a C10; R3 en cada aparición es metilo; R4 en cada aparición puede ser igual o diferente y es un radical de hidrocarburo C1 a C10; R5 en cada aparición puede ser igual o diferente y es un miembro seleccionado entre el grupo que consiste en H y alquilo C1 a C4; y n es de 1 a 1.200.

Description

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DESCRIPCION
Composiciones de silicona de curado por radiacion Antecedentes de la invencion Campo de la invencion
La presente invencion se refiere a composiciones que incluyen compuestos que presentan proteccion terminal con silanos que contienen grupos de curado por radiacion. Ademas, la invencion se refiere a un metodo para preparar dichos compuestos. En particular, los grupos de curado por radiacion se unen al silano por medio de un enlace metileno.
Breve descripcion de la tecnologfa relacionada
El caucho de silicona y las composiciones lfquidas existen en diversas formas caracterizadas por su diferente qmmica de curado, viscosidad, tipo de polfmero y pureza. Se pueden formular en sistemas de una parte o dos partes, y se puede someter una composicion particular de silicona a estudio tecnico para que sea apta para curado por medio de mas de un mecanismo.
Los mecanismos de curado de humedad, curato termico, curado por foto-iniciacion se usan, entre otros medios, para iniciar el curado, por ejemplo, reticulacion de siliconas reactivas. Estos mecanismos se basan bien en reacciones de condensacion, en las que la humedad hidroliza determinados grupos sobre la cadena principal de silicona, o reacciones de adicion que se pueden iniciar por medio de una forma de energfa, tal como radiacion electromagnetica o calor. En determinadas composiciones de silicona, se puede usar una combinacion de dichos mecanismos de curado para lograr los resultados deseados.
Por ejemplo, se pueden curar poliorganosiloxanos reactivos por medio de calor en presencia de un peroxido. Alternativamente, estos siloxanos reactivos tambien se pueden curar por calor en presencia de compuestos que contienen hidruro de silicona (--SiH) y un catalizador de hidrosililacion metalico, tal como un catalizador de organo- platino.
Se conocen las siliconas de curado por radiacion que tienen grupos funcionales metacriloxi. Por ejemplo, la patente de Estados Unidos N.° 4.675.346 (Lin) va destinada a composiciones de silicona aptas para curado UV que incluyen al menos 50 % de un tipo espedfico de resina de silicona, al menos un 10 % de una carga de sflice pirogena y un fotoiniciador, y sus composiciones curadas.
El documento WO 2004/037868 A1 divulga composiciones de silicona de curado por foto/humedad y rapido por humedad y metodos para su preparacion. Las composiciones se preparan a partir de silanol y agentes de proteccion de silano. Los agentes de proteccion tienen un carbono-alfa unido al atomo de silicio asf como tambien tres grupos hidrolizables sobre el silicio. El carbono-alfa unido al atomo de silicio puede ser parte de un grupo funcional de acriloxi y metacriloxi.
El documento DE 102 19 734 A1 D2 divulga un organosiloxano funcionalizado con grupos de
(met)acriloxialquilsilano espedficos y metodos para su preparacion. Los organosiloxanos pueden comprender grupos (met)acriloxialquilsilano dentro de la cadena polimerica.
Otras composiciones conocidas de silicona de curado por radiacion incluyen los divulgados en la patente britanica N.° 1.323.869 [composicion para la preparacion de placas de impresion que consisten en un organosiloxano que contiene un grupo funcional de (met)acrilato, un fotosensibilizador y un disolvente, que cura una pelfcula dura]; las patente de Estados Unidos Nos. 4.201.808 (Culley) y 4.348.454 (Eckberg) (composiciones de un organopolisiloxano que tienen una media de al menos un grupo acriloxi y/o metacriloxi por molecula; un agente de reticulacion de poliacrililo de bajo peso molecular; y un fotosensibilizador, presentadas como apropiadas para revestimientos desprendibles y aptos para curado tras exposicion a radiacion UV); y la patente britanica N°. 2.039.287 (composicion para revestimientos protectores sobre papel preparada a partir de la reaccion de metacriloxipropiltrimetoxisilano y poliorganosiloxanos con terminacion de hidroxilo de bajo peso molecular).
No obstante, los metodos existentes para preparar siliconas susceptibles de curado por radiacion son costosos. Ademas, estos procesos pueden tener como resultado sub-productos no deseados, tales como acidos y similares, que pueden ser diffciles de retirar.
Por consiguiente, es necesario un metodo simple y no costosos para preparar siliconas susceptibles de curado por radiacion.
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Sumario de la invencion
En un aspecto, la presente invencion proporciona composiciones que incluyen un compuesto de Formula (I):

, O OR2 R4 OR2 O ,
\ II 1/ K I II /R
C, rC------c O—CH2—Si— Sj-J—O-----Si—ch2—o—c—c=c

„/ i H F i i \.

R5 R3 R4 R3 R5
Formula (I)
En otro aspecto, la presente invencion proporciona un metodo de preparacion de una composicion, incluyendo el metodo las etapas de mezclar:
a) un siloxano de Formula (II):
b) un compuesto de Formula (III);
R4
H—(o—Sijh
\j— OH /n
R4
Formula (II); y
imagen1
Formula (III)
En otro aspecto, la presente invencion proporciona el uso de una composicion, incluyendo la composicion un compuesto de Formula (I):
imagen2
Formula (I)
que comprende las etapas de
a) proporcionar la composicion;
b) aplicar la composicion sobre un sustrato; y
c) exponer la composicion a condiciones apropiadas para curar la composicion.
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En cada una de las representaciones anteriores, los sustituyentes, cuando existen, se definen como se muestra a continuacion:
R1 en cada aparicion puede ser igual o diferente y esta seleccionado entre el grupo de H y alquilo Ci a C4;
R2 en cada aparicion puede ser igual o diferente y es un radical de hidrocarburo Ci a C10;
R3 en cada aparicion es metilo;
R4 en cada aparicion puede ser igual o diferente y es un radical hidrocarburo Ci a C10;
R5 en cada aparicion puede ser igual o diferente y esta seleccionado entre el grupo de H y alquilo Ci a C4; y n es
de 1 a 1.200.
Descripcion detallada de la invencion
La presente invencion proporciona composiciones de silicona de curado por radiacion, y metodos para su preparacion.
Tal y como se usa en la presente memoria, se pretende que la expresion "radical de hidrocarburo" haga referencia a un radical que esta principalmente formado por atomos de hidrogeno y carbono. De este modo, la expresion engloba grupos alifaticos tales como grupos alquilo, alquenilo y alquinilo; grupos aromaticos tales como fenilo; y grupos alidclicos tales como cicloalquilo y cicloalquenilo. Los radicales de hidrocarburo de la invencion pueden incluir heteroatomos en el sentido de que los heteroatomos no detraigan de la naturaleza de hidrocarburo de los grupos. Por consiguiente, los grupos de hidrocarburo puede incluir dichos grupos de funcionalidad tales como eteres, alcoxidos, carbonilos, esteres, grupos amino, grupos ciano, sulfuros, sulfatos, sulfoxidos, sulfonas y siilfonas.
El hidrocarburo, y los radicales alquilo y fenilo de la presente invencion pueden estar sustituidos de forma opcional. Tal y como se usa en la presente memoria, se pretende que "opcionalmente sustituido" signifique que uno o mas hidrogenos de un grupo puede estar sustituidos por un numero correspondiente de sustituyentes seleccionados entre alquilo, alquenilo, alquinilo, arilo, halo, haloalquilo, haloalquenilo, haloalquinilo, haloarilo, hidroxi, alcoxi, alqueniloxi, alquiniloxi, ariloxi, carboxi, benciloxi, haloalcoxi, haloalqueniloxi, haloalquiniloxi, haloariloxi, nitro, nitroalquilo, nitroalquenilo, nitroalquinilo, nitroarilo, nitroheterociclilo, azido, amino, alquilamino, alquenilamino, alquinilamino, arilamino, benzilamino, acilo, aquenilacilo, alquinilacilo, arilacilo, acilamino, aciloxi, aldehfdo, alquilsulfonilo, arilsulfonilo, alquilsulfonilamino, arilsulfonilamino, alquilsulfoniloxi, arilsulfoniloxi, heterociclilo, heterocicloxi, heterociclilamino, halotetericiclilo, alquilsulfenilo, arilsulfenilo, carboalcoxi, carboariloxi, mercapto, alquiltio, ariltio, aciltio y similares.
Tal y como se usa en la presente memoria, se pretende que los terminos "halo" y "halogeno" sean sinonimos, y se pretende que ambos incluyan cloro, fluor, bromo y yodo.
Tal y como se usa en la presente memoria, se pretende que el termino "(met)acriloxi" haga referencia a grupos tanto acriloxi como metacriloxi.
Tal y como se usa en la presente memoria, se pretende que los terminos "silicona" y "siloxano" sean sinonimos e intercambiables uno con otro.
En un aspecto, la presente invencion va destinada a composiciones de curado por radiacion que contienen compuestos de los cuales la Formula (I) es representativa:
imagen3
Formula (I)
R1 en cada aparicion puede ser igual o diferente y esta seleccionado entre el grupo de H y alquilo C1 a C4. R1 engloba los sustituyentes presentes en el carbono exterior del doble enlace del grupo (met)acriloxi que establece proteccion terminal a las composiciones de la invencion. De manera deseable, R1 es H.
R2 en cada aparicion puede ser igual o diferente y es un radical de hidrocarburo C1 a C10. Las composiciones de la invencion tambien pueden experimentar ampliacion de cadena. El sustituyente R2, en combinacion con el oxfgeno al cual esta unido, forma un grupo hidrolizable, que proporciona a las composiciones de la presente invencion su capacidad de experimentar ampliacion de cadena. Normalmente, la ampliacion de cadena tiene lugar a traves de la exposicion de las composiciones de la invencion a la humedad. Cuando se expone a la humedad, el silano que porta
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un grupo hidrolizable sobre un compuesto de Formula (I) puede experimentar condensacion con dicho silano sobre otro compuesto de Formula (I). Esto generalmente tiene como resultado que la composicion se vuelve mas viscosa. De este modo, un aspecto adicional de la invencion se refiere al polfmero con cadena ampliada formado por medio de la reaccion de las composiciones de la invencion tras exposicion a la humedad. Los grupos hidrolizables apropiados incluyen grupos alcoxi tales como metoxi, etoxi, propoxi y butoxi; grupos aciloxi tales como acetoxi; grupos ariloxi tales como fenoxi; grupos oximinoxi tales como metilcetoiminoxi; grupos enoxi tales como isopropenoxi; y grupos alcoxialquilo tales como CH3OCH2CH2- Los grupos mas grandes tales como propoxi y butoxi son mas lentos para reaccionar que los grupos pequenos tales como metoxi y etoxi. La velocidad a la cual las composiciones de la presente invencion experimentan ampliacion de cadena se puede adaptar escogiendo el grupo apropiado para el sustituyente R2. De manera ventajosa, R2 es metilo.
R3 en cada aparicion es metilo.
R4 en cada aparicion puede ser igual o diferente y es un radical de hidrocarburo C1 a C10. Ventajosamente, R4 es un alquilo Ci a C4. Para la mayona de las aplicaciones comerciales, R4, de manera deseable, es metilo, debido a la amplia disponibilidad del material de partida de polidimetilsiloxano que se usa ventajosamente en la smtesis de las composiciones de la invencion. En otro aspecto deseable, R4 tambien puede ser fenilo.
R5 en cada aparicion puede ser igual o diferente y esta seleccionado entre el grupo de H y alquilo Ci a C4. R5 engloba el sustituyente en el interior del doble enlace del grupo (met)acriloxi que ejerce la proteccion terminal de las composiciones de la invencion. De manera deseable, R5 es H o metilo. De manera mas deseable, R5 es metilo.
Los pesos moleculares de la silicona pueden variar y se pueden escoger para adaptar las caractensticas del producto final. El numero de unidades de repeticion, n, puede variar para lograr peso moleculares espedficos, viscosidades y otras propiedades ffsicas y qmmicas. Generalmente, n es un numero entero de manera que la viscosidad es de 25 cps a 2.500.000 cps a 25 °C, tal como cuando n es de 1 a 1.200 y de manera deseable de 10 a 1.000. Los ejemplos de pesos moleculares utiles de los polialcoxisilanos incluyen pesos moleculares de 500 a 50.000 unidades de masa atomica. Ventajosamente, el peso molecular medio de la silicona es de 10.000 a 8.000 unidades de masa atomica.
El grupo aciloxi al cual se unen los sustituyentes R1 y R5 proporciona a las composiciones de la invencion su capacidad para experimentar curado por radiacion. Por consiguiente, la presente invencion tambien se refiere al producto de reaccion de radiacion y a composiciones que incluyen los compuestos de Formula (I).
Se puede emplear un numero de fotoiniciadores como parte de la presente invencion. Cualquier tipo de fotoiniciador de radicales libres conocido que favorezca la reticulacion se puede usar en la presente invencion. Los fotoiniciadores mejoran la rapidez del proceso de curado cuando las composiciones aptas para fotocurado, en su totalidad, se exponen a radiacion electromagnetica.
Los ejemplos no limitantes de fotoiniciadores de UV que son utiles en las composiciones de la invencion incluyen benzomas, benzofenona, dialcoxi-benzofenonas, cetona de Michler (4,4'-bis(dimetilamino)benzofenona) y dietoxiacetofenona, que es un ejemplo de fotoiniciador soluble en silicona.
Los ejemplos de fotoiniciadores apropiados para su uso en la presente memoria incluyen, pero sin limitacion, fotoiniciadores disponibles comercialmente de Ciba Specialty Chemicals, con los nombres comerciales de "IRGACURE" y "dArOCUR", espedficamente "IRGACURE" 184 (1-hidroxiciclohexil fenil cetona), 907 (2-metil-1-[4- (metiltio)fenil]-2-morfolino propan-1-ona), 369 (2-bencil-2-N,N-dimetilamino-1-(4-morflinofenil)-1-butanona), 500 (la combinacion de 1 -hidroxi ciclohexil fenil cetona y benzofenona), 651 (2,2-dimetoxi-2-fenil acetofenona), 1700 (la combinacion de oxido de bis(2,6-dimetoxibenzoil-2,4,4-trimetil fenil)fosfina y 2-hidroxi-2-metil-1-fenil-propan-1-ona) y 819 oxido de [bis(2,4,6-trimetil benzoil)fenil fosfina] y "DAROCUR" 1173 (2-hidroxi-2-metil-1-fenil-1-propan-1-ona) y 4265 (la combinacion de oxido 2,4,6-trimetilbenzoildifenil-fosfina y 2-hidroxi-2-metil-1-fenil-propan-1-ona); y los fotoiniciadores de luz [azul] visible, dl-alcanforquinona y "IRGACURE" 784DC. Por supuesto, tambien se pueden emplear combinaciones de estos materiales.
Otros fotoiniciadores utiles en la presente memoria incluyen piruvatos de alquilo, tales como piruvatos de metilo, etilo, propilo y butilo, y piruvatos de arilo, tales como fenilo, bencilo y sus derivados sustituidos de manera apropiada. Los fotoiniciadores particularmente bien apropiados para su uso en la presente memoria incluyen fotoiniciadores ultravioleta, tales como 2,2-dimetoxi-2-fenoxi acetofenona (por ejemplo, "IRGACURE" 651) y 2-hidroxi-2-metil-1 -fenil- 1-propano (por ejemplo, "DAROCUR" 1173), oxido de bis(2,4,6-trimetil benzoil)fenil fosfina (por ejemplo, "IRGACURE 819) y la combinacion de fotoiniciador visible/ultravioleta de oxido de bis(2,6-dimetoxibenzoil-2,4,4- trimetilffenil)pentil)fosfina y 2-hidroxi-2-metil-1-fenil-propan-1-ona (por ejemplo, "IRGACURE" 1700) asf como tambien el fotoiniciador visible bis(.eta.sup.5-2,4-ciclopentadien-1-il)-bis[2,6-difluoro-3-(1H-pirrol-1-il)fenil]titanio (por ejemplo, "IRGACURE" 784DC).
La cantidad de fotoiniciador usado en la composicion normalmente esta dentro del intervalo de entre un 0,1 % a un 10 % de la composicion, y de manera deseable de un 2 % a un 5 % en peso de la composicion. Dependiendo de las
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caractensticas del fotoiniciador particular, no obstante, las cantidades fuera de este intervalo se pueden emplear sin apartarse de la invencion con tal de que se lleve a cabo la funcion de iniciar la polimerizacion de manera eficaz y rapida de los grupos aptos para fotocurado.
La radiacion que cura las composiciones de la invencion puede incluir luz UV y/o visible. Para la radiacion de luz visible, se pueden emplear dispositivos de generacion de luz basada en diodo de emision de luz (LED). Dichos dispositivos incluyen al menos un LED acoplado a un suministro electrico, proporcionando el dispositivo un rendimiento de luz elevado a las composiciones objeto de curado.
Los ejemplos de fuentes de luz que pueden proporcionar luz tanto UV como visible incluyen lamparas de arco. Se pueden emplear lamparas de arco convencionales tales como lamparas de arco cortas de mercurio. Se pueden usar los conjuntos de lampara de curado UV, que pueden incluir lamparas de arco, tales como las divulgadas en las patentes de Estados Unidos Nos. 6.520.663 de Holmes et al. y 6.881.964 de Holmes, cuyos contenidos se incorporan por referencia en su totalidad en la presente memoria.
Un ejemplo de conjunto de lampara comercialmente disponible util para curado de luz UV y/o visible es "ZETA 7420" (disponible en Henkel Corporation, Rocky Hill, CT). La "Zeta 7420" incluye un filtro de vidrio para reducir las emisiones de lampara de longitud de onda corta y media. El conjunto puede emitir en la region verde y azul visible.
Se puede incluir una diversidad de componentes utiles adicionales en las presentes composiciones de la invencion. Por ejemplo, se puede anadir silanos condensables para facilitar la ampliacion de cadena, y en determinados casos pueden llevar a cabo la reticulacion. Dichos silanos condensables incluyen alcoxi silanos, acetoxi silanos, enoxi silano, oximino silanos, amino silanos y sus combinaciones. Otros silanos apropiados incluyen vinil trimetoxi silano, viniltrimetoxisilano, viniltriisopropenoxisilano y alfa silfanos funcionalizados. Por consiguiente, un aspecto adicional de la invencion se refiere al polfmero reticulado formado por medio de reaccion de las composiciones de la invencion tras exposicion a la humedad. Los silanos condensables pueden estar presentes en cantidades de un 0,5 % a un 10 % en peso de la composicion. Un intervalo mas deseable sena de un 0,5-5,0 %.
Opcionalmente, las cargas se pueden incluir en las composiciones de la presente invencion. Generalmente, se puede usar cualquier carga mineral, carbonacea, vidrio o ceramica, incluyendo, pero sin limitacion: sflice pirogena, arcilla; sales metalicas de carbonatos; sulfatos; fosfatos; negro de carbono; oxidos metalicos; dioxido de titanio; oxido ferricos; oxido de aluminio; oxido de cinc; cuarzo; silicato de circonio; yeso; nitruro de silicio; nitruro de boro; zeolita; vidrio; polvo de plastico; y sus combinaciones. La carga puede estar presente en la composicion en cualquier concentracion apropiada en la composicion de silicona apta para curado. Generalmente, concentraciones de un 5 % a un 80 % en peso de la composicion resultan suficientes. No obstante, un intervalo mas deseable sena un 20-60 %. De manera deseable, no se debenan anadir cargas en cantidades tales que la transmision de las ondas electromagneticas necesarias para el curado por radiacion fuera incapaz de iniciar la polimerizacion.
Entre las cargas mas deseables estan las sflices de refuerzo. La sflice puede ser sflice pirogena, que pueden estar sin tratar (hidrofila) o tratada con un adyuvante para convertirla en hidrofoba. La sflice pirogena debena estar presente en una cantidad de al menos de un 5 % en peso de la composicion con el fin de obtener cualquier efecto de refuerzo sustancial. Aunque los niveles optimos de sflice vanan dependiendo de las caractensticas de la sflice particular, generalmente, se ha observado que los efectos tixotropicos de la sflice producen composiciones de viscosidad elevada, de forma no practica, antes de alcanzar el efecto maximo de refuerzo. Las sflice hidrofobas tienden a mostrar proporciones tixotropicas bajas y, por tanto, se pueden incluir cantidades elevadas en una composicion de consistencia deseada. Para escoger el nivel de sflice, por tanto, se debe equilibrar el refuerzo deseado y las viscosidades practicas. Una sflice pirogena particularmente deseable es R8200 de Degussa®.
En algunas realizaciones de la presente invencion, puede resultar deseable incorporar una carga seca. Por ejemplo, una composicion de pre-mezcla apta para curado por humedad puede incluir el polfmero reactivo de Formula I y al menos una carga seca. Dichas cargas secas generalmente tienen un contenido de agua menor que un 0,5% en peso de la composicion. De manera deseable, dichas composiciones estan sustancialmente libres de humedad anadida, evitando de este modo el curado prematuro o espesado del poliorganosiloxano reactivo. Las composiciones de pre-mezcla tambien pueden incluir silanos reactivos adicionales, promotores de adhesion o sus combinaciones.
Los promotores de adhesion tambien se pueden incluir en las composiciones aptas para curado por humedad. Un promotor de adhesion puede actuar para mejorar el caracter adhesivo de la composicion apta para curado por humedad para un sustrato espedfico (es decir, metal, vidrio, plasticos, ceramica y sus mezclas). Se puede emplear cualquier promotor de adhesion apropiado para dicha finalidad, dependiendo de los elementos de sustrato espedficos empleados en una aplicacion concreta. Diversos compuestos de organosilano, en particular alcoxisilanos amino-funcionales, pueden resultar deseables.
Los promotores de adhesion de organosilano apropiados incluyen, por ejemplo, 3-aminopropiltrimetoxisilano, 3- aminopropiltrimetoxisilano, 3-aminopropilmetildietoxisilano, 3-aminopropilmetildimetoxisilano,
metilaminopropiltrimetoxisilano, 1,3,5-tris(trimetilsililpropill)isocianurato, 3-glicidoxipropiltrimetoxisilano, 3-
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glicidoxipropiletildimetoxisilano, 2-glicidoxietiltrimetoxisilano, 2-cianoetiltrimetoxisilano, 3-cianopropiltrietoxisilano, isocianatopropiltrietoxisilano, isocianatopropiltrimetoxisilano y sus combinaciones.
Los promotores de adhesion, cuando estan presentes, se pueden usar en cantidades de un 0,1 % a un 10 % en peso de la composition. De manera deseable, el promotor de adhesion esta presente de un 0,2 % a un 2,0 % en peso de la composicion.
Las composiciones tambien pueden incluir cualesquiera aditivos opcionales, tales como pigmentos o colorantes, plastificantes, agentes tixotropicos, neutralizadores de alcohol, estabilizadores, anti-oxidantes, retardadores de llama, estabilizadores-UV, biocidas, fungicidas, agentes de estabilizacion termica, aditivos reologicos, adherentes y similares o sus combinaciones. Estos aditivos deberian estar presentes en cantidades apropiadas para llevar a cabo su fin pretendido.
La presente invention tambien proporciona un metodo de preparation de las composiciones que incluyen un compuesto de Formula (I). Un enfoque para preparar el compuesto de Formula (I) incluye las etapas de mezclar:
a) un siloxano de Formula (I):
imagen4
b) un compuesto de Formula (IN):
>
O
II 2
C-----c—O—CH2—Si------(OR2)2
R5 R3
Formula (III)
en la que R1, R2, R3, R4, R5 y n son como se ha descrito con anterioridad. Por medio de este metodo, el silanol de Formula (II) se somete a protection terminal con el compuesto de Formula (III) por medio de una reaction de condensation. Por consiguiente, la presente invencion tambien se refiere a composiciones que incluyen el producto de reaccion obtenido por medio de este metodo.
En las reacciones de condensacion de los silanoles con silanos que portan los grupos hidrolizables, la reactividad de los silanos es directamente proporcional al numero de grupos hidrolizables unidos al silicio, presumiblemente debido a la capacidad de extraction de electrones de los grupos hidrolizables normales tales como grupos alcoxi y acetoxi. Cuantos mas grupos hidrolizables existan en un silicio de silano, mas susceptible es el silano a la sustitucion nucleofila. Por ejemplo, la condensacion de silanoles con tetra- o triacetoxisilanos tiene lugar de forma instantanea, pero la condensacion con deacetoxi- o monoacetoxisilanos es de un orden de magnitud inferior. Se piensa que la facilidad con la que tiene lugar la proteccion terminal en la preparacion de compuestos de Formula (I) se debe a la presencia del grupo metileno que une el sustituyente de metacriloxi con el silicio. El grupo metileno puede permitir un silano pentacoordinado, en el que los electrones procedentes de un oxigeno de metacriloxi estan coordinados al silicio, como se muestra en la representation siguiente:
imagen5
5
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25
30
35
40
45
50
55
Se piensa que la coordinacion de los electrones al silicio mejora la reactividad de los grupos hidrolizables sobre el silicio.
De manera deseable, la reaccion de proteccion terminal tiene lugar en presencia de un catalizador, que normalmente se produce por medio de adicion de un componente basico a la mezcla de reaccion. Los componentes basicos tales como compuestos de organo-litio son particularmente apropiados para producir el catalizador usado para la reaccion de proteccion terminal. Los ejemplos de compuestos de organo-litio apropiados incluyen, pero sin limitarse a: metil-litio; n-butil litio; sec-butil litio; t-butil litio; n-hexil litio; 2-etilhexil litio; n-octil litio; fenil litio; vinil litio; fenilacetiluro de litio; acetiluro de litio (trimetilsililo); dimetilamida de litio; dietilamida de litio; diisopropilamida de litio; diclohexilamida de litio; siloxanolato de litio; y sus combinaciones. Otros catalizadores conocidos por los expertos en la tecnica pueden ser utiles en la formacion de poliorganosiloxanos reactivos de la presente invencion, pero los formados a partir de adicion de los componentes de organo-litio se prefieren debido a las ventajas asociadas a ellos, como se describe en las patentes de Estados Unidos 5.300.608, 5.498.642, 5.516.812 y 5.663.269 (concedida a Henkel Corporation), que se incorporan en su totalidad por referencia en la presente memoria.
La reaccion puede tener lugar opcionalmente en presencia de estabilizadores tales como dietilhidroxilamina.
Tambien se proporciona por medio de la presente invencion el uso de composiciones que incluyen un compuesto de Formula (I):
imagen6
incluyendo las etapas de:
a) proporcionar la composicion;
b) aplicar la composicion sobre un sustrato; y
c) exponer la composicion a condiciones apropiadas para curar la composicion,
en la que las composiciones que incluyen un compuesto de Formula (I) son como se ha comentado con anterioridad.
Las composiciones de la invencion se pueden usar, por ejemplo, para sellar o unir sustratos, tales como, pero sin limitacion, juntas. En las aplicaciones de juntas, la composicion apta para curado por humedad se puede aplicar sobre uno de los sustratos que forman parte de la junta, se puede curar al menos parcialmente, y despues se puede unir a un segundo sustrato para formar un conjunto de junta. Dichas aplicaciones de junta incluyen, por ejemplo, juntas de formacion in situ. Por ejemplo, las composiciones se pueden aplicar a un sustrato y se pueden someter a condiciones de curado. Las composiciones se pueden usar para sellar juntos sustratos mediante aplicacion de la composicion a al menos una de las dos superficies del sustrato, acoplando las superficies del sustrato con una relacion de ensamblado para forma un conjunto, y exponer la composicion a la humedad para llevar a cabo el curado. Los sustratos se debenan mantener en relacion de ensamblado durante un tiempo suficiente para llevar a cabo el curado.
Ejemplos
Ejemplo Sintetico 1
Se mezclaron 200 g de fluido de silanol con 2200 cps con metacriloximetilmetildimetoxisilano (7,12 g) en un matraz de fondo redondo de 3 bocas de 300 ml. Se introdujo agua desionizada (0,216 g) por medio de una jeringa. Se introdujo butillitio (0,10 ml de 1:6 M en solucion de hexano) por medio de una jeringa. Se calento la mezcla con agitacion vigorosa hasta 50 °C. Despues, se anadio dietilhidroxiamina (0,11 g) a la mezcla en agitacion por medio de una jeringa. Despues se calento la mezcla a 70 °C con separacion a vacfo durante una hora para retirar el subproducto de metanol.
Se encontro que la viscosidad del fluido resultante fue de 4.300 cps.
5
10
15
20
25
30
Se mezclo una muestra de 40 g de este fluido con 0,60 g de dietoxiacetofenona. Despues, se coloco la mezcla dentro de dos placas de vidrio con una separacion de 75 mm y se irradio durante un minuto por lado con una luz UV de 70 mW/cm2 generada por una lampara de mercurio de media presion. La formacion se curo hasta obtener un caucho transparente con una dureza medida por medio de un durometro Shore OO de 65.
Ejemplo Sintetico 2
Se mezclaron 150 g de fluido de silanol con 2000 cps con 3,00 g de metacriloximetilmetildimetoxisilano en un matraz de fondo redondo de 3 bocas de 300 ml. Se introdujo butillitio (0,10 ml en 1,6 M en solucion de hexano) por medio de una jeringa. Se calento la mezcla con agitacion vigorosa hasta 60 °C durante 2 horas seguido de separacion a vado a 60 °C durante 1 hora para retirar el subproducto de metanol.
Se encontro que la viscosidad del fluido resultante fue de 6.000 cps.
Se mezclo una muestra de 40 g de este fluido con 0,60 g de dietoxiacetofenona. Despues, se coloco la mezcla dentro de dos placas de vidrio con una separacion de 75 mm y se irradio durante un minuto por lado con una luz UV de 70 mW/cm2 generada por una lampara de mercurio de media presion. La formulacion se curo hasta obtener un caucho transparente con una dureza medida por medio de un durometro Shore OO de 65.
Ejemplo Sintetico 3
Se mezclaron 160 g de fluido de silanol con 5000 cps con 2,04 g de metacriloximetilmetildimetoxisilano en un matraz de fondo redondo de 3 bocas de 300 ml. Se introdujo butillitio (0,10 ml en 1,6 M en solucion de hexano) por medio de una jeringa. Se calento la mezcla con agitacion vigorosa hasta 60 °C durante 2 horas seguido de separacion a vado a 60 °C durante 1 hora.
Se encontro que la viscosidad del fluido resultante fue de 16.400 cps.
Se mezclo una muestra de 40 g de este fluido con 0,60 g de dietoxiacetofenona. Despues, se coloco la mezcla dentro de dos placas de vidrio con una separacion de 75 mm y se irradio durante un minuto por lado con una luz UV de 70 mW/cm2 generada por una lampara de mercurio de media presion. La formulacion se curo hasta obtener un caucho transparente con una dureza medida por medio de un durometro Shore OO de 52.

Claims (8)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    REIVINDICACIONES
    1. Una composition que comprende un compuesto de Formula (I):
    imagen1
    Formula (I)
    en la que
    R1 en cada aparicion puede ser igual o diferente y es un miembro seleccionado entre el grupo que consiste en H y alquilo C1 a C4;
    R2 en cada aparicion puede ser igual o diferente y es un radical de hidrocarburo Ci a C10;
    R3 en cada aparicion es metilo;
    R4 en cada aparicion puede ser igual o diferente y es un radical de hidrocarburo C1 a C10;
    R5 en cada aparicion puede ser igual o diferente y es un miembro seleccionado entre el grupo que consiste en H y alquilo C1 a C4; y n es de 1 a 1.200.
  2. 2. La composicion de la reivindicacion 1, en la que
    R2 es un miembro seleccionado entre el grupo que consiste en alquilo C1 a C4 y fenilo;
    R3 es metilo; y
    R4 es un miembro seleccionado entre el grupo que consiste en metilo y fenilo.
  3. 3. La composicion de la reivindicacion 1 o 2, que ademas comprende una carga.
  4. 4. La composicion de la reivindicacion 1 a 3, que ademas comprende un catalizador de curado por radiation.
  5. 5. El producto de reaction de la composicion de la reivindicacion 4, tras exposition a la radiacion.
  6. 6. Un metodo de preparation de una composicion de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, comprendiendo el metodo las etapas de mezclar:
    a) un siloxano de Formula (II):
    H—(o
    y: r4 ,
    Formula (II)
    en la que
    R4 en cada aparicion puede ser igual o diferente y es un radical de hidrocarburo C1 a C10; y n es de 1 a 1.200; y
    b) un compuesto de Formula (III):
    imagen2
    imagen3
    imagen4
    C
    ■ O ■ ■■ ■
    C------C------O—CH2—Si--------(OR2)2
    R5 R3
    Formula (III)
    5
    10
    15
    20
    25
    30
    en la que
    R1 en cada aparicion puede ser igual o diferente y es un miembro seleccionado entre el grupo que consiste en H y alquilo C a C4;
    R2 en cada aparicion puede ser igual o diferente y es un radical de hidrocarburo Ci a C10;
    R3 en cada aparicion es metilo; y
    R5 en cada aparicion puede ser igual o diferente y es un miembro seleccionado entre el grupo que consiste en H y alquilo C1 a C4.
  7. 7. El metodo de la reivindicacion 6, en el que la mezcla tiene lugar en presencia de un componente basico.
  8. 8. Uso de una composicion que comprende un compuesto de Formula (I):
    R
    >
    R1
    0 1
    : ■ ■■ ■/.' ■; v OR2 ■' : R4 OR2 ■■ 0
    1 c-—c—
    —0—CH2—Si—^0— ii'0_ —Si—CH2—O— —c—c-
    R5
    : ' R3 V-. R4 R3
    R5
    imagen5
    imagen6
    Formula (I)
    en la que
    R en cada aparicion puede ser igual o diferente y es un miembro seleccionado entre el grupo que consiste en H y alquilo C1 a C4;
    R2 en cada aparicion puede ser igual o diferente y es un radical de hidrocarburo C1 a C10;
    R3 en cada aparicion es metilo;
    R4 en cada aparicion puede ser igual o diferente y es un radical de hidrocarburo C1 a C10;
    R5 en cada aparicion puede ser igual o diferente y es un miembro seleccionado entre el grupo que consiste en H y alquilo C1 a C4; y n es de 1 a 1.200.
    que comprende las etapas de:
    a) proporcionar la composicion;
    b) aplicar la composicion sobre un sustrato; y
    c) exponer la composicion a condiciones apropiadas para curar la composicion.
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