ES2954930T3 - Sistema para la producción de un compuesto sellante para vidrio aislante - Google Patents

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Randolf Karrer
Nikita Polikarpov
Michael Vollrath-Rödiger
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Abstract

La invención se refiere a un sistema para producir una masa sellante compuesta por un material sellante primario y un material sellante secundario curable, al uso del sistema para producir vidrio aislante o módulos solares, a un compuesto de borde para producir vidrio aislante de dos o múltiples paneles. o módulos solares que comprenden el compuesto sellador y una unidad de vidrio aislante que comprende al menos dos paneles de vidrio y el compuesto de borde. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema para la producción de un compuesto sellante para vidrio aislante
La presente invención se refiere a un sistema para la producción de un compuesto sellante que comprende un sellante primario y un sellante secundario endurecible, al uso del sistema para la producción de vidrio aislante o módulos solares, a un sellante de bordes para la producción de vidrio aislante de dos o varias hojas o módulos solares que comprenden el compuesto sellante, y a una unidad de vidrio aislante que comprende al menos dos holas de vidrio y compuesto de bordes.
El vidrio aislante se compone de al menos dos hojas de vidrio separadas entre sí por un distanciador o marco distanciador, sellándose el conjunto normalmente por medio de una combinación de dos sellantes diferentes (un sellante primario y un sellante secundario). Preferiblemente, las unidades de vidrio aislante pueden rellenarse con diversos gases (por ejemplo, gases nobles como argón, criptón o xenón, o gases pesados como hexafluoruro de azufre) para mejorar el aislamiento térmico y acústico.
El sellante primario se utiliza para sellar la unidad contra la entrada de humedad procedente del aire y contra la salida de gases de relleno, y normalmente se basa en polímeros de isobutileno, que sólo presentan una baja permeabilidad al vapor de agua. El sellante primario se dispone entre la superficie del distanciador orientada hacia el vidrio y el vidrio.
El sellante secundario sirve para la adhesión elástica, rellena la junta formada entre las holas y el distanciador y proporciona estabilidad mecánica a la unidad. En el caso del sellante secundario se trata habitualmente de sellantes a base de poliuretano, polisulfuro o silicona. Estos compuestos pueden utilizarse como compuestos de un solo componente que se endurecen con la humedad del aire o el oxígeno del aire. Con preferencia se utilizan compuestos de dos componentes que se endurecen a temperatura ambiente, en los que una parte contiene el componente polimérico y la otra contiene un componente reticulante o agente de endurecimiento. Para mejorar la adherencia al vidrio, el sellante secundario puede contener además silanos.
La combinación de distanciador/marco distanciador, sellante primario y sellante secundario suele denominarse como compuesto de bordes.
El distanciador se coloca en la zona del borde de las hojas de vidrio y sirve para mantener las dos hojas a una distancia definida durante el montaje de la unidad. Se conocen unidades de vidrio aislante con marcos distanciadores. Estos distanciadores pueden ser barras de perfil hueco de aluminio o acero inoxidable rellenas de desecante, que se fijan con el sellante primario, normalmente un sellante termoplástico (como el poliisobutileno termofusible), en las hojas. Sin embargo, estos marcos distanciadores metálicos tienen el inconveniente de formar un puente frío entre las hojas de la unidad de vidrio aislante.
Para eliminar este inconveniente, se están empleando últimamente marcos distanciadores de perfiles termoplásticos, que se pueden prefabricar o, en particular, extruir directamente sobre una de las hojas. Estos marcos distanciadores termoplásticos suelen consistir esencialmente en un polímero olefínico, como el poliisobutileno, que puede contener además un desecante. Preferiblemente, se utilizan materiales que pueden aplicarse en forma de fusión en caliente y que solidifican tras enfriarse hasta formar una masa sólida que se adhiere al vidrio. Estos marcos distanciadores, también conocidos como distanciadores termoplásticos ("TPS" o "TPA"), combinan la función del distanciador y del sellante primario y, por tanto, también garantizan la estanqueidad al gas. Tales sistemas se describen, por ejemplo, en los documentos DE 695 03 462 T2 y EP 916 801 A2. En el documento DE 196 32 063 C1 se describen un procedimiento y un dispositivo para la aplicación de marcos distanciadores termoplásticos extruidos. El producto correspondiente está disponible, por ejemplo, bajo el nombre "Naftotherm-BU TPS" de la empresa Chemetall GmbH. Los documentos EP 2420 536 A1 y WO 2011/056379 A1 describen sistemas para la producción de un compuesto sellante que contiene un sellante primario y un sellante secundario a base de silicona. El documento WO 2015/197491 A1 describe un proceso para la producción de un compuesto sellante que utiliza un sellante primario y un sellante secundario, ambos basados también en un sellante de silicona. El documento WO 2004/081329 A2 describe un procedimiento para sellar vidrio utilizando un sellante a base de poliisobutileno. Alternativamente, se puede usar otro sellante que contenga, por ejemplo, un poliuretano.
Para el endurecimiento posterior de un TPS, se propuso en el documento DE 102 04 174 A1 que el material de poliisobutileno puede contener grupos reticulantes como, por ejemplo, grupos funcionales de silano que contienen funciones hidrolizables, como grupos alcoxi.
En estos sistemas, el borde del distanciador perimetralmente orientado hacia el exterior se desplaza con respecto a los bordes exteriores de las hojas en una distancia correspondiente generalmente a unos pocos milímetros, y el espacio libre restante se rellena con el sellante secundario, que une y sella elásticamente las unidades de vidrio aislante.
La adhesión al vidrio se produce fundamentalmente en virtud de las interacciones físicas del material a base de poliisobutileno y la superficie del vidrio.
A menudo, la adherencia entre el distanciador termoplástico y el sellante secundario es insuficiente. Esto puede dar lugar a que el distanciador termoplástico se deforme o se desplace al espacio entre las hojas debido a influencias externas (el llamado "efecto guirnalda"), lo que puede provocar una pérdida de adherencia entre el distanciador y la hoja, haciendo que toda la unidad deje de ser estanca al gas. Sin embargo, aunque no se pierda la estanqueidad al gas, en cualquier caso, se produce un deterioro visual y, por consiguiente, un problema estético.
El documento EP 2 190 919 A1 describe la formación de enlaces químicos mediante reacciones de hidrólisiscondensación entre componentes poliméricos modificados con silano de un sellante primario basado en poliisobutileno y grupos hidroxilo químicamente activos de la superficie del vidrio, así como posibles enlaces en la superficie límite con la silicona como sellante secundario. Los distanciadores termoplásticos que contienen estos grupos funcionales también se definen como TPS reactivo o TPA o TPS reactivo o TPA reactivo.
Debido a los grupos funcionales o reactivos, los sistemas TPS o TPA reactivos correspondientes sólo tienen una estabilidad de almacenamiento limitada o requieren una producción, almacenamiento y manipulación/aplicación bajo exclusión de humedad (del aire).
En última instancia, existen perfiles de requisitos opuestos para un TPS o TPA reactivo: por un lado, debe asegurarse la actividad de los grupos funcionales o reactivos para garantizar una buena adherencia del vidrio durante la aplicación y, por otro lado, debe incorporarse un contenido suficiente de desecante para garantizar la función de secado de espacio entre las hojas de vidrio.
El objetivo de la presente invención consiste, por lo tanto, en proporcionar un compuesto sellante mejorado que comprenda un sellante primario y un sellante secundario endurecible a base de poliuretano o polisulfuro o de poliuretanos o polisulfuros correspondientes terminados/modificados en silano, especialmente con una mejor adhesión entre el sellante primario y el secundario, una manipulación más sencilla y una mejor estabilidad de almacenamiento de los componentes y adhesión química del compuesto sellante a la superficie del vidrio.
La tarea se resuelve mediante un sistema para la producción de un compuesto sellante a partir de un sellante primario y un sellante secundario endurecible, que contiene al menos tres componentes almacenados por separado (A, B1, B2), siendo el componente (A) el sellante primario, que comprende
a) aproximadamente un 30 - 85% en peso de al menos un polímero olefínico;
b) aproximadamente un 2 -35% en peso de al menos un polímero modificado con grupos reactivos;
c) aproximadamente un 5 - 65% en peso de al menos un producto de relleno;
d) aproximadamente un 5 - 25% en peso de al menos un desecante;
e) aproximadamente un 0 - 3% en peso de al menos un estabilizador;
y siendo el sellante secundario un sellante a base de poliuretano o polisulfuro que se puede obtener a partir de un componente polimérico (B1) y un componente endurecedor (B2),
conteniendo el sellante secundario un catalizador y/o iniciador mediante el cual los grupos reactivos del sellante primario pueden activarse en contacto con el sellante secundario.
Sorprendentemente, se ha podido comprobar que el compuesto sellante según la presente invención presenta una fuerte adhesión entre el sellante primario y el sellante secundario. Además, se observa una buena adhesión a la superficie de vidrio.
Sin estar vinculado a una teoría específica, se supone que a través del contacto entre el sellante primario y el sellante secundario en la superficie límite se produce una activación de los grupos reactivos del sellante primario por el catalizador contenido en el sellante secundario, provocándose así una reacción entre los grupos reactivos del sellante primario, especialmente grupos sililalcoxi hidrolizables, y los grupos funcionales del sellante secundario en la superficie límite durante su endurecimiento (reticulación). Además, se produce una unión del sellante primario con la superficie del vidrio, en particular a través de los grupos hidroxi de la superficie del vidrio. Esta suposición se ve respaldada por la adhesión que se produce, especialmente en el caso del poliuretano como sellante secundario, ya que en él el componente polimérico y el componente reticulante están fundamentalmente libres de agua.
La superficie del vidrio presenta normalmente funcionalidades OH. En función del sellante secundario utilizado, éste presenta funcionalidades SH (polisulfuro), OH o NCO (poliuretano). Por consiguiente, los grupos reactivos son preferiblemente adecuados para reaccionar con funcionalidades OH, SH o NCO.
Según una forma de realización preferida de la invención, los grupos reactivos del polímero modificado b) se seleccionan de entre al menos un grupo terminal o distribuido aleatoriamente dentro de la estructura del polímero seleccionado del grupo que contiene alcoxisililo, carboxilo, amino, epoxi, vinilo, metacrililo, metacriloxi, carbamato, mercapto, glicidoxi, hidroxi, isocianato y combinaciones de los mismos. Especialmente los grupos amino e hidroxi se pueden sustituir opcionalmente, por ejemplo, por alquilo, en particular con respectivamente 1 a 8 átomos de carbono en la parte de alquilo.
Se prefiere además que los grupos reactivos se seleccionen de entre al menos un grupo alcoxisililo terminal o distribuido aleatoriamente dentro de la estructura del polímero, en especial respectivamente con 1 a 8 átomos de carbono en la parte alcoxi, preferiblemente grupos di- o trialcoxisililo, más preferiblemente di- o tri-metoxi- o -etoxisililo.
Un ejemplo de un polímero b) correspondiente es una polialfaolefina amorfa modificada con grupos alcoxisililo, por ejemplo, Vestoplast® 206 (Evonik). La preparación de poliisobutilenos o polibutadienos silanofuncionales se describe en los documentos EP-A-287025, EP-A-452875, EP-A-434840, EP-A-537660, EP-A-312967.
Ventajosamente, el polímero b) modificado con grupos reactivos es bi-, tri- o multifuncional, preferiblemente bifuncional. Por ejemplo, un polímero bifuncional presenta un grupo alcoxisililo para unirse a funciones OH, por ejemplo, de la superficie del vidrio, y un grupo reactivo organofuncional, como un grupo amino, epoxi o isocianato para unirse a una función NCO u OH de un poliuretano. En el caso del polisulfuro, además de un grupo alcoxisililo para unirse a funciones OH, puede incluirse, por ejemplo, un grupo organofuncional reactivo como un grupo epoxi o vinilo para unirse a una función SH de un polisulfuro. Los grupos amino, epoxi y vinilo pueden servir simultáneamente para unirse al polímero olefínico a) si éste es, por ejemplo, una poliolefina, un poliéter o un poliacrilato.
Con preferencia, el polímero b) presenta un grupo alcoxisililo, preferiblemente trialcoxisililo, en particular trimetoxisililo, y un grupo adicional seleccionado entre carboxi, amino, epoxi, vinilo, metacrilo, metacriloxi, carbamato, mercapto, glicidoxi, hidroxi e isocianato. El grupo alcoxisililo y/o el grupo adicional son preferiblemente terminales.
En un polímero b) tri- o multifuncional modificado con grupos reactivos existen, por ejemplo, además de un grupo alcoxisililo para la unión a funciones OH de la superficie del vidrio y un grupo epoxi o vinilo para la unión a una función SH de un polisulfuro o un grupo amino, epoxi o isocianato para la unión a una función NCO u OH de un poliuretano, otros grupos organofuncionales reactivos, como grupos metacriloxi o metacrilo, si el polímero olefínico a) es, por ejemplo, una poliolefina, un poliéster, un poliéster o un poliuretano. es, por ejemplo, una poliolefina, un poliéster o un poliacrilato.
Como alternativa se pueden utilizar ventajosamente al menos dos polímeros bifuncionales b) modificados con grupos reactivos.
Los correspondientes polímeros b) modificados con grupos reactivos se pueden producir, por ejemplo, mediante la denominada tecnología de polímeros modificados con silano-terminado Z (STP/SMP) (M. Roessing, B. Brugger, Neue Polymere mit flexiblem Rückgrat, Adhasion (Nuevos polímeros con columna vertebral flexible, Adhesíon) 3/2011, pág.
24-27, https://silane-modified-polymers.evonik.com/product/break-thru/downloads/adhaesion-2011-03-silanmodifizierte-kleb-und-dichtstoffe.pdf). El documento EP 2277931 B1 también describe poliolefinas modificadas con grupos reactivos y su producción.
Los polímeros b) modificados con grupos funcionales pueden ser alternativamente silanos organofuncionales (p. ej. Genosil®, Fa. Wacker Chemie AG), preferiblemente sobre un sistema portador polimérico o mineral (p. ej. Deolink® /FamaSil, Fa. DOG Chemie). En este caso, se produce ventajosamente en primer lugar una reacción del grupo organofuncional del silano con un grupo reactivo, por ejemplo, un grupo final, del polímero olefínico a) y/o del sellante secundario para formar un polímero terminado con silano (tecnología STP). El polímero terminado con silano obtenido forma un enlace químico, por ejemplo con funciones OH de la superficie de vidrio y/o del sellante secundario.
El al menos un polímero olefínico a) está presente en un contenido de aproximadamente un 30 - 85% en peso, preferiblemente de aproximadamente un 30 - 70% en peso, con especial preferencia de aproximadamente un 35 -60% en peso, en especial de aproximadamente un 35 - 50% en peso, referido al peso del componente (A).
Los polímeros a) presentan un peso molecular medio en número (Mn) en el rango de aproximadamente 400 - 600000, preferiblemente en el rango de aproximadamente. 5000 a 300000 y se seleccionan con preferencia entre homopolímeros o copolímeros compuestos de los monómeros etileno, propileno, n-buteno y sus homólogos superiores e isómeros, de compuestos funcionales de vinilo, como acetato de vinilo, cloruro de vinilo, estireno, a-metilestireno, y de derivados de ácidos insaturados, como ácido acrílico, ácido metacrílico, acrilatos, metacrilatos, acrilonitrilo.
En una variante de realización de la invención, los polímeros olefínicos a) se seleccionan de entre el grupo que contiene poliisobutileno, polibuteno, caucho butílico (poliisobutileno-isopreno), copolímeros en bloque de estireno, en particular SBS, SIS, SEBS, SEPS, SIBS, SPIBS, también en forma modificada, y copolímeros y/o terpolímeros amorfos de a-olefinas (APAO).
El al menos un polímero b) modificado con grupos reactivos está presente en un contenido de aproximadamente un 2 - 35% en peso, preferiblemente de aproximadamente un 4 - 25% en peso, en particular de aproximadamente un 5 -15% en peso, referido al peso del componente (A).
La estructura polimérica del polímero modificado b) se selecciona preferiblemente entre homopolímeros o copolímeros constituidos a partir de los monómeros etileno, propileno, n-buteno y sus homólogos superiores e isómeros, entre compuestos de vinilo funcionales, tales como acetato de vinilo, cloruro de vinilo, estireno, a-metilestireno, y entre derivados de ácidos insaturados, tales como ácido acrílico, ácido metacrílico, acrilatos, metacrilatos, acrilonitrilo.
La estructura polimérica del polímero modificado b) también se selecciona preferiblemente de entre el grupo que contiene poliisobutileno, polibuteno, caucho butílico (poliisobutileno-isopreno), copolímeros en bloque de estireno, en particular SBS, SIS, SEBS, SEPS, SIBS, SPIBS, también en forma modificada y copolímeros y/o terpolímeros amorfos de a-olefinas (APAO), poliésteres, poliéteres y poliéteres-poliésteres preferiblemente basados total o parcialmente en materias primas renovables como, por ejemplo, DYNACOLL Por ejemplo, los productos DYNACOLL® de Evonik o los productos Rokrapol® de Robert Kraemer GmbH & Co. KG. El peso molecular medio en número (Mn) del polímero b) modificado con grupos reactivos se encuentra preferiblemente en el rango de aprox. 100 a 100000, en particular de aprox. 100 a 15000, muy particularmente de aprox. 5000 - 15000.
Los rellenos son aditivos en polvo. El al menos un relleno c) está presente en un contenido de aproximadamente un 5 - 65% en peso, preferiblemente de aproximadamente un 10 - 45% en peso, en particular de aproximadamente n 20 -45% en peso, referido al peso del componente (A).
Los rellenos c) presentan preferiblemente partículas finas y son sustancialmente inertes. En el contexto de la invención, se entienden por partículas finas unas partículas con un diámetro medio mínimo de partícula en el rango de aproximadamente 20 - 100 nm y un diámetro medio máximo de partícula en el rango de aproximadamente 0,8 - 3 μm. Ventajosamente, los rellenos se seleccionan de entre el grupo que contiene negros de humo, sílices precipitadas o pirogénicas, opcionalmente sílices precipitadas tratadas en superficie y sílices pirogénicas, tiza precipitada o molida tratada en superficie, zeolitas, bentonitas, carbonato de magnesio, tierra de diatomeas, alúmina, arcilla, silicatos, como en particular caolín, talco y mica, barita, dióxido de titanio, óxido de hierro, óxido de cinc, arena, cuarzo, sílex, polvo de aluminio, polvo de cinc, polvo/fibras de vidrio, fibras de carbono, grafito, óxidos de silicio y sus mezclas. El experto en la materia conoce los rellenos correspondientes, que están disponibles comercialmente, por ejemplo, Printex® (Orion Engineered Carbons), Raven® (Birla Carbon), Black Pearls ® (Cabot), Omyacarb ® (Omya GmbH), Calprec ® (Calcinor), Imerseal® (Imerys Carbonates), Aerosil® (Evonik), Cabosil ® (Cabot Corporation).
El al menos un desecante d) es una sustancia física o químicamente aglutinante de agua. El al menos un desecante d) está presente en un contenido de aproximadamente un 5 - 25% en peso, preferiblemente de aproximadamente un 10 - 25% en peso, en particular de aproximadamente un 10 - 20% en peso, referido al peso del componente (A).
Los agentes desecantes d) se seleccionan preferiblemente entre rellenos que ligan agua, como gel de sílice, óxido de calcio o zeolitas con diámetros de poro definidos, en particular molsieves del tipo 3A a 10A. El experto en la materia conoce los desecantes correspondientes, que están disponibles comercialmente, por ejemplo, Kezadol PCI (Fa. Kettlitz), CALFRIT® (Fa. Calcinor), PURMOL® (Fa. Zeochem AG).
Los materiales poliméricos son generalmente sensibles a la influencia del oxígeno y del calor, que conducen al llamado envejecimiento modificando la resistencia, la ductilidad y la dureza. De acuerdo con la invención, se prefiere por tanto utilizar al menos un estabilizador (o agente antienvejecimiento). El al menos un estabilizador e) está presente en un contenido de aproximadamente un 0 - 3% en peso, preferiblemente de aproximadamente un 0,1 - 2% en peso, en particular de aproximadamente un 0,2 - 1% en peso, referido al peso del componente (A).
El al menos un estabilizador e) se selecciona preferiblemente de entre el grupo que contiene fenoles impedidos, tioéteres, compuestos de mercapto, ésteres de fósforo, benzotriazoles, benzofenonas, estabilizadores de luz de amina impedida (HALS) e inhibidores de ozono. Los expertos en la materia conocen los agentes antienvejecimiento correspondientes, que están disponibles comercialmente, por ejemplo, Eversorb® (Everlight Chemical Industrial Corp.), Evernox® (Everspring Chemical Co., Ltd.), Tinuvin® (BASF).
El componente (A) puede contener adicionalmente aprox. un 0,1 - 2 % en peso, preferiblemente aprox. un 0,2 - 1,5 % en peso, referido al p0eso del componente (A), de silanos organofuncionales como promotores de adhesión y/o agentes reticulantes, por ejemplo 3-glycidoxy-propyltrialkoxysilane, 3-acryloxypropyltrialkoxysilane, 3-aminopropiltrialcoxisilano, viniltrialcoxisilano, N-aminoetil-3-aminopropilmetildialcoxisilano, fenilaminopropiltrialcoxisilano, aminoalquiltrialcoxisilano o i-butilmetoxisilano. Como grupo alcoxi se prefiere especialmente el grupo metoxi o etoxi.
Para mejorar la estabilidad de almacenamiento y la aplicación, se prevé en una forma de realización de la invención que el componente (A), es decir, el TPS reactivo, se mezcle con sustancias aglutinantes de agua tales como silanos orgánicos, por ejemplo, viniltrimetoxisilanos (VTMO), diaminometoxisilanos (DAMO), en un rango de aproximadamente un 0,1 a 10 % en peso, preferiblemente de aproximadamente un 0,2 a 5 % en peso, en particular de aproximadamente un 0,5 a 2 % en peso, referido al componente (A), o mediante secado físico de las cargas c), por ejemplo en un secador de contacto, como un secador de paletas, o en un secador de vacío, como un secador de lecho fluidizado, a fin de evitar en la medida de lo posible la reticulación o el endurecimiento durante el almacenamiento y la aplicación.
La activación del TPS reactivo se produce por contacto físico con el sellante secundario, que contiene el catalizador/iniciador y, en su caso, reactivos de activación, como agua o materias primas que contienen agua, como tizas y sílices pirogénicas (por ejemplo, Aerosil® Fa. Evonik) y materias primas que liberan agua, por ejemplo hidratos, como el sulfato de calcio dihidratado, o sales que contienen agua de cristalización y reaccionan de forma ácida o básica en solución acuosa, como sales en las que el anión se seleccione entre fosfato, sulfato, metasilicato, sulfato de hidróxido e hidróxido de fosfato, o sales que contienen un catión de acción ácida o básica seleccionado entre cationes metálicos de metales del grupo principal III, subgrupo VIII y amonio, en particular sales ácidas de aluminio, en especial sulfato, cloruro y nitrato, alumbre de aluminio del ion amonio y de los metales alcalinos, en particular, sodio y potasio, sales de hierro como el sulfato ferroso, fosfato férrico, alumbre de hierro del ion amonio, así como sulfato de amonio y hierro II, sales básicas, como fosfato trisódico, alumbre de aluminio y amonio, fosfato trimagnésico y metasilicato de sodio, o hidróxidos, como el hidróxido de magnesio, en un rango de aprox. un 0,1 a 20 % en peso, preferiblemente de aproximadamente un 1 a 10 % en peso, en particular de aproximadamente un 2 a 5 % en peso.
Como catalizador y/o iniciador, mediante el cual los grupos reactivos del sellante primario se pueden activar en contacto con el sellante secundario, pueden utilizarse en particular todos los compuestos conocidos que sean capaces de catalizar la escisión hidrolítica de los grupos hidrolizables de las agrupaciones de silano, así como la condensación posterior del grupo Si-OH en agrupaciones de siloxano (reacción de reticulación o función que promueve la adherencia). El catalizador y/o iniciador se selecciona preferiblemente de entre el grupo que contiene titanatos, como titanato de tetrabutilo o tetraacetilacetonato de titanio; compuestos de bismuto, como tris-2-etilhexanoato de bismuto; compuestos de estaño, como carboxilatos de estaño, como dilaurato de dibutilestaño (DBTL), diacetato de dibutilestaño o dietilhexanoato de dibutilestaño; óxidos de estaño, como óxido de dibutilestaño y óxido de dioctilestaño; octilato de estaño, dimaleato de dibutilestaño, diacetilacetonato de dibutilestaño y productos de reacción de óxido de dibutilestaño y ésteres de ácido ftálico; compuestos organoalumínicos, como trisacetilacetonato de aluminio; compuestos quelados, como el tetraacetilacetonato de circonio, el tetraacetilacetonato de titanio; compuestos amínicos o sus sales con ácidos carboxílicos, como la octilamina, ciclohexilamina, bencilamina, butilamina, bibutilamina, monoetanolamina, trietanolamina, dietilentriamina, trietilentetramina, trietilendiamina, guanidina, morfolina, N-metilmorfolina y 1,8-diazabiciclo-(5,4,0)-undeceno-7 (DBU), agentes de acoplamiento de silano con grupos amino, ácidos sulfónicos orgánicos como el ácido p-toluenosulfónico, compuestos de manganeso como el óxido de manganeso(IV); y mezclas de los mismos. El experto en la materia conoce los catalizadores correspondientes, que están disponibles comercialmente, por ejemplo, Polycat®, Dabco®, KOSMOS® (Evonik), TIB KAT® (TIBChemicals), K-KAT® (King Industries), REAXIS (Reaxis).
El catalizador/iniciador se encuentra en al menos uno de los dos componentes (B1) o (B2) del sellante secundario, preferiblemente en el componente (B1). El contenido de catalizador/iniciador es de aproximadamente un 0,01 - 5% en peso, preferiblemente de aproximadamente un 0,05 - 4% en peso, con especial preferencia de aproximadamente un 0,05 - 2% en peso, referido al respectivo componente (B1) o (B2).
Una variante de realización preferida de la invención está libre de catalizador/iniciador metálico, otra variante de realización preferida emplea mezclas de varios catalizadores/iniciadores.
El uso de sellantes a base de poliuretano o polisulfuro como sellantes secundarios en compuestos sellantes, en particular para la fabricación de vidrio aislante, es conocido por los expertos en la materia (por ejemplo, por los documentos WO 2018/054791 A, WO 2009/060199 A, WO 2017/162839 A1). Del mismo modo, el experto está familiarizado con la producción de sellantes a base de poliuretano o polisulfuro (por ejemplo, por los documentos WO 2018/116949 A1, W o 2011/078922 A, WO 2017/162839 A1). Los productos correspondientes están disponibles comercialmente, por ejemplo, IGK 130, IGK 330, IGK Isolierglasklebstoffe GmbH).
En el marco de la presente invención, el sellante a base de poliuretano o polisulfuro se obtiene a partir de un componente polimérico o componente prepolimérico (B1) y un componente reticulante o endurecedor (B2), es decir, a partir de un sistema de dos componentes. También sería concebible un empleo como masas de un solo componente, que después se endurecen con la humedad del aire o el oxígeno del aire.
Los poliuretanos se sintetizan siempre por reacción de diferentes isocianatos con diferentes polioles.
Según una forma de realización de la invención, en la que el sellante secundario es un sellante a base de poliuretano, el componente polimérico (B1) se selecciona de entre el grupo que contiene dioles, polioles, polioles de poliéster, polioles de poliéster/ poliéter, preferiblemente basados total o parcialmente en materias primas renovables (por ejemplo, los denominados polioles naturales a base de aceite). Por ejemplo, los denominados polioles naturales a base de aceite (NOBP), por ejemplo, a base de aceite de soja, de girasol, de colza, véase, por ejemplo, el documento EP 2 516 576 B1, Elevance C18 (Elevance Renewable Sciences), Neukapol (Altropol Kunststoff GmbH), Durez-Ter (SBHPP)) y poliolefinas modificadas con hidrógeno ácido disponible (por ejemplo, grupos OH-, SH-, NH-, etc.). El componente endurecedor (B2) se selecciona de entre el grupo que contiene mono-, di-, tri- y poliisocianatos, tales como isocianato de bencilo, isocianato de tolueno, isocianato de fenilo e isocianato de alquilo, isocianato de fenilo e isocianatos de alquilo, en los que el grupo alquilo contiene de 1 a 12 átomos de carbono, isocianatos aromáticos, cicloalifáticos y alifáticos como diisocianato de m-fenileno, diisocianato de tolueno-2-4, diisocianato de tolueno-2-6, diisocianato de isoforona, 1,3- y/o 1,4-bis (isocianometil) ciclohexano (incluidos los isómeros cis o trans), hexametileno-1,6-diisocianato, tetrametileno-1,4-diisocianato, ciclohexano-1,4-diisocianato, hexahidrotolueno diisocianato, metilenbis(isocianato de ciclohexano) (H12MDI), naftaleno-1, 5-diisocianato, metoxifenil-2,4-diisocianato, difenilmetano-4,4'-diisocianato, 4,4'-diisocianato de bifenileno, 3,3'-dimetoxi-4,4'-diisocianato de bifenilo, 3,3'-dimetil-4'-diisocianato de bifenilo, 3,3'-dimetildifenilmetano-4,4'-diisocianato, 4,4', 4"-trifenilmetano triisocianato, polifenilisocianato de polimetileno (PMDI), tolueno-2,4,6-trisocianato y 4, 4'-dimetildifenilmetano-2,2', 5,5'-tetraisocianato, derivados de los mismos que contengan grupos biuret, urea, carbodiimida, alofonato y/o isocianurato, y mezclas de los mismos.
De acuerdo con la invención, también son adecuados los correspondientes poliuretanos terminados en silano. Estos poliuretanos son conocidos por los expertos en la materia (por ejemplo, por los documentos EP 1245 601 A1, WO 2010/094725 A1 y WO 2017/162839 A1).
La relación de volumen del componente polimérico (B1) con respecto al componente endurecedor (B2) está en el rango de 100:8 a 100:12, preferiblemente de 100:9 a 100:11, en particular de 100:10.
En el contexto de la presente invención, se entiende por polisulfuro un polímero que tiene grupos tioéter. Los polisulfuros pueden tener una estructura lineal o ramificada o también pueden estar reticulados. Además de los grupos tioéter, los polisulfuros utilizados según la invención también pueden tener otros grupos funcionales en la cadena principal o en una cadena lateral. Otros grupos funcionales son, en especial, grupos éter, grupos aromáticos, grupos hidroxi o epoxi, o grupos uretano. Los polisulfuros utilizados según la invención son preferiblemente tioéteres alquílicos poliméricos, en los que los grupos alquilo pueden ser lineales o ramificados. Los polisulfuros se preparan sobre todo por policondensación de polisulfuros alcalinos, por ejemplo, pentasulfuro de sodio, con dihaluros de alquilo, tales como 1,2-dicloroetano y bis(2-cloroetoxi)metano. También se pueden añadir trihaluros, como 1,2,3-tricloropropano, para la reticulación.
Las propiedades de los polisulfuros dependen en particular del tipo de radical alquilo, del contenido de azufre y de la masa molar, así como de la densidad de reticulación del polisulfuro. Preferiblemente, las masas molares de los polisulfuros utilizados según la invención se encuentran en el rango de aproximadamente 1000 a 8000 g/mol. La densidad de reticulación influye en la dureza de los polisulfuros, teniendo lugar la reticulación, por ejemplo, a través de puentes de azufre por reacción de grupos mercapto terminales. Conforme a la invención, la densidad de reticulación está en el rango de aproximadamente 0,01 a 10 mol%, preferiblemente de aproximadamente 0,02 a 5 mol%, en particular de aproximadamente 0,05 a 2 mol%.
Según una forma de realización de la invención, en la que el sellante secundario es un sellante a base de polisulfuro, el componente polimérico (B1) se selecciona de entre el grupo que contiene polisulfuros alcalinos, tales como pentasulfuro de sodio, polímeros de polisulfuro que tienen un rango de peso molecular de aproximadamente 500 a 8000, preferiblemente de aproximadamente 1000 a aproximadamente 4000, de la fórmula general HS-(RSS)-RSH, en la que R significa un remanente hidrocarbonado, un remanente oxahidrocarbonado o un remanente tiahidrocarbonado, como un remanente etilformal, un remanente butilformal, un remanente éter etílico o un remanente éter butílico. Si se desea, además de estos politio-polímeros con grupos tio terminales líquidos, también se pueden añadir algunos polímeros de polisulfuros, en los que los grupos tio se han convertido en grupos hidroxi terminales mediante tratamientos con calor y ácido.
Según una forma de realización, el componente de endurecimiento (B2) se selecciona de entre el grupo que contiene un agente de endurecimiento oxidativo, como epóxidos, agentes oxidantes, como óxido de manganeso(IV), óxido de plomo, dihaluros de alquilo, compuestos de trihaloalquilo, catalizadores de amina básica, como un catalizador de amina terciaria, como tris-(dimetilaminometil)fenol, un compuesto de tiuram, como dipentametilentiuramtetrasulfuro (DPTT), y azufre molecular.
De acuerdo con la invención, también son adecuados los correspondientes polisulfuros terminados en silano. Los expertos en la materia conocen estos polisulfuros (p. ej. S. Witzel, Synthese neuer funktioneller Polysulfid-Telechele und deren industrielle Applikation (Síntesis de nuevos “Telechele” de polisulfuro funcionales y su aplicación industrial) Disertación 2007, https://www.db-thueringen. de/ servlets/ MCRFileNodeServlet/dbt_derivate_00011522/Dissertation. pdf).
La relación de volumen entre el componente polimérico (B1) y el componente endurecedor (B2) se encuentra en el rango de 100:8 a 100:12, preferiblemente de 100:9 a 100:11, en particular de 100:10.
En una variante de realización de la invención, se utilizan polímeros terminados en SH con grupos uretano, de la estructura general HS-(uretano)-espina dorsal de polímero-(uretano)-SH como componente polimérico (B1) del sellante a base de polisulfuro. En este caso, el componente polimérico (B1) se selecciona entre compuestos que contienen tiol y uretano, con una estructura polimérica seleccionada de entre el grupo que contiene dioles, polioles, polioles de poliéster, polioles de poliéster/ poliéter, preferiblemente basados total o parcialmente en materias primas renovables (por ejemplo, las denominadas materias primas naturales a base de aceite). Por ejemplo, los denominados polioles a base de aceites naturales (NOBP), por ejemplo, a base de aceite de soja, aceite de girasol, aceite de colza, véase por ejemplo el documento EP 2516576 B1, Elevance C18 (Elevance Renewable Sciences), Neukapol (Firma Altropol Kunststoff GmbH), Durez-Ter (Firma SBHPP)) y poliolefinas modificadas con hidrógeno ácido disponible (como grupos OH, SH, NH, etc.).-poliolefinas modificadas que tengan un peso molecular medio en número comprendido entre 100 y 10.000 aproximadamente, preferiblemente entre 1.000 y 8.000 aproximadamente, en las que las funciones uretano se obtienen por reacción con isocianatos seleccionados de entre el grupo que contiene mono-, di-, tri- y poliisocianatos, tales como isocianato de bencilo, isocianato de tolueno, isocianato de fenilo e isocianatos de alquilo, en los que el grupo alquilo contiene de 1 a 12 átomos de carbono, isocianatos aromáticos, cicloalifáticos y alifáticos, isocianatos cicloalifáticos y alifáticos, como diisocianato de m-fenileno, diisocianato de tolueno-2-4, diisocianato de tolueno-2-6, diisocianato de isoforona, 1,3- y/o 1,4-bis (isocianometil) ciclohexano (incluidos los isómeros cis o trans), hexametileno-1,6-diisocianato, tetrametileno-1,4-diisocianato, ciclohexano-1,4-diisocianato, hexahidrotolueno diisocianato, metilenbis(isocianato de ciclohexano) (H12MDI), naftaleno-1,5-diisocianato, metoxifenil-2,4-diisocianato, difenilmetano-4,4'-diisocianato, 4,4'-diisocianato de bifenileno, 3,3'-dimetoxi-4,4'-diisocianato de bifenilo, 3,3'-dimetil-4'-diisocianato de bifenilo, 3,3'-dimetilldifenilmetano-4,4'-diisocianato, 4,4', 4"-trifenilmetano triisocianato, polimetileno polifenil isocianato (PMDI), tolueno 2,4,6-triisocianato y 4, 4'-dimetildifenilmetano 2,2', 5,5'-tetraisocianato, y sus derivados,que contienen biuret, urea, carbodiimida, grupos alofanato y/o isocianurato, y mezclas de los mismos, y grupos tiol terminales están presentes, preferiblemente en forma de grupos difuncionales que contienen tiol unidos a la función uretano a través de un grupo alquilo que tiene de 1 a 12 átomos de carbono y que contiene al menos una función tiol y otra función seleccionada entre hidroxi, epoxi y amino.
Según otra forma de realización de la invención, el sellante secundario puede contener adicionalmente agentes auxiliares y aditivos, preferiblemente seleccionados de entre el grupo que contiene plastificantes, tales como aceites minerales, aceites blancos, hidrocarburos parafínicos, ftalatos, adipatos y plastificantes basados en aceites naturales, en particular semillas o frutos secos, tales como aceite de soja, aceite de linaza, aceite de coco, aceite de palma, aceite de oliva, aceite de semilla de algodón o aceite de ricino, que pueden modificarse químicamente, por ejemplo mediante epoxidación, acilación o esterificación, como los ésteres metílicos de ácidos grasos epoxídicos (EFAME) a base de soja o los estearatos acetilados (por ejemplo, WO 2012/015997 A1); estabilizadores, como antioxidantes, estabilizadores UV o estabilizadores de hidrólisis; rellenos, pigmentos, como negro de humo, sílice precipitada o pirógena, si procede, tiza precipitada o molida tratada en superficie, zeolitas, bentonitas, carbonato de magnesio, tierra de diatomeas, alúmina, arcilla, caolín, talco, barita, dióxido de titanio, óxido de hierro, óxido de cinc, arena, cuarzo, sílex, mica, polvo de aluminio, polvo de cinc, polvo/fibras de vidrio, fibras de carbono, grafito, silicatos, óxidos de silicio; diluyentes o diluyentes reactivos, agentes secantes, sílices, diluyentes reactivos, agentes secantes, como rellenos que ligan agua, en particular gel de sílice, óxido de calcio o zeolitas con diámetros de poro definidos, en particular cribas molares 3A-10A, compuestos de silano hidrolizables; agentes que fomentan la adherencia, en particular silanos organofuncionales, como silanos hidroxifuncionales, (me)acriloxifuncionales, mercaptofuncionales, aminofuncionales o epoxifuncionales; fungicidas, retardadores de llama, catalizadores, como compuestos de manganeso, como óxido de manganeso (IV), agentes auxiliares reológicos, pigmentos o pastas colorantes, y mezclas de los mismos. Estos se pueden encontrar en el componente polimérico (B1) y/o en el componente endurecedor (B2).
Habitualmente, el componente polimérico (B1) del sellante secundario está compuesto por:
a) aproximadamente un 4 - 30% en peso, preferiblemente aproximadamente un 6 - 20% en peso de al menos un polímero (a base de PU: poliol, a base de PS: polisulfuro, polímero SH-terminado con grupos uretano);
b) aproximadamente un 50 - 80 % en peso, preferiblemente un 55 - 75 % en peso de al menos un relleno; c) aproximadamente un 10-30 % en peso, preferiblemente un 12-20 % en peso de al menos un plastificante;
d) aproximadamente un 0 - 10 % en peso, preferiblemente aproximadamente un 0 - 5 % en peso de al menos un desecante;
e) aproximadamente un 0 - 5 % en peso, preferiblemente aproximadamente un 0,05 - 4 % en peso de al menos un catalizador;
f) aproximadamente un 0 - 3 % en peso, preferiblemente aproximadamente un 0,1 - 2 % en peso de al menos un estabilizador.
Habitualmente, el componente endurecedor (B2) está compuesto por:
a) aproximadamente un 5 - 50 % en peso, preferiblemente aproximadamente un 10 - 40 % en peso, de al menos un reticulante;
b) aproximadamente un 5 - 50 % en peso, preferiblemente aproximadamente un 10 - 45 % en peso, de al menos un relleno;
c) aproximadamente un 30-60 % en peso, preferiblemente aproximadamente un 35-55 % en peso, de al menos un plastificante;
d) aproximadamente un 0 - 10 % en peso, preferiblemente aproximadamente un 0 - 5 % en peso, de al menos un desecante;
e) aproximadamente un 0 - 5 % en peso, preferiblemente aproximadamente un 0 - 4 % en peso, de al menos un catalizador;
f) aproximadamente un 0 - 3 % en peso, preferiblemente aproximadamente un 0,1 - 2 % en peso, de al menos un estabilizador.
Sin embargo, el catalizador/iniciador está presente en al menos uno de los dos componentes (B1) o (B2) del sellante secundario, preferiblemente en el componente (B1).
El componente polimérico (B1) sólo puede consistir en el polímero correspondiente y el catalizador/iniciador.
Si el catalizador/iniciador está presente en el componente endurecedor (B2), el componente polimérico (B1) también puede consistir únicamente en el polímero correspondiente.
Según la invención, se prefiere que en estado almacenado el componente (A) esté libre de catalizador. Según una forma de realización, el componente (A) contiene en estado almacenado un 0,001 a 1% en peso, preferiblemente un 0,01 a 0,1 % de catalizador seleccionado de entre el grupo que contiene titanatos, tales como titanato de tetrabutilo o tetraacetilacetonato de titanio; compuestos de bismuto, tales como tris-2-etilhexanoato de bismuto; compuestos de estaño, tales como carboxilatos de estaño, tales como dilaurato de dibutilestaño (DBTL), diacetato de dibutilestaño o dietilhexanoato de dibutilestaño; óxidos de estaño, como óxido de dibutilestaño y óxido de dioctilestaño; octilato de estaño, dimaleato de dibutilestaño, diacetilacetonato de dibutilestaño y productos de reacción de óxido de dibutilestaño y ésteres de ácido ftálico; compuestos de organoaluminio, como el trisacetilacetonato de aluminio; compuestos de quelato, como el tetraacetilacetonato de circonio, el tetraacetilacetonato de titanio compuestos amínicos o sus sales con ácidos carboxílicos, como octilamina, ciclohexilamina, bencilamina, butilamina, di-butilamina, monoetanolamina, trietanolamina, dietilentriamina, trietilentetramina, trietilendiamina, guanidina, morfolina, N-metilmorfolina y 1 ,8-diazabiciclo-(5,4,0)-undeceno-7 (DBU), agentes de acoplamiento de silano con grupos amino, así como mezclas de los mismos.
El sellante primario (componente (A)), el sellante secundario y sus componentes (B1) y (B2) pueden prepararse mezclando los componentes con dispositivos conocidos. Opcionalmente, la mezcla puede realizarse bajo gas inerte o vacío. Puede ser necesario llevar a cabo la mezcla de los componentes a una temperatura elevada para que se produzca una fusión de uno o más componentes. Del mismo modo, es posible producir composiciones adecuadas de forma continua en una extrusora. El orden de adición y mezcla depende de la viscosidad, consistencia y cantidad de los distintos componentes. Los sólidos se tienen que dispersar uniformemente en los componentes líquidos. Se debe garantizar una buena mezcla para que no se produzca la separación de los distintos componentes. En principio, el método de producción es conocido, el experto puede determinarlo fácilmente en función de la selección de las materias primas. Los dos componentes (B1) y (B2) del sellante secundario se mezclan en un aparato mezclador poco antes de su aplicación. La temperatura de mezcla y aplicación para el sellante primario (componente (A)) se sitúa ventajosamente entre aprox. 70 y 200°C, preferiblemente entre aprox. 100 y 135°C. La temperatura de mezcla para producir los respectivos componentes (B1) y (B2) para el sellante secundario varía ventajosamente entre aprox. 20 y 100°C, preferiblemente entre aprox. 30 y 80°C. La temperatura de mezcla o de aplicación del sellante secundario obtenido (mezcla de los componentes (B1) y (B2)) está comprendida entre aprox. 10 y 40 °C, preferiblemente entre aprox. 15 y 30 °C, en particular entre aprox. 20 y 25 °C.
La invención también se refiere al uso del sistema según la invención para la fabricación de vidrio aislante para ventanas, invernaderos, acristalamiento estructural y acristalamiento de tejados; para el acristalamiento de vehículos terrestres, acuáticos y aéreos y para la fabricación de módulos solares.
Otro objeto de la invención es un sellante de bordes para la fabricación de vidrios aislantes de doble o múltiple hoja o módulos solares, previéndose un sellante primario y un sellante secundario, y disponiéndose el sellante primario y el sellante secundario en forma de un compuesto sellante que se puede obtener a partir del sistema según la invención.
El compuesto de sellado según la invención permite grandes distancias entre las hojas de vidrio de hasta más de 20 mm, por ejemplo 20 - 30 mm, en particular hasta 25 mm, preferiblemente 22 mm.
Otro objeto de la invención consiste en una unidad de vidrio aislante que comprende al menos dos hojas y un compuesto sellante de bordes según la invención.
El procedimiento para la fabricación de una unidad de vidrio aislante utilizando el sistema según la invención comprende:
- aplicación del sellante primario (componente (A)) a la zona del borde de una hoja de vidrio mediante un aparato adecuado (por ejemplo, extrusor o bomba de barril);
- colocación congruente de una segunda hoja de vidrio sobre el sellante;
- compresión de la unidad de vidrio aislante hasta alcanzar el espesor especificado;
- mezcla de los dos componentes (B1) y (B2) del sellante secundario y aplicación del sellante a la junta formada entre las hojas y el sellante primario;
- repetición opcional de los pasos de procedimiento para el vidrio aislante de varias capas con más de dos hojas.
Para mejorar las propiedades de aislamiento térmico y acústico, la unidad de vidrio aislante, producida con el sistema según la invención y/o la junta de borde, también se pueden llenar fundamentalmente con al menos un gas noble (por ejemplo, argón, criptón o xenón), al menos un gas pesado (por ejemplo, hexafluoruro de azufre) o mezclas de los dos tipos de gas.
La invención se explicará por medio de los siguientes ejemplos, pero sin limitarse a las formas de realización específicamente descritas. Salvo indicación contraria o necesariamente indicada por el contexto, los porcentajes se refieren al peso, en caso de duda al peso total de la mezcla.
Ejemplo 1 Sellante primario
El sellante primario (componente (A)) se obtuvo mezclando los distintos componentes en una amasadora de laboratorio a una temperatura de 120°C:
Figure imgf000009_0001
Figure imgf000010_0002
Ejemplo 2 Sellante secundario (poliuretano)
El componente polimérico (B1) se obtuvo mezclando los distintos componentes en mezcladores de velocidad de laboratorio a una temperatura de 25 °C a 40 °C:
Figure imgf000010_0003
El componente endurecedor (B2) se obtuvo mezclando los distintos componentes en mezcladores de velocidad de laboratorio a una temperatura de 25 °C a 40 °C:
Figure imgf000010_0004
Ejemplo 3 Sellante secundario (polisulfuro)
El componente polimérico (B1) se obtuvo mezclando los distintos componentes en mezcladores de velocidad de laboratorio a una temperatura de 25 °C a 40 °C:
Figure imgf000010_0001
El componente endurecedor B2 se obtuvo mezclando los distintos componentes en mezcladores de velocidad de laboratorio a una temperatura de 25 °C a 40 °C:
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Ensayo 1: Interacciones del TPS reactivo (sellante primario) con el sellante secundario de poliuretano
Una hoja de prueba de vidrio aislante con unas dimensiones de 500 * 350 mm y una estructura de vidrio flotado de 4 mm, vidrio flotado/espacio entre hojas 16 mm/vidrio flotado de 4 mm, se sella con el compuesto sellante según el ejemplo 1 de la invención (sellante primario, componente (A)) como distanciador termoplástico y con el poliuretano 2C del ejemplo 2 (componente polimérico (B1) y el componente endurecedor (B2)) como sellante secundario.
La hoja de prueba así fabricada se almacena a continuación en condiciones climáticas normales (23°C con una humedad relativa del 50%). Después de aproximadamente 2-3 semanas de almacenamiento, se lleva a cabo la llamada "prueba de la mariposa". En esta prueba, una hoja de prueba se corta transversalmente en el centro y las hojas de vidrio se abren hacia fuera durante un periodo de aproximadamente 10 segundos. En el caso de la hoja de prueba, las dos hojas pueden abrirse hasta un ángulo de 270° varias veces sin que se rompa la adherencia del sellante primario ni del sellante secundario. A continuación, se corta un trozo del cordón de sellante (de sellante primario y secundario) de la hoja de prueba. No es posible separar manualmente el cordón de TPS reactivo del cordón de poliuretano, por lo que se pueden observar fuertes interacciones entre el sellante primario y el secundario.
Ensayo 2: Interacciones del TPS reactivo (sellante primario) con el sellante secundario de polisulfuro
Una hoja del material TPS según el Ejemplo 1 con unas dimensiones de 100 * 100 * 4 mm se recubre con el compuesto de sellado según el Ejemplo 3 (componente polimérico (B1) y componente endurecedor (B2)). Las probetas así fabricadas se almacenan en condiciones climáticas normales (23°C con 50% de humedad relativa). Ya después de 3 - 4 semanas, el sellante secundario no se puede separar manualmente del TPS reactivo y, por lo tanto, se pueden detectar fuertes interacciones entre el sellante primario y el secundario.
La invención también se refiere a todas las combinaciones de formas de realización preferidas, en la medida en que no sean mutuamente excluyentes, especialmente también a combinaciones de límites superior e inferior de diferentes rangos indicados. En el caso de un rango especificado, se incluyen y divulgan todos los valores individuales y subrangos entre los límites superior e inferior. Por ejemplo, para un rango de 5 a 45, el valor puede oscilar entre un límite inferior de 5, 10, 15 o 20 y un límite superior de 30, 35, 40 o 45. Las indicaciones "aproximadamente" o "acerca de" junto con una indicación numérica o de rango significan que se incluyen al menos valores superiores o inferiores en un 10%, o valores superiores o inferiores en un 5%, y en cualquier caso valores superiores o inferiores en un 1%.

Claims (22)

REIVINDICACIONES
1. Sistema para la producción de un compuesto sellante a partir de un sellante primario y un sellante secundario endurecióle, que contiene al menos tres componentes almacenados por separado (A, B1, b2), siendo el componente (A) el sellante primario, y que comprende:
a) aproximadamente un 30 - 80% en peso de al menos un polímero olefínico;
b) aproximadamente un 2 - 35% en peso de al menos un polímero modificado con grupos reactivos; c) aproximadamente un 5 - 65% en peso de al menos un relleno;
d) aproximadamente un 5 - 25% en peso de al menos un desecante;
e) aproximadamente un 0 - 3% en peso de al menos un estabilizador;
siendo el sellante secundario un sellante a base de poliuretano o polisulfuro obtenido a partir de un componente polimérico (B1) y un componente endurecedor (B2),
conteniendo el sellante secundario un catalizador y/o iniciador mediante el cual los grupos reactivos del sellante primario pueden activarse en contacto con el sellante secundario.
2. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado por que los grupos reactivos son adecuados para reaccionar con funcionalidades OH, SH o NCO.
3. Sistema según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que los grupos reactivos se seleccionan de entre al menos un grupo terminal o distribuido aleatoriamente dentro de estructura del polímero seleccionado de entre el grupo que contiene alcoxisililo, carboxi, amino opcionalmente sustituido, epoxi, vinilo, metacrilo, metacriloxi, carbamato, mercapto, glicidoxi, hidroxi opcionalmente sustituido, isocianato y combinaciones de los mismos.
4. Sistema según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que los grupos reactivos se seleccionan de entre al menos un grupo alcoxisililo terminal o grupos alcoxisililo distribuidos aleatoriamente en la estructura del polímero, en particular con respectivamente 1 a 8 átomos de carbono en la fracción alcoxi, preferiblemente grupos di- o trialcoxisililo, con especial preferencia di- o tri-metoxi- o -etoxisililo.
5. Sistema según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que el al menos un polímero modificado con grupos reactivos b) es bifuncional.
6. Sistema según la reivindicación 5, caracterizado por existir un grupo de alcoxisililo opcionalmente terminal, preferiblemente trialcoxisililo, en particular trimetoxisililo, y otro grupo opcionalmente terminal seleccionado entre carboxi, amino, epoxi, vinilo, metacrilo, metacriloxi, carbamato, mercapto, glicidoxi, hidroxi e isocianato.
7. Sistema según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que el al menos un polímero olefínico a) se selecciona entre homo- o copolímeros constituidos a partir de los monómeros etileno, propileno, n-buteno y sus homólogos superiores e isómeros, de compuestos vinílicos funcionales y de derivados de ácidos insaturados,
seleccionándose los compuestos vinílicos funcionales preferiblemente entre acetato de vinilo, cloruro de vinilo, estireno, a-metilestireno, y
y seleccionándose los derivados de ácidos insaturados preferiblemente entre ácido acrílico, ácido metacrílico, acrilatos, metacrilatos y acrilonitrilo.
8. Sistema según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que el al menos un polímero olefínico a) se selecciona de entre el grupo que contiene poliisobutileno, polibuteno, caucho butílico (poliisobutileno-isopreno), copolímeros en bloque de estireno, en particular SBS, SIS, SEBs , SEPS, SIBS, SPIBS, también en forma modificada, y copolímeros y/o terpolímeros amorfos de a-olefinas (APAO).
9. Sistema según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que la estructura polimérica del al menos un polímero modificado b) se selecciona entre homopolímeros o copolímeros constituidos a partir de los monómeros etileno, propileno, n-buteno y sus homólogos e isómeros superiores, de compuestos vinílicos funcionales y de derivados de ácidos insaturados,
seleccionándose los compuestos vinílicos funcionales preferiblemente entre acetato de vinilo, cloruro de vinilo, estireno, a-metilestireno, y
seleccionándose los derivados de ácidos insaturados preferiblemente entre ácido acrílico, ácido metacrílico, acrilatos, metacrilatos y acrilonitrilo.
10. Sistema según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que la estructura polimérica del al menos un polímero modificado b) se selecciona de entre el grupo que contiene poliisobutileno, polibuteno, caucho butílico (poliisobutileno-isopreno), copolímeros en bloque de estireno, en particular SBS, SIS, SEBS, SEPS, SIBS, SPIBS, también en forma modificada, y copolímeros y/o terpolímeros amorfos de a-olefinas (APAO), poliésteres, poliéteres y poliéter-poliésteres.
11. Sistema según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por que el al menos un relleno c) se selecciona de entre el grupo que contiene negros de humo, sílice precipitada o pirógena, en su caso tiza precipitada o molida tratada en superficie, zeolitas, bentonitas, carbonato de magnesio, tierra de diatomeas, alúmina, arcilla, silicatos, barita, dióxido de titanio, óxido de hierro, óxido de cinc, arena, cuarzo, sílex, polvo de aluminio, polvo de cinc, polvo/fibras de vidrio, fibras de carbono, grafito, óxidos de silicio y mezclas de los mismos, seleccionándose los silicatos preferiblemente entre caolín, talco y mica.
12. Sistema según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado por que el al menos un desecante d) se selecciona entre rellenos ligantes de agua y compuestos de silano hidrolizables,
seleccionándose los rellenos ligantes de agua preferiblemente entre gel de sílice, óxido de calcio o zeolitas con diámetros de poro definidos, en particular molsieves de los tipos 3A a 10A.
13. Sistema según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado por que el al menos un estabilizador e) se selecciona de entre el grupo que contiene fenoles estéricamente impedidos, tioéteres, compuestos mercapto, ésteres de fósforo, benzotriazoles, benzofenonas, aminas estéricamente impedidas (HALS) e inhibidores de ozono.
14. Sistema según una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado por que el catalizador y/o iniciador se selecciona de entre el grupo que contiene titanatos; compuestos de bismuto; compuestos de estaño; óxidos de estaño; compuestos organoaluminio; compuestos quelados; compuestos de amina o sus sales con ácidos carboxílicos; ácidos sulfónicos orgánicos; compuestos de manganeso; y mezclas de los mismos.
15. Sistema según una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado por que, cuando el sellante secundario es un sellante a base de poliuretano, el componente polimérico (B1) se selecciona de entre el grupo que contiene dioles, polioles, polioles de poliéster, polioles de poliéster/poliéter, preferiblemente basados total o parcialmente en materias primas renovables y poliolefinas modificadas con hidrógeno ácido disponible, y el componente endurecedor (B2) se selecciona de entre el grupo que contiene isocianatos, mono-, di-, tri- y poliisocianatos, derivados de los mismos que contengan grupos biuret, urea, carbodiimida, alofonato y/o isocianurato, y mezclas de los mismos,
presentando las poliolefinas modificadas con hidrógeno ácido disponible preferiblemente grupos OH, SH o NH, y seleccionándose los isocianatos, mono-, di-, tri- y poliisocianatos preferiblemente entre isocianato de bencilo, isocianato de tolueno, isocianato de fenilo e isocianatos de alquilo en los que el grupo alquilo contiene de 1 a 12 átomos de carbono, isocianatos aromáticos, cicloalifáticos y alifáticos, preferiblemente diisocianato de m-fenileno, tolueno-2-4-diisocianato, tolueno-2-6-diisocianato, diisocianato de isoforona, 1,3- y/o 1,4-bis (isocianometil) ciclohexano, incluidos los isómeros cis o trans, hexametileno-1,6-diisocianato, tetrametileno-1, 4-diisocianato, ciclohexano-1,4-diisocianato, diisocianato de hexahidrotolueno, metilenbis(isocianato de ciclohexano) (H12MDI), naftaleno-1,5-diisocianato, metoxifenil-2,4-diisocianato, difenilmetano-4,4'-diisocianato, 4,4'-dimetoxi-4., 4'-bifenildiisocianato, 3,3'-dimetil-4-4'-bifenildiisocianato, 3,3'-dimetilldifenilmetano-4,4'-diisocianato, 4,4', 4"-trifenilmetano triisocianato, polimetileno polifenil isocianato (PMDI), tolueno 2,4,6-triisocianato y 4, 4'-dimetildifenilmetano 2,2', 5,5'-tetraisocianato.
16. Sistema según una de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado por que cuando el sellante secundario es un sellante a base de polisulfuro, el componente polimérico (B1) se selecciona de entre el grupo que contiene polisulfuros alcalinos, polímeros de polisulfuro con un rango de peso molecular de aproximadamente 500 a 8000, preferiblemente de aproximadamente 1000 a aproximadamente 4000, de fórmula general HS-(RSS)-RSH, siendo R un remanente hidrocarbonado, un remanente oxahidrocarbonado o un remanente hidrocarbonado tio, y de compuestos que contienen tiol de estructura general HS-(uretano)-estructura polimérica de polímero-(uretano)-SH, seleccionándose la estructura de polímero de entre el grupo que contiene dioles, polioles, polioles de poliéster, polioles de poliéster/ poliéter, preferiblemente basados total o parcialmente en materias primas renovables, y poliolefinas modificadas con hidrógeno ácido disponible y que tengan un peso molecular medio en número comprendido entre aproximadamente 100 y 10000, en el que las funciones de uretano por reacción con isocianatos seleccionados del grupo que consiste en mono-, di-, tri- y poliisocianatos y derivados de los mismos, el biuret-, urea-, carbodiimida-, alofonato y/o isocianurato, y mezclas de los mismos, y grupos tiol terminales, y seleccionándose el agente de endurecimiento (B2) de entre el grupo que contiene un agente de endurecimiento oxidativo, agentes oxidantes, dihaluros de alquilo, compuestos de trihaloalquilo, catalizadores amínicos básicos, un compuesto tiurámico y azufre molecular,
seleccionándose los polisulfuros alcalinos preferiblemente de pentasulfuro de sodio, que presentan poliolefinas modificadas con hidrógeno ácido disponible, preferiblemente grupos OH, SH o NH,
seleccionándose el agente de endurecimiento oxidativo preferiblemente entre epóxidos y el agente oxidante preferiblemente entre óxido de manganeso (IV) y óxido de plomo,
seleccionándose los catalizadores amínicos básicos preferiblemente de un catalizador amínico terciario, con preferencia tris-(dimetilaminometil)fenol, y el compuesto tiurámico preferiblemente de dipentametilentiuramtetrasulfuro (DPTT).
17. Sistema según una de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado por que el componente polimérico (B1) y/o el componente endurecedor (B2) contienen adicionalmente agentes auxiliares y aditivos seleccionados de entre el grupo que contiene plastificantes, estabilizantes, rellenos, pigmentos, diluyentes o diluyentes reactivos, agentes secantes, agentes que fomentan la adherencia, fungicidas, retardantes de llama, catalizadores, auxiliares reológicos, pigmentos colorantes o pastas colorantes, y mezclas de los mismos,
seleccionándose los plastificantes preferiblemente entre aceites minerales, aceites blancos, hidrocarburos parafínicos, ftalatos o adipatos, seleccionándose los estabilizantes preferiblemente entre antioxidantes, estabilizantes UV o estabilizantes de hidrólisis,
seleccionándose los rellenos, los pigmentos preferiblemente entre negro de humo, sílice precipitada o pirógena, opcionalmente tiza precipitada o molida tratada en superficie, zeolitas, bentonitas, carbonato de magnesio, tierra de diatomeas, alúmina, arcilla, caolín, talco, barita, dióxido de titanio, óxido de hierro, óxido de cinc, arena, cuarzo, sílex, mica, polvo de aluminio, polvo de cinc, polvo/fibras de vidrio, fibras de carbono, grafito, silicatos, óxidos de silicio,
seleccionándose los agentes secantes preferiblemente entre rellenos ligantes de agua, en particular gel de sílice, óxido de calcio o zeolitas con diámetros de poro definidos, especialmente Molsieben 3A-10A, compuestos de silano hidrolizables,
seleccionándose los agentes que fomentan la adhesión preferiblemente entre silanos organofuncionales, preferiblemente hidroxifuncionales, (met)acriloxifuncionales, mercaptofuncionales, aminofuncionales o epoxifuncionales, seleccionándose los catalizadores preferiblemente entre compuestos de manganeso, preferiblemente óxido de manganeso (IV).
18. Sistema según una de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizado por que en estado almacenado el componente (A) está libre de catalizador.
19. Sistema según una de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizado por que en estado almacenado el componente (A) contiene un 0,001 a 1% en peso, preferiblemente un 0,01 a 0,1% en peso, de catalizador seleccionado de entre el grupo que contiene titanatos, compuestos de bismuto, compuestos de estaño, compuestos organoalumínicos, compuestos de quelato, compuestos de amina o sus sales con ácidos carboxílicos, agentes de acoplamiento de silano que tienen grupos amino y mezclas de los mismos,
seleccionándose los titanatos preferiblemente entre el titanato de tetrabutilo o el tetraacetilacetonato de titanio, seleccionándose los compuestos de bismuto preferiblemente de tris-2-etilhexanoato de bismuto, seleccionándose los compuestos de estaño preferiblemente entre carboxilatos de estaño, con preferencia dilaurato de dibutilestaño (DBTL), diacetato de dibutilestaño o hexanoato de dietilo de dibutilestaño, óxidos de estaño, preferiblemente óxido de dibutilestaño y óxido de dioctilestaño, octilato de estaño, dimaleato de dibutilestaño, diacetilacetonato de dibutilestaño y productos de reacción de óxido de dibutilestaño y ésteres de ácido ftálico, seleccionándose los compuestos organoalumínicos preferiblemente entre inumtrisacetilacetonato de alumbre, seleccionándose los compuestos de quelato preferiblemente de tetraacetilacetonato de circonio, tetraacetilacetonato de titanio,
seleccionándose los compuestos de amina o sus sales con ácidos carboxílicos preferiblemente entre octilamina, ciclohexilamina, bencilamina, butilamina, di-butilamina, monoetanolamina, trietanolamina, dietilentriamina, trietilentetramina, trietilendiamina, guanidina, morfolina, N-metilmorfolina y 1 ,8-diazabiciclo-(5,4,0)-undeceno-7 (DBU).
20. Utilización del sistema según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 19 para la fabricación de vidrio aislante para ventanas, invernaderos, acristalamiento estructural y acristalamiento de tejados; para el acristalamiento de vehículos terrestres, acuáticos y aéreos y para la fabricación de módulos solares.
21. Sellante de bordes para la fabricación de vidrios aislantes dobles o de varias hojas o de módulos solares, previéndose un sellante primario y un sellante secundario, caracterizado por que el sellante primario y el sellante secundario se pueden obtener en forma de compuesto sellante a partir del sistema según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 19.
22. Unidad de vidrio aislante que comprende al menos dos hojas de vidrio y un sellado de borde, caracterizada por que el sellado de borde es un sellado de borde según la reivindicación 21.
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