ES2637363T3 - Composiciones de prepolímeros y sellantes preparados a partir de las mismas - Google Patents

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Abstract

Una composición de prepolímero para preparar composiciones sellantes y de revestimiento, que comprende a) prepolímeros que comprenden grupos NCO terminales que están taponados terminalmente con grupos silano o con grupos silano y grupos alcohol, en donde al menos 50% en moles de los grupos NCO terminales están taponados terminalmente con grupos silano, y b) un alcohol aromático sin reaccionar en una cantidad de más que 0% a 15% en moles en base a la cantidad de los grupos NCO taponados terminalmente en el prepolímero, seleccionado de fenol, 3-metoxifenol, 4-metoxifenol, nonilfenol, meta-cresol, para-cresol, 4-clorofenol, meta-hidroxibenzaldehído, orto-hidroxibenzaldehído, para-hidroxibenzaldehído, hidroquinona, 1-hidroxi-2-propanona, 3-hidroxiacetofenona y 4-hidroxiacetofenona.

Description

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DESCRIPCION
Composiciones de prepoUmeros y sellantes preparados a partir de las mismas Antecedentes
Los sellantes se usan para proporcionar barreras lfquidas y gaseosas en diversas aplicaciones. Tales aplicaciones incluyen union de materiales diferentes, sellado de juntas de expansion, ensamblaje de muros cortina y paredes laterales, impermeabilizacion, sistemas de techado para la construccion, y sellado de los penmetros alrededor de puertas, ventanas y otros componentes de los edificios (es decir, sellado de penmetros).
Las composiciones sellantes pueden ser de la variedad una parte o dos partes. Las composiciones sellantes de una parte, curables por humedad, contienen generalmente prepolfmeros de poliuretano taponados terminalmente y, habitualmente, un catalizador de curado que promueve una reaccion de reticulacion entre los prepolfmeros cuando la composicion sellante es expuesta a la humedad atmosferica. Tras su aplicacion en condiciones normales de temperatura y humedad, las composiciones sellantes de una parte reaccionan para formar sellos elastomericos flexibles, tenaces.
Las composiciones sellantes y de revestimiento tienen deseablemente una combinacion de propiedades que las hacen particularmente adecuadas para sus aplicaciones pretendidas. Tales composiciones deben ser capaces de ser envasadas en recipientes o cartuchos sellados y almacenadas durante periodos de tiempo relativamente largos sin “cuajado” o endurecimiento inaceptables (como resultado de reticulacion). Cuando se aplican como sellante de calafateo o composicion de revestimiento, deben formar una superficie relativamente exenta de pegajosidad poco despues de ser aplicadas y expuestas a la humedad atmosferica, y deben curarse sin la formacion de burbujas dentro de un periodo de tiempo aceptable. Tales composiciones deben adherirse de manera tenaz en estado curado a una amplia variedad de superficies, tales como a superficies de vidrio, aluminio, cemento, marmol y acero. El sellante o revestimiento en estado curado debe tener suficiente elasticidad y flexibilidad para resistir expansiones y contracciones de paneles, etc. con las que esta asociado durante las variaciones de temperatura que resultan de cambios climaticos, y para resistir las fuerzas del viento que causan que los paneles con los que esta asociado se doblen o retuerzan.
Las composiciones sellantes y de revestimiento de poliuretano estan basadas tipicamente en prepolfmeros terminados en isocianato. En algunos casos, tales prepolfmeros estan taponados terminalmente de manera total o parcial con grupos silano. En general, los sellantes preparados con prepolfmeros que han sido taponados terminalmente al 100% con grupos silano no son suficientemente flexibles para soportar el movimiento de juntas grandes. Por consiguiente, se han desarrollado prepolfmeros que estan taponados terminalmente con una combinacion de grupos silano y otros grupos, particularmente grupos alcohol alifatico. Aunque los sellantes preparados con prepolfmeros que han sido taponados terminalmente con una combinacion de grupos silano y alcohol alifatico tienen una flexibilidad potenciada, estos sellantes son mas propensos a desmenuzarse, agrietarse y amarillearse cuando son expuestos a condiciones climaticas extremas de alto calor, alta humedad, y exposicion prolongada a la radiacion UV. Tales sellantes tambien pueden perder resistencia cuando son expuestos a estas condiciones climaticas. Muchos de estos indeseables cambios pueden ser atribuidos a la reversion o degradacion de las cadenas polimericas que estan presentes en el sellante curado.
Las cadenas polimericas de prepolfmeros de poliuretano que han sido taponadas terminalmente de manera parcial con taponadores terminales de alcohol alifatico pueden degradarse durante el almacenamiento, particularmente cuando son expuestas a alto calor. Como resultado de tal degradacion, las composiciones sellantes preparadas con estos prepolfmeros pierden su resistencia mecanica y son, por tanto, menos deseables.
Por consiguiente, es deseable tener nuevas composiciones sellantes que proporcionen sellos elastomericos con estabilidad frente al desgaste mejorada. Son deseables tambien nuevas composiciones de prepolfmeros que tengan una estabilidad frente al calor y al almacenamiento potenciada.
Compendio de la invencion
La presente invencion proporciona una composicion de prepolfmero para preparar un sellante, adhesivo o revestimiento curable por humedad, de una parte, y un metodo para preparar tal composicion de prepolfmero.
La composicion de prepolfmero comprende un prepolfmero de poliuretano que esta taponado terminalmente con grupos silano o una combinacion de grupos silano y grupos de taponacion terminal que han sido derivados de un alcohol, y una cantidad de mas que 0% a 15% en moles en base a la cantidad de los grupos NCO taponados terminalmente en el prepolfmero de un alcohol aromatico seleccionado de fenol, 3-metoxifenol, 4-metoxifenol, nonilfenol, meta-cresol, para-cresol, 4-clorofenol, meta-hidroxibenzaldetndo, orto-hidroxibenzaldetndo, para- hidroxibenzaldehfdo, hidroquinona, 1-hidroxi-2-propanona, 3-hidroxiacetofenona y 4-hidroxiacetofenona. El prepolfmero taponado terminalmente con silano se forma haciendo reaccionar un material polimerico terminado en hidroxi con un isocianato aromatico o, preferiblemente, alifatico para proporcionar un prepolfmero que tiene grupos NCO terminales, denominados en lo sucesivo grupos NCO “originales”. Despues, el prepolfmero de poliuretano resultante se bloquea o tapona terminalmente de manera parcial o total haciendo reaccionar el prepolfmero con una
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cantidad suficiente de un taponador terminal de silano para proporcionar un prepoKmero de poliuretano en el que 50% a 100% de los grupos NCO originales estan taponados con grupos silano.
En los casos donde el prepolfmero esta taponado terminalmente al 100% con grupos silano, el prepolfmero se combina despues con una cantidad suficiente del alcohol aromatico para proporcionar una composicion que comprende un exceso de alcohol aromatico sin reaccionar y el prepolfmero. En los casos donde el prepolfmero esta taponado terminalmente de manera parcial con grupos silano, el prepolfmero puede ser hecho reaccionar con alcohol aromatico para proporcionar una composicion que comprende un exceso de alcohol aromatico y un prepolfmero que esta taponado terminalmente de manera total con una combinacion de grupos silano y grupos alcohol aromatico. Alternativamente, el prepolfmero que esta taponado terminalmente de manera parcial con grupos silano puede ser hecho reaccionar con un alcohol alifatico en presencia de un alcohol aromatico para proporcionar una composicion que comprende un exceso de alcohol aromatico y un prepolfmero que esta taponado terminalmente con una combinacion de grupos silano, grupos alcohol alifatico y grupos alcohol aromatico. Alternativamente, el prepolfmero que esta taponado terminalmente de manera parcial con grupos silano puede ser hecho reaccionar con un alcohol alifatico en ausencia de un alcohol aromatico para proporcionar un prepolfmero que esta taponado terminalmente con una combinacion de grupos silan y grupos alcohol alifatico, y ser combinado despues con un alcohol aromatico para proporcionar una composicion que comprende un exceso de alcohol aromatico y el prepolfmero de poliuretano taponado terminalmente.
Dependiendo del porcentaje de grupos NCO que estan taponados terminalmente con grupos silano, el nivel de alcohol aromatico que se combina con el prepolfmero de poliuretano taponado con silano es de mas que 0% a aproximadamente 65% en moles del nivel de los grupos nCo originales en el prepolfmero. Por tanto, dado que el alcohol aromatico reaccionara con grupos NCO que no estan taponados terminalmente con grupos silano para proporcionar un prepolfmero de poliuretano que esta taponado terminalmente tanto con grupos silano como con grupos alcohol aromatico, el exceso de alcohol aromatico en la composicion es de mas que 0% a 15% en moles del nivel de grupos NCO originales en el prepolfmero.
La presente invencion tambien proporciona composiciones sellantes y composiciones de revestimiento que se preparan con la presente composicion de prepolfmero. La composicion sellante y composicion de revestimiento comprenden la presente composicion de prepoifmero, y un catalizador para aumentar la velocidad de curado de la composicion sellante o la composicion de revestimiento. Preferiblemente, la composicion sellante comprende ademas una carga de refuerzo. Opcionalmente, la composicion sellante comprende uno o mas de un promotor de la adhesion, un modificador de la reologfa, un eliminador de la humedad y un estabilizador de UV.
La presente composicion de prepolfmero, composicion sellante y composicion de revestimiento tienen una estabilidad frente al desgaste, estabilidad frente al calor y estabilidad frente a UV mejoradas en comparacion con composiciones que no contienen alcohol aromatico en exceso. Los sellantes que se forman curando por humedad la presente composicion sellante tienen excelentes propiedades mecanicas, tales como alto alargamiento, bajo modulo y excelente adhesion. Debido a que estan exentas de disolventes, las composiciones de prepolfmero y sellantes de la presente invencion son tambien respetuosas con el medio ambiente.
Descripcion detallada de la invencion
La presente invencion se refiere a composiciones de prepolfmero y a composiciones sellantes y composiciones de revestimiento que comprenden las presentes composiciones de prepolfmero.
Composicion de prepolfmero
En un aspecto, la presente invencion proporciona composiciones de prepolfmero con capacidades de almacenamiento mejoradas. Tales composiciones de prepolfmero comprenden una cantidad de alcohol aromatico sin reaccionar, denominada en la presente memoria exceso, y un prepolfmero de poliuretano cuyos extremos terminales estan taponados terminalmente de manera total con grupos silano o con una combinacion de grupos silano y grupos de taponacion terminal que han sido derivados de uno o mas alcoholes aromaticos, o uno o mas alcoholes alifaticos, o una combinacion de uno o mas alcoholes aromaticos y uno o mas alcoholes alifaticos. El prepolfmero se prepara haciendo reaccionar un material polimerico terminado en hidroxi con un isocianato para proporcionar una cadena de prepolfmero que tiene grupos NCO en los extremos de la misma. El prepolfmero de poliuretano resultante se hace reaccionar despues con una cantidad suficiente de un taponador terminal de silano para proporcionar un prepolfmero de poliuretano en el que de 50 a 100%, preferiblemente de 70 a 100%, mas preferiblemente de 85 a 100% de los grupos NCO estan bloqueados o taponados terminalmente con un grupo silano.
Los materiales polimericos terminados en hidroxi adecuados para preparar el presente prepolfmero de poliuretano taponado terminalmente con silano incluyen, pero no se limitan a, polioles di-, tri- y tetrafuncionales, que incluyen polioles de polieter, polioles de poliester, polioles acnlicos, y polioles que comprenden dos o mas grupos hidroxilo y un hidrocarburo de cadena lineal o ramificada.
Los dioles y trioles de polieter adecuados incluyen dioles o trioles de eter de polietileno, dioles o trioles de eter de polipropileno, dioles o trioles de eter de polibutileno, dioles o trioles de eter de politetrametileno, y copolfmeros de
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bloques de tales dioles y trioles.
Los poliesteres terminados en hidroxi adecuados incluyen cualquier poliester terminado en hidroxi preparado a partir de acidos o anhndridos polibasicos (por ejemplo, acido ad^pico y anhndrido ftalico) y polioles en los que la funcionalidad hidroxilo del prepoUmero de poliester es mayor que 2, preferiblemente superior a 2,3. Las polilactonas que contienen grupos hidroxilo tambien son adecuadas para preparar el prepolfmero, particularmente diol y triol de policaprolactona.
Los polioles acnlicos adecuados incluyen poliacrilato terminado en hidroxilo. Los acrilatos incluyen, pero no se limitan a, acrilato de butilo, acrilato de metilo, metacrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilato de 2-etilhexilo o la mezcla de los anteriores. Polioles adecuados que comprenden dos o mas grupos hidroxilo y una cadena hidrocarbonada lineal o ramificada incluyen polibutadieno funcionalizado con hidroxilo. Otros polioles adecuados incluyen policarbonatos que tienen grupos hidroxilo.
Preferiblemente el poliol tiene un peso molecular medio ponderal de 500 a 18.000. Para prepolfmeros que se usan para preparar composiciones sellantes, se prefiere que el poliol tenga un peso molecular medio ponderal de 2.000 a 8.000. Para prepolfmeros que se usan para preparar composiciones de revestimiento, se prefiere que el poliol tenga un peso molecular medio ponderal de 500 a 4.000.
Los isocianatos que se hacen reaccionar con el polfmero de cadena principal terminada en hidroxi son isocianatos organicos que tienen 2 o mas grupos isocianato o una mezcla de tales isocianatos organicos. Los isocianatos son isocianatos aromaticos o, preferiblemente, alifaticos. Los ejemplos de di- o triisocianatos aromaticos adecuados incluyen p,p',p”-triisocianato de trifenilmetano, p,p'-diisocianato de difenilmetano, 1,5-diisocianato de naftaleno, diisocianato de 2,4-tolileno, diisocianato de 2,6-tolileno, y mezclas de los mismos. Los ejemplos de isocianatos alifaticos preferidos son diisocianato de isoforona, 4,4'-diisocianato de diciclohexilmetano, y mezclas de los mismos.
El prepolfmero de poliuretano puede prepararse mezclando entre sf el polfmero terminado en hidroxi y el isocianato organico a temperatura y presion ambientales, aunque la velocidad de la reaccion aumenta significativamente si la temperatura de la mezcla de reaccion se eleva a una temperatura mas alta, por ejemplo, una temperatura entre 60- 100°C. Se usa un exceso estequiometrico del isocianato para asegurar que el prepolfmero de poliuretano tiene grupos NCO terminales.
El prepolfmero resultante que tiene grupos NCO terminales se hace reaccionar despues con agentes de taponacion de silano de tal modo que de 50 a 100%, preferiblemente de 70 a 100%, mas preferiblemente de 85 a 100% en moles de los grupos NCO originales se bloquean o taponan terminalmente con grupos silano. Los ejemplos de agentes de taponacion de silano adecuados incluyen, pero no se limitan a, silanos que corresponden a la formula I.
H-NR1-R2-Si(OR3)2(R4) I
en donde R1 representa hidrogeno, un radical hidrocarbonado alifatico, cicloalifatico y/o aromatico sustituido que contiene 1 a 10 atomos de carbono, un segundo -R2-Si((OR3)2(R4), o -CHR5-CHR6COOR7, donde R5 y R6 son H o resto organico C1-6, y R7 es resto organico C1-10.
R2 representa un radical alquileno lineal o ramificado que contiene 1 a 8 atomos de carbono.
R3 representa un grupo alquilo C1-6.
R4 = -CH3, -CH2CH3 o OR3.
Los ejemplos de aminosilanos adecuados que corresponden a la formula I incluyen N-fenilaminopropiltrimetoxisilano, N-etilaminoisobutiltrimetoxisilano, gamma-aminopropiltrietoxisilano, gamma-aminopropiltrietoxisilano, y el producto de reaccion de un aminosilano (tal como gamma-aminopropiltrimetoxisilano, gamma-aminopropiltrietoxisilano, gamma-aminopropilmetildimetoxisilano) con un monomero acnlico (tal como acrilato de etilo, acrilato de butilo, acrilato de 2-etilhexilo, acrilato de metilo, metacrilato de metilo, y acrilato de glicidilo).
Los ejemplos de otros silanos adecuados incluyen mercaptosilano, el producto de reaccion de un mercaptosilano con un monoepoxido, y el producto de reaccion de un epoxisilano con una amina secundaria.
Los metodos para preparar prepolfmeros de poliuretano y prepolfmeros de poliuretano sililados se conocen bien en la tecnica. Veanse, p.ej., las patentes de EE.UU. Nos. 3.627.722, 3.632.557, 3.979.344 y 4.222.925.
Los prepolfmeros de poliuretano sililados resultantes se combinan despues con una cantidad suficiente de un alcohol para bloquear o taponar terminalmente cualesquiera grupos NCO sin reaccionar, es decir, no sililados. El alcohol puede ser un alcohol alifatico, o, preferiblemente, un alcohol aromatico, o una combinacion de uno o mas alcoholes aromaticos y uno o mas alcoholes alifaticos. El polfmero de poliuretano totalmente bloqueado, es decir, el prepolfmero cuyos grupos NCO estan bloqueados al 100% con grupos silano o bien una combinacion de grupos silano y grupos alcohol, se combina con una cantidad suficiente de un alcohol aromatico para proporcionar una composicion de prepolfmero que comprende un prepolfmero de poliuretano taponado terminalmente y alcohol aromatico sin reaccionar. Opcionalmente, la composicion tambien puede comprender una pequena cantidad, es
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dedr, menos que 5% en moles, de grupos NCO originales de alcohol alifatico sin reaccionar. Dependiendo del nivel de grupos NCO sin reaccionar, el prepoUmero sililado se hace reaccionar con un nivel de alcohol, preferiblemente un alcohol aromatico, que es mayor que 0% a 65% en moles de los grupos NCO originales en el prepolfmero de poliuretano. Por tanto, la cantidad de alcohol aromatico sin reaccionar o en exceso en la composicion resultante es de mas que 0% a 15% en moles de los grupos NCO originales en el prepolfmero de poliuretano. Preferiblemente, la cantidad de alcohol aromatico o en exceso en la composicion resultante es mayor que 2% en moles de los grupos NCO originales en el prepolfmero de poliuretano.
El alcohol aromatico tiene un peso molecular menor que 2.000, y se selecciona de fenol, 3-metoxifenol, 4- metoxifenol, nonilfenol, meta-cresol, para-cresol, 4-clorofenol, meta-hidroxibenzaldefndo, orto-hidroxibenzaldefndo, para-hidroxibenzaldefndo, hidroquinona, 1-hidroxi-2-propanona, 3-hidroxiacetofenona y 4-hidroxiacetofenona.
El prepolfmero de poliuretano que esta taponado terminalmente de manera parcial con grupos silano se hace reaccionar con el alcohol aromatico a 80°C durante 90 minutos para proporcionar una composicion que comprende un prepolfmero de poliuretano taponado terminalmente con silano y alcohol aromatico y un exceso de alcohol aromatico. Alternativamente, el prepolfmero de poliuretano que esta taponado terminalmente de manera parcial con grupos silano se hace reaccionar con un alcohol alifatico o una combinacion de un alcohol alifatico y uno aromatico a 80°C durante 90 minutos para proporcionar una composicion que comprende una composicion de poliuretano que esta taponada terminalmente de manera total con una combinacion de grupos silano y grupos alcohol. En los casos donde el prepolfmero esta taponado terminalmente al 100% con grupos silano o una combinacion de grupos silano y grupos de taponacion terminal de alcohol, el polfmero puede ser combinado con el exceso de alcohol aromatico sin calentamiento.
Opcionalmente, la composicion tambien comprende un eliminador de la humedad que puede anadirse despues de la reaccion. Los ejemplos de eliminadores de la humedad para su inclusion en la composicion de prepolfmero son viniltrimetoxisilano, metiltrimetoxisilano, hexametildisilazano, isocianato de paratoluensulfonilo (PTSI), diisocianato de tolueno (TDI), diisocianato de difenilmetano (MDI), y MDI polimerico. El contenido de humedad del prepolfmero es preferiblemente 0,1 a 10%, mas preferiblemente 0,2 a 3%.
Composiciones sellantes y de revestimiento
En otro aspecto, la presente invencion proporciona una composicion sellante o composicion de revestimiento que comprende la presente composicion de prepolfmero y un catalizador de curado. Los catalizadores de curado adecuados incluyen diacetato de dibutilestano, dilaurato de dibutilestano, y bis(acetilacetonato) de dibutilestano.
Preferiblemente, la composicion sellante o composicion de revestimiento comprende una carga de refuerzo. Los ejemplos de cargas de refuerzo adecuadas incluyen, pero no se limitan a, CaCO3, sflice de pirolisis, arcilla, talco. Preferiblemente, la composicion sellante tambien comprende un promotor de la adhesion. Los promotores de la adhesion adecuados incluyen, pero no se limitan a, aminosilano y epoxisilano. Opcionalmente, la composicion sellante comprende uno o mas de un modificador de la reologfa, un eliminador de la humedad y un estabilizador de UV. Los ejemplos de eliminadores de la humedad adecuados en la composicion sellante son diisocianato de tolueno (TDI), diisocianato de difenilmetano (MDI) y MDI polimerico, viniltrimetoxisilano, metiltrimetoxisilano, hexametildisilazano, isocianato de paratoluensulfonilo.
Las composiciones se preparan mezclando la composicion de prepolfmero con la carga de refuerzo hasta que se consigue una mezcla homogenea. La mezcla se realiza en condiciones que reducen los niveles de humedad en la mezcla. Despues, se anaden a la mezcla el catalizador y otros componentes deseables, p.ej., un promotor de la adhesion.
Aplicacion de las composiciones sellantes y de revestimiento
La composicion sellante puede usarse para sellar o unir edificios, autopistas, puentes, camiones, trailers, autobuses, vehfculos de recreo, coches, servicios publicos, aplicaciones de ventanas, etc. Los materiales diferentes que pueden, por ejemplo, ser sellados o unidos con la composicion de la presente invencion incluyen productos que contienen cemento, metales, plasticos, vidrio, materiales de Sistemas de Aislamiento y Acabado Exterior (EIFS, por sus siglas en ingles), vinilos, metales pintados, vidrios revestidos, Kynar, marmol, granito y ladrillo. La composicion sellante puede aplicarse usando un equipo estandar, tal como una pistola o bomba de calafateo.
La composicion de revestimiento puede aplicarse a una superficie rociandola o vertiendola sobre la superficie y extendiendola a traves de la superficie con un rodillo u otro dispositivo similar.
Ejemplos
Los siguientes ejemplos son solo para fines de ilustracion, y no pretenden limitar el alcance de la invencion definida en las reivindicaciones que se adjuntan a la presente memoria.
Ejemplo 1: Composicion de prepolfmero
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Se hicieron reaccionar 782 gramos de diol de propilenglicol que tema un peso molecular medio ponderal de 4.000, 118 gramos de ftalato de diisodecilo (DIDP) y 51 gramos de diisocianato de tolueno (TDI) con agitacion en atmosfera de nitrogeno con 0,04 gramos de dilaurato de dibutilestano a una temperature de 75 a 80°C. Despues de alcanzarse el contenido de NCO teorico de aproximadamente 0,7%, se anadieron al reactor 43 gramos de un aminosilano (un producto de reaccion de aminopropiltrimetilsilano y un acrilato de etilo). La reaccion continua hasta que el contenido de NCO libre esta por debajo de 0,05%. Despues se anadieron 3 gramos de nonilfenol a la mezcla de reaccion junto con 0,02 gramos de dilaurato de dibutilestano. La reaccion continua a 75°C hasta que el % de NCO cae a cero. Se anadieron 3,3 gramos de viniltrimetoxisilano (un eliminador de la humedad) al final de la reaccion. La composicion de prepolfmero resultante tema una viscosidad Brookfield de aproximadamente 30.000 cps a 25°C. La viscosidad Brookfield de la composicion de prepolfmero esta por debajo de 40.000 cps despues de un ano de envejecimiento en estante.
Ejemplo 2: Composicion de prepolfmero
Se hicieron reaccionar en atmosfera de nitrogeno 868 gramos de diol de polipropilenglicol que tema un peso molecular medio ponderal de 4.000 y 74,4 gramos de diisocianato de isoforona con 0,06 gramos de dilaurato de dibutilestano a una temperatura de 85°C. Despues de alcanzarse el contenido de NCO teorico de aproximadamente 0,85%, se anadieron al reactor 43 gramos de un aminosilano (un producto de reaccion de aminopropiltrimetoxisilano y acrilato de etilo). La reaccion continua hasta que el contenido de NCO libre esta por debajo de 0,2%. Despues se anadieron 11 gramos de nonilfenol a la mezcla de reaccion. La reaccion continua a 85°C hasta que el % de NCO cae a cero. Se anadieron 4 gramos de viniltrimetoxisilano (un eliminador de la humedad) al final de la reaccion. La composicion de prepolfmero resultante tema una viscosidad Brookfield de aproximadamente 32.000 cps a 25°C. La viscosidad Brookfield de la composicion de prepolfmero esta por debajo de 40.000 cps despues de un ano de envejecimiento en estante.
Ejemplo 3: Composicion de prepolfmero
Se hicieron reaccionar en atmosfera de nitrogeno 876 gramos de diol de polipropilenglicol que tema un peso molecular medio ponderal de 4.000 y 75,4 gramos de diisocianato de isoforona con 0,06 gramos de dilaurato de dibutilestano a una temperatura de 85°C. Despues de alcanzarse el contenido de NCO teorico de aproximadamente 0,85%, se anadieron al reactor 34 gramos de N-etilaminoisobutiltrimetoxisilano. La reaccion continua hasta que el contenido de NCO libre esta por debajo de 0,2%. Despues se anadieron 11 gramos de nonilfenol a la mezcla de reaccion. La reaccion continua a 85°C hasta que el % de NCO cae a cero. Se anadieron 4 gramos de viniltrimetoxisilano (un eliminador de la humedad) al final de la reaccion. La composicion de prepolfmero resultante tiene una viscosidad Brookfield de aproximadamente 38.000 cps a 25°C. La viscosidad Brookfield de la composicion de prepolfmero esta por debajo de 45.000 cps despues de un ano de envejecimiento en estante.
Ejemplo 4: Composiciones sellantes
Se produjeron composiciones sellantes en base a la siguiente formulacion.
Materiales % en peso

Prepolfmeros de poliuretano taponados terminalmente con 27,04
silano y nonilfenol (Ejemplo 1, 2, o 3)

Plastificante (Santicizer 160) 17

Carbonato de calcio precipitado revestido (Hakuenka CCR) 40

Carbonato de calcio molido revestido (Hi-Pflex 100) 10

Colorante 4,3

Viniltrimetoxisilano (A-171) 1

Aminopropiltrimetoxisilano 0,08

N-etilaminopropilisobutiltrimetoxisilano 0,5

Diacetato de dibutilestano 0,08
Las composiciones sellantes se prepararon primero mezclando la composicion de prepolfmero de poliuretano del Ejemplo 1, 2 o 3 con plastificante, carbonato de calcio y colorante a 75°C a vacfo durante aproximadamente 60 minutos para reducir el nivel de humedad en el sistema. Despues se cargaron a la mezcla todos los silanos y el catalizador, y la mezcla a vacfo continuo durante 10 minutos.
Cada una de las tres composiciones sellantes preparadas como se describio exhibio una estabilidad excelente tras ser almacenada en un recipiente sellado en condiciones ambientales durante mas de un ano. El sellante curado desarrollo una dureza Shore A de 20 despues de ser expuesto durante tres semanas a 50% de humedad y 25°C. No se observaron en el sellante grietas ni desmenuzamiento ni ningunos otros indicadores de reversion, es decir, 5 degradacion de los enlaces polimericos, tras ser expuesto a luz UV en un Wertherometro de Xenon durante mas que 4.000 horas. La dureza Shore A se mantuvo aun en aproximadamente 20 despues de 4.000 horas de exposicion a luz UV. Ademas, el sellante preparado con los prepolfmeros de los ejemplos 2 y 3 dio una excelente estabilidad de color despues de la exposicion a la luz UV.
Todos los sellantes proporcionaron tambien excelentes propiedades ffsicas. El tiempo de formacion de piel para
10 todos los sellantes es aproximadamente 60 minutos. La velocidad de extrusion del sellante es aproximadamente 20 segundos para 20 gramos de material a 413,7 kPa (60 psi). La resistencia a la traccion a la rotura fue aproximadamente 1,03 MPa (150 psi), el alargamiento a la rotura fue mas que 500%, la resistencia al desgarro fue aproximadamente 7 N/mm (40 pli). Todos los sellantes dieron tambien una excelente adhesion a diversos sustratos, tales como aluminio, vidrio, cemento, vinilo, acero y ladrillo.
15 Por tanto, las composiciones sellantes o de revestimiento de la presente invencion tienen una excelente vida util, tienen una excelente capacidad de fluir para una facil aplicacion por pistola, tienen una buena flexibilidad para resistir el movimiento de juntas, no se encogen ni se gasifican tras el curado, tienen una excelente estabilidad frente al desgaste tras la exposicion a la luz UV, y dan un tiempo de piel rapido despues de ser expuestas a la humedad de la atmosfera.

Claims (16)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    REIVINDICACIONES
    1. Una composicion de prepoKmero para preparar composiciones sellantes y de revestimiento, que comprende
    a) prepoUmeros que comprenden grupos NCO terminales que estan taponados terminalmente con grupos silano o con grupos silano y grupos alcohol, en donde al menos 50% en moles de los grupos NCO terminales estan taponados terminalmente con grupos silano, y
    b) un alcohol aromatico sin reaccionar en una cantidad de mas que 0% a 15% en moles en base a la cantidad de los grupos NCO taponados terminalmente en el prepolfmero, seleccionado de fenol, 3-metoxifenol, 4-metoxifenol, nonilfenol, meta-cresol, para-cresol, 4-clorofenol, meta-hidroxibenzaldetndo, orto-hidroxibenzaldel'ndo, para- hidroxibenzaldehndo, hidroquinona, 1-hidroxi-2-propanona, 3-hidroxiacetofenona y 4-hidroxiacetofenona.
  2. 2. La composicion de prepolfmero de la reivindicacion 1, en donde la cantidad de dicho alcohol aromatico sin reaccionar en la composicion es mayor que 2% en moles en base a la cantidad de los grupos NCO taponados terminalmente en el prepolfmero.
  3. 3. La composicion de prepolfmero de la reivindicacion 1 o 2, en donde los grupos NCO taponados terminalmente del prepolfmero estan taponados terminalmente tanto con grupos silano como con grupos alcohol.
  4. 4. La composicion de prepolfmero segun la reivindicacion 3, en donde los grupos alcohol con los que los grupos NCO del prepolfmero estan taponados terminalmente son grupos alcohol aromaticos, preparandose dicha composicion haciendo reaccionar un prepolfmero que esta taponado terminalmente de manera parcial con grupos silano con un exceso de alcohol aromatico para proporcionar una composicion que comprende un exceso de alcohol aromatico y un prepolfmero que esta taponado terminalmente de manera total con una combinacion de grupos silano y grupos alcohol aromatico.
  5. 5. La composicion de prepolfmero de cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, en donde 70 a 100% en moles de los grupos NCO originales estan bloqueados o taponados terminalmente con grupos silano.
  6. 6. La composicion de prepolfmero de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde la composicion de prepolfmero se prepara combinando un alcohol aromatico con un prepolfmero que contiene grupos NCO terminales sin reaccionar, estando al menos 50% en moles de los grupos NCO terminales en este prepolfmero taponados terminalmente con un grupo de taponacion terminal de silano, en donde la cantidad de alcohol aromatico que se combina es suficiente para taponar terminalmente los grupos NCO sin reaccionar en este prepolfmero y, ademas, proporcionar dicho alcohol (b) aromatico sin reaccionar en la composicion en una cantidad mayor que 0 a 15% en base a la cantidad de grupos NCO terminales en el prepolfmero taponado terminalmente.
  7. 7. La composicion de prepolfmero de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde el prepolfmero taponado terminalmente se prepara haciendo reaccionar un isocianato organico que tiene dos o mas grupos isocianato con un polfmero terminado en hidroxilo seleccionado del grupo que consiste en un poliol de polieter, un poliol de poliester, un poliol acnlico, y una cadena hidrocarbonada que comprende dos o mas grupos hidroxilo.
  8. 8. La composicion de prepolfmero de la reivindicacion 6, en donde el prepolfmero que contiene grupos NCO sin reaccionar se combina con una mezcla de un alcohol aromatico y un alcohol alifatico de tal modo que los grupos NCO terminales en el prepolfmero estan taponados terminalmente con grupos de taponacion terminal de silano, grupos alcohol aromatico y grupos alcohol alifatico.
  9. 9. La composicion de prepolfmero de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde al menos 70% en moles de los grupos NCO terminales del prepolfmero taponado terminalmente estan taponados terminalmente con grupos silano.
  10. 10. Un metodo para preparar una composicion de prepolfmero que comprende un prepolfmero taponado terminalmente y un alcohol aromatico sin reaccionar, comprendiendo el metodo combinar un alcohol aromatico seleccionado de fenol, 3-metoxifenol, 4-metoxifenol, nonilfenol, meta-cresol, para-cresol, 4-clorofenol, meta- hidroxibenzaldetndo, orto-hidroxibenzaldel'ndo, para-hidroxibenzaldehndo, hidroquinona, 1-hidroxi-2-propanona, 3- hidroxiacetofenona y 4-hidroxiacetofenona con un prepolfmero que contiene grupos NCO terminales sin reaccionar, estando al menos 50% en moles de los grupos nCo terminales en este prepolfmero taponados terminalmente con un grupo de taponacion terminal de silano, en donde la cantidad de alcohol aromatico que se combina es suficiente para taponar terminalmente los grupos NCO sin reaccionar en este prepolfmero y, ademas, proporcionar dicho alcohol aromatico sin reaccionar en la composicion en una cantidad mayor que 0 a 15% en moles en base a la cantidad de grupos NCO terminales en el prepolfmero taponado terminalmente.
  11. 11. El metodo de la reivindicacion 10, en donde la cantidad de alcohol aromatico sin reaccionar que se combina es suficiente para producir una composicion que contiene > 2% en moles de alcohol aromatico sin reaccionar, en base a la cantidad de grupos NCO taponados terminalmente en el prepolfmero taponado terminalmente.
  12. 12. El metodo de la reivindicacion 10 o 11, en donde el prepolfmero que contiene grupos NCO sin reaccionar se
    combina con una mezcla de un alcohol aromatico y un alcohol alifatico de tal modo que los grupos NCO terminales en el prepoUmero taponado terminalmente estan taponados con grupos de taponacion terminal de silano, grupos alcohol aromatico y grupos alcohol alifatico.
  13. 13. El metodo de cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, en donde al menos 70% en moles de los grupos NCO 5 terminales del prepolfmero taponado terminalmente estan taponados terminalmente con grupos silano.
  14. 14. El metodo de cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13, en donde el prepolfmero taponado terminalmente se prepara haciendo reaccionar un isocianato organico que tiene dos o mas grupos isocianato con un polfmero terminado en hidroxilo seleccionado del grupo que consiste en un poliol de polieter, un poliol de poliester, un poliol acnlico, y una cadena hidrocarbonada que comprende dos o mas grupos hidroxilo.
    10 15. Una composicion sellante que comprende la composicion de prepolfmero de cualquiera de las reivindicaciones 1
    a 9 y un catalizador para promover la reticulacion entre los prepolfmeros cuando la composicion sellante es expuesta a la humedad atmosferica.
  15. 16. Una composicion sellante que comprende una composicion de prepolfmero obtenible por el metodo de cualquiera de las reivindicaciones 10 a 14 y un catalizador para promover la reticulacion entre los prepolfmeros
    15 cuando la composicion sellante es expuesta a la humedad atmosferica.
  16. 17. Un sellante formado curando por humedad la composicion sellante de las reivindicaciones 15 o 16.
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