Composición polimerizable.

Composición polimerizable, que contiene:

a) por lo menos un compuesto de benzoxazina polimerizable y

b) partículas núcleo-vaina, cuyo núcleo contiene por lo menos un

(co)polímero de por lo menos un monómero etilénicamente insaturado (A) y cuya vaina contiene por lo menos un (co)polímero reticulado de por lo menos un monómero etilénicamente insaturado (B), dicho monómero etilénicamente insaturado (B) tiene por lo menos un grupo aromático.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2009/054943.

Solicitante: HENKEL AG & CO. KGAA.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: HENKELSTRASSE 67 40589 DUSSELDORF ALEMANIA.

Inventor/es: UNGER, LOTHAR, SCHONFELD,RAINER, KREILING,Stefan, TADEN,Andreas.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > PRODUCCION; PROCESOS GENERALES PARA FORMAR MEZCLAS;... > Fabricación de artículos o modelado de materiales... > C08J5/24 (Impregnación de materiales con prepolímeros que pueden ser polimerizados in situ , p. ej. fabricación de productos preimpregnados)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Compuestos macromoleculares obtenidos por reacciones... > C08G61/12 (Compuestos macromoleculares que contienen átomos distintos del carbono en la cadena principal de la macromolécula)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > C08F26/00 (Homopolímeros o copolímeros de compuestos que tienen uno o más radicales alifáticos insaturados, teniendo solamente cada uno un enlace doble carbono-carbono, y estando al menos uno terminado por un enlace simple o doble a nitrógeno o por un ciclo heterocíclico que contiene nitrógeno)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > C08F24/00 (Homopolímeros o copolímeros de compuestos que tienen uno o más radicales alifáticos insaturados, teniendo solamente cada uno un enlace doble carbono-carbono, y estando al menos uno terminado por un ciclo heterocíclico que contiene oxígeno (ésteres cíclicos de ácidos polifuncionales C08F 18/00; anhídridos cíclicos de ácidos insaturados C08F 20/00, C08F 22/00))
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > COMPOSICIONES DE REVESTIMIENTO, p. ej. PINTURAS,... > Composiciones de revestimiento a base de homopolímeros... > C09D139/04 (Homopolímeros o copolímeros de monómeros que tienen heterociclos con nitrógeno en el ciclo)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > COMPOSICIONES DE REVESTIMIENTO, p. ej. PINTURAS,... > C09D137/00 (Composiciones de revestimiento a base de homopolímeros o copolímeros de compuestos con uno o varios radicales alifáticos insaturados, con un solo enlace doble carbono-carbono y uno al menos terminado en un heterociclo que contiene oxígeno (a base de polímeros de ésteres cíclicos de ácidos polifuncionales C09D 131/00; a base de polímeros de anhídridos cíclicos de ácidos insaturados C09D 135/00 ); Composiciones de revestimiento a base de derivados de tales polímeros)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > ADHESIVOS; ASPECTOS NO MECANICOS DE LOS PROCEDIMIENTOS... > C09J137/00 (Adhesivos a base de homopolímeros o copolímeros de compuestos con uno o varios radicales alifáticos insaturados, con un solo enlace doble carbono-carbono y uno al menos terminado en un heterociclo que contiene oxígeno (a base de polímeros de ésteres cíclicos de ácidos polifuncionales C09J 131/00; a base de polímeros de anhídridos cíclicos de ácidos insaturados C09J 135/00 ); Adhesivos a base de derivados de tales polímeros)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > COMPOSICIONES DE REVESTIMIENTO, p. ej. PINTURAS,... > C09D139/00 (Composiciones de revestimiento a base de homopolímeros o copolímeros de compuestos con uno o varios radicales alifáticos insaturados, con un solo enlace doble carbono-carbono y uno al menos terminado en un enlace sencillo o doble a un nitrógeno o en un heterociclo que contiene nitrógeno; Composiciones de revestimiento a base de derivados de tales polímeros)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > ADHESIVOS; ASPECTOS NO MECANICOS DE LOS PROCEDIMIENTOS... > Adhesivos a base de homopolímeros o copolímeros... > C09J139/04 (Homopolímeros o copolímeros de monómeros que tienen heterociclos con nitrógeno en el ciclo)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > C08F124/00 (Homopolímeros de compuestos que tienen uno o más radicales alifáticos insaturados, teniendo solamente cada uno un enlace doble carbono-carbono, y estando al menos uno terminado por un ciclo heterocíclico que contiene oxígeno (ésteres cíclicos de ácidos polifuncionales C08F 118/00; Anhídridos cíclicos de ácidos insaturados C08F 120/00, C08F 122/00))
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > C08F126/00 (Homopolímeros de compuestos que tienen uno o más radicales alifáticos insaturados, teniendo solamente cada uno un enlace doble carbono-carbono, y estando al menos uno terminado por un enlace simple o doble a nitrógeno o por un ciclo heterocíclico que contiene nitrógeno)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > ADHESIVOS; ASPECTOS NO MECANICOS DE LOS PROCEDIMIENTOS... > C09J139/00 (Adhesivos a base de homopolímeros o copolímeros de compuestos con uno o varios radicales alifáticos insaturados, con un solo enlace doble carbono-carbono y uno al menos terminado en un enlace sencillo o doble a un nitrógeno o en un heterociclo que contiene nitrógeno; Adhesivos a base de derivados de tales polímeros)

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Fragmento de la descripción:

Composición polimerizable La presente invención se refiere a una composición polimerizable, que contiene por lo menos un compuesto de benzoxazina polimerizable y partículas núcleo-vaina, dicho núcleo de la partícula núcleo-vaina contiene por lo menos un (co) polímero de por lo menos de un monómero etilénicamente insaturado (A) y la vaina de la partícula núcleovaina contiene por lo menos un (co) polímero reticulado de por lo menos un monómero etilénicamente insaturado (B) , dicho monómero etilénicamente insaturado (B) incluye por lo menos un grupo aromático. Otros objetos de la presente invención son adhesivos, materiales de estanqueidad o recubrimientos, que incluyen la composición polimerizable de la invención así como los productos de polimerización de dicha composición. La presente invención se refiere además a un procedimiento de fabricación de la composición polimerizable de la invención.

Los sistemas de resina basados en epóxidos se están empleando con éxito desde hace mucho tiempo como adhesivos, materiales de estanqueidad o para el recubrimiento de superficies en la industria aeronáutica, del automóvil o eléctrica como sistemas resínicos con una serie de componentes distintos para la fabricación de materiales mixtos.

Los sistemas resínicos basados en la benzoxazina disponen por lo general de una temperatura de transición vítrea elevada y se caracterizan por sus buenas propiedades eléctricas y su comportamiento posición de protección contra incendio.

Las mezclas de resinas epoxi y las resinas de benzoxazina se han descrito por ejemplo en las patentes US4607091, 5021484 y 5200452. Las mezclas de los sistemas resínicos mencionados se caracterizan por un facilidad

ventajosa de transformación, porque la resina epoxi reduce de modo determinante la viscosidad de la composición. Los sistemas resínicos citados entre otros por su facilidad de transformación pueden utilizarse en caso de una porción potencialmente alta de cargas de relleno en la industria electrónica. De todos modos, el inconveniente estriba en que la adición de resinas epoxi conlleva en algunos casos la elevación acusada de la temperatura de reticulación de los sistemas resínicos basados en la benzoxazina.

Después de la reticulación, los sistemas resínicos basados en la benzoxazina se caracterizan por una gran resistencia mecánica. Se considera un inconveniente que los materiales citados sean por lo general muy frágiles y, por lo tanto, tengan que modificarse para mejorar su resistencia al impacto con vistas a la mayoría de aplicaciones.

Son también conocidos los sistemas resínicos basados en la benzoxazina modificados que tienen mejor resistencia al impacto. Por ejemplo, en la patente US-7157509 se describen composiciones basadas en la benzoxazina reticulables térmicamente, que como aportador de tenacidad (toughener) incluyen copolímeros de acrilonitrilobutadieno, dicho copolímero lleva grupos terminales amino secundario.

Además, en la solicitud de patente internacional WO 2007/064801 se describe una composición reticulable que contiene sistemas resínicos basados en la benzoxazina y, como aportador de tenacidad (toughener) , determinados aductos. Dichos aductos se obtienen en dos pasos. En un primer paso se realiza la reacción de un compuesto provisto de grupos hidroxi con un compuesto provisto de grupos isocianato y un compuesto fenólico, el producto de la reacción se hace reaccionar en un segundo paso con compuestos que contienen grupos epoxi, obteniéndose el

aducto mencionado.

Prescindiendo del estado de la técnica, sigue habiendo demanda de aportadores de tenacidad nuevos y ventajosos para los sistemas resínicos basados en la benzoxazina. El objetivo de la presente invención es, pues, el desarrollo de composiciones polimerizables basadas en la benzoxazina que estén modificadas para alcanzar una mejor

resistencia al impacto y que contienen un aportador de tenacidad, dicho aportador de tenacidad presenta facilidad de formulación y buena compatibilidad con la matriz de benzoxazina.

De modo sorprendente ahora se ha encontrado que una composición basada en la benzoxazina, que incluye determinadas partículas núcleo-vaina como aportador de tenacidad puede modificarse de manera eficaz para 55 mejorar la resistencia al impacto, dichas partículas núcleo-vaina presentan facilidad de formulación y buena compatibilidad con la matriz de benzoxazina.

Es, pues, objeto de la presente invención una composición polimerizable, que contiene por lo menos un compuesto de benzoxazina polimerizable y partículas núcleo-vaina, el núcleo de las partículas núcleo-vaina contiene por lo 60 menos un (co) polímero de por lo menos un monómero etilénicamente insaturado (A) y la vaina de las partículas núcleo-vaina contiene por lo menos un (co) polímero reticulado de por lo menos un monómero etilénicamente insaturado (B) , dicho monómero etilénicamente insaturado (B) incluye por lo menos un grupo aromático.

Otro objeto de la presente invención es un procedimiento de fabricación de la composición polimerizable de la 65 invención.

La composición polimerizable de la presente invención es idónea en gran manera para la fabricación de adhesivos, materiales de estanqueidad o recubrimientos, también para la fabricación de materiales mixtos, que comprenden una capa o un haz de fibras, por ejemplo fibras de carbono.

Por ello, los adhesivos, materiales de estanqueidad o recubrimientos, que contienen la composición polimerizable de la invención, son también objeto de la presente invención así como el producto de polimerización de la composición de la invención y su obtención, dicho producto de polimerización contiene una capa o un haz de fibras, por ejemplo fibras de carbono.

El compuesto de benzoxazina polimerizable de la presente invención es un monómero, oligómero o polímero, que contiene por lo menos un grupo benzoxazina. Los monómeros preferidos pueden contener con preferencia hasta cuatro grupos benzoxazina, pudiendo emplearse como compuesto de benzoxazina no solo los monómeros individuales, sino también las mezclas de dos o más monómeros.

A continuación se indican algunos compuestos de benzoxazina polimerizables de la invención, que contienen hasta cuatro grupos benzoxazina.

Los compuestos idóneos de benzoxazina se describen con preferencia con la fórmula (B-I) :

en la que “o” es un número entero entre 1 y 4, X se elige entre el grupo formado por alquilo (cuando o = 1) , alquileno (cuando o = 2 - 4) , oxígeno (cuando o = 2) , tiol (cuando o = 1) , azufre (cuando o = 2) , sulfóxido (cuando o = 2) ,

sulfona (cuando o = 2) y un enlace covalente directo (cuando o = 2) , R1 se elige entre el grupo formado por 25 hidrógeno, alquilo, alquenilo y arilo y R4 se elige entre el grupo formado por hidrógeno, halógeno, alquilo y alquenilo,

o R4 es un resto divalente, que convierte la estructura de benzoxazina en la correspondiente estructura de naftoxazina.

Las estructuras especialmente preferidas de la fórmula (B-I) se representan mediante la fórmula (B-II) : 30

en la que X se elige entre el grupo formado por CH2, C (CH3) 2, O, C=O, S, S=O, O=S=O y un enlace covalente son iguales o distintos y en cada caso se eligen entre el grupo formado por hidrógeno, halógeno, alquilo y alquenilo,

o R4 es en cada caso un resto divalente, que convierte la estructura de benzoxazina en la correspondiente estructura de naftoxazina.

Los compuestos de benzoxazina de la invención, de la fórmula (B-II) son por ejemplo benzoxazinas de las fórmulas de (B-III) a (B-VI) :

en las que R1, R2 y R4 tienen los significados definidos antes. Los compuestos de benzoxazina... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Composición polimerizable, que contiene:

a) por lo menos un compuesto de benzoxazina polimerizable y b) partículas núcleo-vaina, cuyo núcleo contiene por lo menos un (co) polímero de por lo menos un monómero etilénicamente insaturado (A) y cuya vaina contiene por lo menos un (co) polímero reticulado de por lo menos un monómero etilénicamente insaturado (B) , dicho monómero etilénicamente insaturado (B) tiene por lo menos un grupo aromático.

2. Composición polimerizable según la reivindicación 1, caracterizada porque el compuesto de benzoxazina se elige entre compuestos de N-alquil- o N-alquenil-benzoxazina y sus mezclas.

3. Composición polimerizable según por lo menos una de las reivindicaciones de 1 a 2, caracterizado porque el 15 monómero etilénicamente insaturado (A) se elige entre monómeros etilénicamente monoinsaturados.

4. Composición polimerizable según por lo menos una de las reivindicaciones de 1 a 3, caracterizada porque el núcleo de las partículas núcleo-vaina contiene por lo menos un (co) polímero, que se obtiene por polimerización en miniemulsión iniciada por radicales de por lo menos un monómero etilénicamente insaturado (A) eventualmente en presencia de un reticulante.

5. Composición polimerizable según por lo menos una de las reivindicaciones de 1 a 4, caracterizada porque el monómero etilénicamente insaturado (B) se elige entre compuestos vinilo aromático o entre ésteres aromáticos de ácidos (met) acrílicos.

6. Composición polimerizable según por lo menos una de las reivindicaciones de 1 a 5, caracterizada porque la vaina de las partículas núcleo-vaina contiene por lo menos un (co) polímero reticulable, que se obtiene por polimerización de por lo menos un monómero etilénicamente insaturado (B) , que tiene un grupo aromático, en presencia de por lo menos un reticulante.

7. Composición polimerizable según por lo menos una de las reivindicaciones de 1 a 6, caracterizada porque el núcleo y/o la vaina de las partículas núcleo-vaina constan de más de una capa.

8. Composición polimerizable según por lo menos una de las reivindicaciones de 1 a 7, caracterizada porque la

porción de los núcleos se sitúa entre el 50 y el 95 % en peso y la porción de las vainas se sitúa entre el 5 y el 50 % en peso, porcentajes referidos en cada caso a la cantidad total de las partículas núcleo-vaina.

9. Composición polimerizable según por lo menos una de las reivindicaciones de 1 a 8, caracterizada porque la composición polimerizable contiene las partículas núcleo-vaina en cantidades del 0, 001 al 20 % en peso, con preferencia del 1 al 15 % en peso y con preferencia muy especial del 5 al 10 % en peso, porcentajes referidos en cada caso a la cantidad total de la composición polimerizable.

10. Procedimiento para la fabricación de una composición polimerizable según por lo menos una de las reivindicaciones de 1 a 9, que consta de los pasos siguientes:

a) adición de un disolvente orgánico miscible con agua a una dispersión acuosa de las partículas núcleo-vaina, b) adición de una solución de por lo menos un compuesto de benzoxazina polimerizable en un disolvente orgánico miscible con agua y c) separación del agua y del disolvente orgánico miscible con agua.

11. Producto de polimerización de la composición polimerizable según por lo menos una de las reivindicaciones de 1 a 9.

12. Producto de polimerización según la reivindicación 11, caracterizado porque dicho producto de polimerización

contiene una capa o un haz de fibras, dichas fibras se tratan con una composición polimerizable según por lo menos una de las reivindicaciones de 1 a 9 antes de la reticulación de esta.

13. Procedimiento para la fabricación de un producto de polimerización según la reivindicación 12, que consta de los pasos siguientes:

a) aportación de una capa o de un haz de fibras; b) aportación de la composición polimerizable según por lo menos una de las reivindicaciones de 1 a 9; c) generación de un sistema mixto por tratamiento de una capa o de un haz de fibras con la composición polimerizable;

d) eventualmente eliminación de la cantidad en exceso de la composición polimerizable del sistema mixto, dicho producto de polimerización se obtiene sometiendo el sistema mixto a una temperatura y una presión elevadas.

14. Adhesivo, material de estanqueidad o recubrimiento, que contiene una composición polimerizable según por lo menos una de las reivindicaciones de 1 a 9.

15. Uso de partículas núcleo-vaina, que son parte integrante de una composición polimerizable según por lo menos una de las reivindicaciones de 1 a 9 para modificar la resistencia al impacto de un producto de polimerización, que contiene por lo menos un compuesto de benzoxazina polimerizable en forma polimerizada.