Proceso de dispensación homogénea para una composición de epoxi con alto contenido de relleno.

Un proceso para la producción de una composición de epoxi lista para su uso que tenga un contenido de agente de relleno de al menos el 55% del volumen con respecto a la composición total de epoxi lista para su uso

, que comprende:

- proporcionar un líquido A, que comprenda al menos una resina de epoxi,

- proporcionar un líquido B, que comprenda al menos un agente de curación,

- proporcionar un componente sólido C, que comprenda al menos un agente de relleno seleccionado de entre las ferritas,

- en el cual en una primera etapa se llena un recipiente de mezclado con uno de los líquidos A o B,

- en una segunda etapa se deposita el componente sólido C encima del líquido en el recipiente de mezclado,

- en una tercera etapa se deposita el líquido restante A o B encima del componente sólido C, y

- en una cuarta etapa se mezclan los componentes para obtener la composición de epoxi lista para su uso, caracterizado por que el componente sólido C consiste en partículas que tienen un tamaño medio de partícula de entre 0,5 y 1000 micrómetros.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/065306.

Solicitante: HENKEL AG & CO. KGAA.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: HENKELSTRASSE 67 40589 DUSSELDORF ALEMANIA.

Inventor/es: GAN,YOKE AI.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > C08G59/00 (Policondensados que contienen varios grupos epoxi por molécula; Macromoléculas obtenidas por reacción de policondensados poliepoxi con compuestos monofuncionales de bajo peso molecular; Macromoléculas obtenidas por polimerización de compuestos que contienen más de un grupo epoxi por molécula utilizando agentes de endurecimiento o catalizadores que reaccionan con los grupos epoxi)

PDF original: ES-2534647_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Proceso de dispensación homogénea para una composición de epoxi con alto contenido de relleno

La presente invención se refiere a un proceso para la producción de una composición homogénea de epoxi que contiene una elevada cantidad de relleno, a partir de tres componentes unidos por separado, un conjunto de partes que comprende estos tres componentes, así como la composición de epoxi lista para su uso obtenida por el proceso de la Invención.

Los adhesivos de epoxi son versátiles en tanto a que pueden utilizarse para pegar diversos sustratos de manera efectiva y pueden formularse para curar tanto a temperatura ambiente como a temperaturas elevadas. Aunque generalmente se caracterizan por ser quebradizos, pueden formularse para ser más flexibles sin perder la resistencia a los esfuerzos. En el mercado de la industria general los adhesivos de epoxi se utilizan en muebles, electrodomésticos, etc. Adicionalmente, las aplicaciones de pegado estructural en la construcción de edificios o autopistas dependen de las características de rendimiento de los adhesivos de epoxi. En el mercado de los automóviles, se utilizan adhesivos de epoxi en conjuntos de subcomponentes (motor y no motor). Los epoxis también pueden utilizarse en el montaje de misiles, reparación de compuestos, etc., de aplicaciones aeroespaciales. Los adhesivos de epoxi pueden ser de tipo 1-K (componente) o de tipo 2-K (componente) dependiendo de los requisitos de la aplicación. En epoxis 2-K (componente) normalmente se utilizan equipos automáticos de dispensación estática o dinámica para mezclar el adhesivo justo antes de su aplicación.

La mayoría de las composiciones de resina de epoxi convencionales son composiciones en dos partes que comprenden la parte principal y el agente de curación. A menudo se incorporan agentes de relleno en las composiciones de epoxi en cualquier momento de la producción para mejorar las propiedades para cumplir los requisitos de aplicación. En general, los contenidos en agente de relleno son bajos y no superan un contenido del 5% aproximadamente del volumen de la composición. Con las técnicas convencionales de 2 componentes resulta difícil obtener composiciones de epoxi homogéneas listas para su uso, dado que una desventaja durante el proceso de producción es la tendencia de los agentes de relleno a aglomerarse o sedimentarse. Adicionalmente, también es difícil asegurar un mezclado y dispensación homogéneos de productos de epoxi con elevados contenidos de relleno mediante los equipos automáticos de dispensación estática o dinámica. Los agentes de relleno se acumularán, se aglomerarán y bloquearán el área de mezclado de los componentes de mezclado estático o dinámico.

El objeto de la presente invención es, por lo tanto, proporcionar un proceso para producir una composición de epoxi con un alto contenido de agente de relleno y que no presente los problemas anteriormente mencionados, tales como aglomeración y sedimentación durante el proceso de producción.

Sorprendentemente, con el método de acuerdo con la presente invención pueden obtenerse fácilmente composiciones de epoxi homogéneas listas para su uso con un alto contenido de agente de relleno. Por consiguiente, la presente invención proporciona un proceso de acuerdo con la reivindicación 1 para producir una composición de epoxi lista para su uso que tenga un contenido de agente de relleno de al menos el 55% del volumen con respecto a la composición total de epoxi lista para su uso, que comprende:

- proporcionar un líquido A, que comprende al menos una resina de epoxi,

- proporcionar un líquido B, que comprende al menos un agente de curación,

- proporcionar un componente sólido C, que comprende al menos un agente de relleno,

- en el cual en una primera etapa se llena un recipiente de mezclado con uno de los líquidos A o B,

- en una segunda etapa se deposita el componente sólido C encima de la fase líquida en el recipiente de mezclado,

- en una tercera etapa se deposita el líquido restante A o B encima del componente sólido C,

- en una cuarta etapa se mezclan los componentes para obtener la composición de epoxi lista para su uso.

El término "composición de epoxi lista para su uso" generalmente significa una mezcla reactiva que se obtiene mezclando el primer componente, que comprende al menos una resina de epoxi, el segundo componente, que comprende al menos un agente de curación, y el tercer componente, que comprende al menos un agente de relleno, en el cual el agente de relleno se selecciona de tal modo que pueda reaccionar con la resina de epoxi en condiciones a 2°C sin la necesidad de añadir ningún tipo de energía de activación.

Tal como se utilizan en la presente invención, los términos "sólido" y "líquido" se refieren a las condiciones físicas de los componentes a una temperatura de 2°C y a una presión ambiental de 113 mbar.

Tal como se utiliza en la presente invención, el término "depositado encima de" significa que las fases se colocan por capas dentro del recipiente de mezclado las unas encima de las otras con diferentes bordes de fase. Es preferible que no se produzca apenas un mezclado intermedio en los bordes de fase. Como mucho el mezclado intermedio en las líneas de separación de fase tendrá lugar sólo en un grado tan bajo que no se produzca un contacto sustancial entre la capa inferior y la capa superior (sin contacto entre los líquidos A y B) debido al componente sólido intermedio C, que compone al menos el 55 % del volumen de la composición total de epoxi lista para su uso. Puede

resultar preferible no mezclar más del 5 % en peso, preferiblemente no más del 3 % en peso, más preferiblemente no más del 3 % en peso, más preferiblemente no más del ,5 % en peso del liquido B con el líquido A durante el proceso de llenado (antes del comienzo de la etapa de mezclado 4).

El presente procedimiento inventivo supera el problema existente para Incorporar mayores contenidos de agente de relleno por encima del 55 % del volumen en mezclas desaireadas de composiciones de epoxl convencionales de manera homogénea. En los sistemas 2K convencionales, se observa regularmente la sedimentación de los agentes de relleno durante los tiempos de almacenamiento, así como durante el proceso de dispensación. Adlclonalmente, puede elegirse libremente cualquier velocidad de mezclado de los líquidos A y B y el componente sólido C, y controlarse de manera consistente mediante un pesado preciso de estas premezclas. El proceso de acuerdo con la presente Invención resuelve los problemas del proceso de producción de las composiciones de epoxl listas para su uso, ayuda a simplificarlo, aumenta el ahorro de tiempo y coste, así como los rendimientos de producción de productos homogéneos.

Más preferiblemente la composición presenta un contenido de agente de relleno de al menos el 6 % del volumen, más preferiblemente de al menos el 65 % del volumen, con respecto a la composición de epoxl lista para su uso. Preferiblemente, la composición de epoxi presenta un contenido de agente de relleno por debajo del 7 % del volumen con respecto a la composición de epoxi lista para su uso, dependiendo de los requisitos de aplicación tales como una aplicación con un volumen de retracción muy bajo, encapsulación, etc.

Adlclonalmente se ha observado que podrán obtenerse los mejores efectos con respecto a la separación de las fases previamente al mezclado, así como con respecto a la homogeneidad de la composición de epoxl lista para su uso resultante, si el líquido A y/o el líquido B presentan viscosidades entre 1 y 2 mPas, preferiblemente entre 2 y 15 mPas, más preferiblemente entre 3 y 1 mPas (medidos a 22 °C con un vlscosfmetro Brookfield de tipo RV-T, con husillo 6, a una velocidad... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un proceso para la producción de una composición de epoxi lista para su uso que tenga un contenido de agente de relleno de al menos el 55% del volumen con respecto a la composición total de epoxi lista para su uso, que comprende:

- proporcionar un líquido A, que comprenda al menos una resina de epoxi,

- proporcionar un líquido B, que comprenda al menos un agente de curación,

- proporcionar un componente sólido C, que comprenda al menos un agente de relleno seleccionado de entre las ferritas,

- en el cual en una primera etapa se llena un recipiente de mezclado con uno de los líquidos A o B,

- en una segunda etapa se deposita el componente sólido C encima del líquido en el recipiente de mezclado,

- en una tercera etapa se deposita el líquido restante A o B encima del componente sólido C, y

- en una cuarta etapa se mezclan los componentes para obtener la composición de epoxi lista para su uso,

caracterizado por que el componente sólido C consiste en partículas que tienen un tamaño medio de partícula de entre ,5 y 1 micrómetros.

2. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que el líquido A y/o el líquido B se desairean antes de su deposición en el recipiente de mezclado.

3. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el procedimiento de mezclado se lleva a cabo al vacío y/o a una temperatura de entre 2 °C y 6 °C.

4. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el agente de relleno de ferrlta se selecciona del grupo que consiste en ferritas de la fórmula general

M" Felll24 o MmO * Fe23,

en donde M se selecciona del grupo consistente en Mn, Co, Ni, Mg, Ca, Cu, Zn, Y, Sn, Cd, Sr, Ti, Cr, Mo y V.

5. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el componente sólido C comprende al menos un agente de relleno seleccionado de entre óxido de aluminio, óxido de magnesio, óxido de cinc, óxido de titanio, óxido de silicio, hidróxido de aluminio, hidróxido de magnesio, nltruro de silicio, nitruro de aluminio, nitruro de boro, carburo de silicio, aluminio, cobre, grafito, níquel y/o plata.

6. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el líquido A comprende al menos dos tipos diferentes de resina de epoxi.

7. El proceso de acuerdo con la reivindicación 6, en el cual al menos dos tipos diferentes de resina de epoxi presentan diferentes pesos moleculares y/o diferentes funcionalidades y/o diferentes pesos equivalentes de epoxi.

8. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el líquido A contiene al menos un aditivo adicional, seleccionado de entre agentes espesantes, pigmentos, plastificantes, y agentes reforzantes.

9. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el líquido B contiene al menos un aditivo adicional, seleccionado de entre agentes espesantes, pigmentos, plastificantes, y agentes reforzantes.

1. Un conjunto de partes que comprende

- un líquido A ensamblado por separado, que comprende al menos una resina de epoxi,

- un líquido B ensamblado por separado, que comprende al menos un agente de curación, y

- un componente sólido C ensamblado por separado, que comprende al menos un agente de relleno seleccionado de entre las ferritas

caracterizado por que el componente sólido C consiste en partículas que tienen un tamaño medio de partícula entre , 5 y 1 micrómetros.