Composiciones de resina que contienen resinas epoxi modificadas con ácido sórbico.

Uso de una composición de resina que contiene

a) el producto de reacción de

a1) uno o varios compuestos epoxi con al menos 2 grupos epoxi y

a2) ácido sórbico

como componente A;

b) un disolvente que contiene grupos vinilo

como componente B;

para el aislamiento de componentes y aparatos eléctricos y electrónicos

.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2012/056120.

Solicitante: ELANTAS GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: Abelstr. 43 46483 Wesel ALEMANIA.

Inventor/es: MORITZ, HANS-ULRICH, LIENERT, KLAUS-WILHELM, AL-MASRI,MAJDI, HUESMANN,ANNE-GÖNKE.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Policondensados que contienen varios grupos epoxi... > C08G59/14 (Policondensados modificados por tratamiento químico posterior)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones... > Composiciones de resinas epoxi; Composiciones de... > C08L63/10 (Resinas epoxi modificadas por compuestos insaturados)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > COMPOSICIONES DE REVESTIMIENTO, p. ej. PINTURAS,... > Composiciones de revestimiento a base de resinas... > C09D163/10 (Resinas epoxi modificadas por compuestos insaturados)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES; DISPOSITIVOS ELECTRICOS... > Detalles de dispositivos semiconductores o de otros... > H01L23/29 (caracterizados por el material)

PDF original: ES-2534875_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Composiciones de resina que contienen resinas epoxi modificadas con ácido sórbico La invención se refiere a composiciones de resina que contienen ésteres de ácido sórbico, a materiales de recubrimiento que contienen las mismas, así como a su uso para el aislamiento de componentes y aparatos eléctricos y electrónicos.

Actualmente, las composiciones estándar líquidas usadas para el aislamiento eléctrico son aquellas a base de poliésteres insaturados (UP) o resinas epoxi (EP) .

Los sistemas UP, que se usan como resina de impregnación, contienen un diluyente reactivo tal como, por ejemplo, estireno, y causan, con ello, emisiones de monómeros correspondientemente elevadas durante el endurecimiento, o están exentos de monómeros con la viscosidad más elevada asociada a ello. La polimerización radical se realiza habitualmente usando un iniciador radical térmico o mediante irradiación con luz UV.

Los sistemas de resina epoxi que se usan se endurecen mediante frío o calor. Como componente endurecedor se usan en los sistemas endurecibles por frío poliaminas y sus derivados tales como, por ejemplo poliamidoaminas. En el caso de sistemas endurecibles por calor se usan anhídridos de ácidos o, si no, en el caso de endurecimiento catalítico, ácidos de Lewis, por ejemplo complejos de BCl3-amina.

Una descripción amplia de polímeros que se usan como resina de impregnación se encuentra en Horst Sulzbach (editor) , "Polymers for Electrical Insulation", Verlag Moderne Industrie 2008, ISBN 978-3-937889-82-5 y las citas mencionadas en el mismo.

Los ésteres epoxivinílicos presentan muchas de las propiedades ventajosas de sistemas de resina epoxi tales como una buena procesabilidad y resistencia a productos químicos y, además, pueden diluirse en disolventes acrílicos con una contenido de VOC muy reducido (VOC = volatile organic compounds, compuestos orgánicos volátiles) . En el documento US 5.984.647 se describe el uso de dichos sistemas para la impregnación de un motor hermético. No obstante, las fuerzas adhesivas de estos sistemas no alcanzan los valores que son posibles en principio con sistemas de resina epoxi.

Las propiedades de endurecimiento UV de composiciones de resinas epoxi con grupos epoxi que solo han reaccionado parcialmente se describen por Saiki y col. en el Journal of Applied Polymer Science 117 (2010) 34663472 y por Park y col. en el International Journal of Adhesives & Adhesives 29 (2009) 710 -717.

Es un objetivo de la invención proporcionar un sistema de resina de impregnación que presente buenas propiedades de adherencia, que endurezca rápidamente y que solo contenga cantidades reducidas de VOC.

El objetivo se logra mediante una composición de resina que contiene a) el producto de reacción de a1) uno o varios compuestos epoxi con al menos 2 grupos epoxi y a2) ácido sórbico como componente A;

b) un disolvente que contiene grupos vinilo como componente B.

Se ha mostrado, sorprendentemente, que las composiciones de resina que contienen éster de ácido sórbico son adecuadas como resinas de impregnación con buenas adherencias. Los sistemas pueden endurecerse mediante la adición de endurecedores, siendo los tiempos de gelificación correspondientes cortos. Las impregnaciones parecen homogéneas y destacan por una resistencia al aglomerado alta.

De este modo, se proporcionan sistemas según la invención para el aislamiento eléctrico con unas propiedades de resistencia a la temperatura, adherencia y aislamiento eléctrico sobresalientes en estado endurecido. La resina puede usarse sola o en combinación con materiales de aislamiento sólidos (bandas, etc.) , para aislar aparatos eléctricos tales como motores, transformadores y generadores.

El objetivo se logra, además, mediante un material de recubrimiento que contiene i) 100 partes en peso de una composición de resina y ii) de 0, 1 a 3 partes en peso de un iniciador de polimerización formador de radicales, Las composiciones de resina según la invención contienen un producto de reacción de uno o varios compuestos con

funcionalidad epoxi, que presentan al menos 2 grupos epoxi y ácido sórbico. Este producto de reacción se diluye con un disolvente que contenga grupos vinilo.

Compuestos con funcionalidad epoxi adecuados con al menos 2 grupos epoxi son, por ejemplo, bisfenol-Adiglicidiléter de la fórmula siguiente,

** (Ver fórmula) **

en la que n se encuentra en el intervalo de 0 a 10, preferentemente de 0 a 8, de modo particularmente preferente de 0 a 6, o bisfenol-F-diglicidiléter de la fórmula siguiente,

** (Ver fórmula) **

en la que n se encuentra en el intervalo de 0 a 5, preferentemente de 0 a 4, de modo particularmente preferente de 0 10 a 3.

Además, como compuestos con funcionalidad epoxi con al menos 2 grupos epoxi son adecuados, por ejemplo, compuestos epoxi a base de fenol-novolac o cresol-novolac. Los epoxi-novolacs adecuados presentan, en general, un punto de fusión en el intervalo de 60 a 120 º C, preferentemente de 70 a 100 º C, y contienen por molécula, en promedio, de 2 a 20, preferentemente de 3 a 10 grupos epoxi.

** (Ver fórmula) **

Como compuestos con funcionalidad epoxi con al menos 2 grupos epoxi son preferentes el bisfenol-A-diglicidiléter con n=0, así como sus homólogos de alto peso molecular.

Los disolventes que contienen grupos vinilo adecuados, también denominados diluyentes reactivos, son diluyentes reactivos monofuncionales, difuncionales y polifuncionales. Ejemplos de diluyentes reactivos son acrilatos, metacrilatos y viniléteres. Son particularmente preferentes los (met) acrilatos.

Los acrilatos y metacrilatos adecuados son, en general, los (met) acrilatos de monoalcoholes, dioles y polioles. Son preferentes los (met) acrilatos de monoalcoholes, por ejemplo (met) acrilato de hidroxietilo, (met) acrilato de hidroxipropilo, (met) acrilato de butilo, (met) acrilato de hexilo, (met) acrilato de octilo y los (met) acrilatos de dioles, por ejemplo di (met) acrilato de butanodiol, di (met) acrilato de hexanodiol, di (met) acrilato de dietilenglicol, di (met) acrilato de trietilenglicol, di (met) acrilato de dipropilenglicol y di (met) acrilato de tripropilenglicol.

Las resinas de poliéster insaturadas son conocidas de por sí y se fabrican mediante la reacción de polioles, ácidos

carboxílicos polifuncionales insaturados y, dado el caso, compuestos monofuncionales tales como interruptores de cadena. La fabricación de resinas de polyester insaturadas es, en general, conocida. A este respecto, los componentes se calientan con o sin catalizadores de esterificación habitualmente a temperaturas de entre 160 y 200 º C. La reacción se lleva a cabo habitualmente en atmósfera de gas de protección. El agua formada en la reacción de condensación puede eliminarse por destilación azeotrópicamente usando un disolvente adecuado o retirarse mediante destilación al vacío. El progreso de la reacción se controla habitualmente mediante determinación de índice de acidez y/o la viscosidad Para la fabricación de los poliésteres insaturados, los polioles adecuados se eligen de etilenglicol, 1, 3-propanodiol, 2-metil-1, 3-propanodiol, di-y trietilenglicol, neopentilglicol, 1, 3-y 1, 6-hexanodiol, perhidrobisfenol A, glicerina, trimetilolpropano, isocianurato de tris- (2-hidroxietilo) , pentaeritritol y dipentaeritritol. Son preferentes di-y trietilenglicol, 2-metil-1, 3-propanodiol, glicerina, neopentilglicol y trimetilolpropano.

Ã?cidos carboxílicos insaturados preferentes para la fabricación de los poliésteres insaturados son ácidos dicarboxílicos ï?¡, ï?¢-insaturados y sus anhídridos tales como ácido maleico, anhídrido de ácido maleico y ácido fumárico. Además,... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Uso de una composición de resina que contiene a) el producto de reacción de a1) uno o varios compuestos epoxi con al menos 2 grupos epoxi y a2) ácido sórbico como componente A; b) un disolvente que contiene grupos vinilo como componente B; para el aislamiento de componentes y aparatos eléctricos y electrónicos.

2. Uso según la reivindicación 1, caracterizado porque en el componente A los grupos epoxi se hacen reaccionar completamente con ácido sórbico.

3. Uso según una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque en el componente A se hace reaccionar bisfenol A-diglicidiléter como compuesto epoxi a1) .

4. Uso según una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque en el componente A se hace reaccionar bisfenol F-diglicidiléter como compuesto epoxi a1) .

5. Uso según una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque en el componente A se hace reaccionar epoxi-novolac como compuesto epoxi a1) .

6. Uso según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el disolvente que contiene grupos vinilo del componente B se selecciona del grupo constituido por acrilatos de monoalcoholes, dioles y polioles y por metracrilatos de monoalcoholes, dioles y polioles.

7. Uso de un material de recubrimiento que contiene i) 100 partes en peso de una composición de resina según una de las reivindicaciones 1 a 6 y ii) de 1 a 3 partes en peso de un iniciador de polimerización formador de radicales para aislar componentes y

aparatos eléctricos y electrónicos.

8. Composición de resina que contiene

a) el producto de reacción de a1) uno o varios compuestos epoxi con al menos 2 grupos epoxi y a2) ácido sórbico como componente A; b) un disolvente que contiene grupos vinilo como componente B; caracterizado porque en el componente A se hace reaccionar un bisfenol-F-diglicidiléter o un epoxi-novolac

como compuesto epoxi a1) .

9. Composición de resina según la reivindicación 8, caracterizada porque en el componente A los grupos epoxi se hacen reaccionar completamente con ácido sórbico.

10. Composición de resina según las reivindicaciones 8 o 9, caracterizada porque el disolvente que contiene grupos vinilo del componente B se selecciona del grupo constituido por acrilatos de monoalcoholes, dioles y polioles y por metracrilatos de monoalcoholes, dioles y polioles.

11. Material de recubrimiento que contiene i) 100 partes en peso de una composición de resina según una de las reivindicaciones 8 a 10 y ii) de 1 a 3 partes en peso de un iniciador de polimerización formador de radicales.