MATERIAL DE RELLENO EN POLVO ORGANICO COMO EL SUSTITUTO DEL MATERIAL DE RELLENO MINERAL EN LOS COMPUESTOS.

Un relleno orgánico para la sustitución de rellenos minerales en capas de gel y otro tipo de materiales compuestos,

de manera que el relleno orgánico comprende entre un 50 y un 100% en peso, en base al peso total de relleno, de un material orgánico que comprende al menos uno de: (a) los productos de reacción de resinas de poliéster insaturadas, resinas híbridas de poliéster insaturado/poliuretano, resinas acrílicas reticulables, melamina, o bien (b) polímeros termoplásticos que no son ni solubles ni hinchables en monómeros etilénicamente insaturados, estando dicho relleno orgánico en forma de partículas que tienen un tamaño máximo de partícula inferior a unos 60 µm

La presente invención hace referencia al campo de los revestimientos a base de gel, más en particular, a los compuestos de revestimiento a base de gel con un material de relleno a base de un polvo orgánico y a los artículos revestidos con dichos revestimientos.

Los artículos a base de compuestos revestidos de gel se utilizan frecuentemente en una amplia gama de aplicaciones. Los revestimientos a base de gel proporcionan unas características muy mejoradas en la exposición de los mismos a la intemperie y en el aspecto superficial. En algunas aplicaciones, por ejemplo, encimeras y dispositivos de unión para el cuarto de baño, el artículo a base de un material compuesto simula preferiblemente el aspecto de un material

15 natural como puede ser el granito, mármol o bien otra piedra. Se conocen diversos métodos que crean ese aspecto que parece piedra. La patente 5.504.126 describía un artículo mineral simulado que comprende un material plástico suspendido discreto y una matriz termoplástica continua. El material plástico y la matriz termoplástica se distinguen claramente una de otra y cada una de ellas contiene un agente de acoplamiento. La patente también aporta un método para preparar un artículo a base de mineral simulado.

La patente americana 5.476.895 describe una composición de revestimiento pulverizable que sea útil para formar una superficie simulada de granito que tenga una resistencia a un fuerte impacto, una dureza superior y un aspecto estéticamente agradable. La composición del revestimiento tiene una capa de gel y unos gránulos que incluyen componentes termoplásticos y componentes de plástico endurecido o termofraguado. La capa de gel y los gránulos se diferencian visualmente unos de otros, básicamente no se mezclan y son isopícnicos en densidad. Cuando el compuesto se mezcla con un endurecedor, se puede pulverizar en un molde y revestirse de fibra de vidrio, plástico o bien otra resina adecuada para formar un panel o estructura similar, p bien se puede aplicar directamente a una superficie para conseguir un aspecto que se asemeje al granito.

La JP 02-102156 describía una composición a base de una resina para moldear, prensada en caliente, para mejorar la transparencia y el brillo mediante el prensado en caliente de una composición para moldear que contenga una resina insaturada de poliéster, un agente de curado, polvo del producto curado de una resina insaturada de poliéster, relleno inorgánico específico y agente liberador del molde.

La JP 06-25539 describía partículas de resina coloreadas para molduras decoradas. Las partículas de resina coloreadas se obtenían disolviendo la resina termoplástica, en una resina termofraguable no curada o endurecida. Luego se añadían el relleno y el pigmento a la solución de resina

y la solución se endurecía y trituraba en pequeños trozos.

En una configuración, la invención es un relleno orgánico útil como el sustituto de rellenos minerales en capas de gel y otro tipo de materiales compuestos, de manera que el relleno orgánico equivalga aproximadamente a un 50% en peso hasta un 100% en peso, en base al peso total del relleno, de un material orgánico que comprenda al menos uno de : (a) los productos de reacción de las resinas insaturadas de poliéster, las resinas híbridas insaturadas de poliéster/poliuretano, sustancias acrílicas reticulables,

o bien (b) polímeros termoplásticos que no sean ni solubles ni hinchables en monómeros insaturados etilénicamente.

En otra configuración, la invención es una composición recubierta por un gel que comprende un relleno orgánico, de manera que el relleno orgánico equivalga aproximadamente a un 50% en peso hasta un 100% en peso, en base al peso total del relleno, de un material orgánico que comprenda al menos uno de : (a) los productos de reacción de las resinas insaturadas de poliéster, las resinas híbridas insaturadas de poliéster/poliuretano, sustancias acrílicas reticulables, melamina o bien (b) polímeros termoplásticos que no sean ni solubles ni hinchables en monómeros insaturados etilénicamente. Dicho peso total de relleno no debería exceder el 50% en peso de la composición total de revestimiento de gel. La invención se refiere también al revestimiento a base de gel resultante y al artículo que comprende dicho revestimiento de gel. Otros usos son también parte de la invención, como los revestimientos barrera o cutáneos o las composiciones para moldear de compuestos

(compuestos BMC/SMC) y los artículos resultantes.

La invención se refiere en primer lugar a los materiales de relleno a base de polvo orgánico (relleno orgánico), útiles como sustitutos de los rellenos minerales, como el trihidrato de aluminio, sulfato de bario, carbonato de calcio, talco, arcilla, etc... en revestimientos a base de gel, y otro tipo de materiales compuestos. El relleno mineral puede ser total o parcialmente sustituido por el material en polvo en la aplicación. Los materiales en polvo están hechos de materiales orgánicos. La cantidad de material de relleno orgánico frente al material de relleno inorgánico en la composición en forma de gel es de 50/50 a 100/0 por peso, de forma que el total del relleno (relleno orgánico + relleno inorgánico) no exceda el 50% de la composición total en forma de gel. El tamaño de partícula máximo de los materiales de relleno orgánicos en polvo es inferior a 60 µm. Más preferiblemente, el tamaño de partícula del relleno orgánico tiene un margen típico de 0,1 a 45µm, y no se diferencia visualmente cuando se incorpora a los revestimientos a base de gel o a los compuestos.

Los materiales orgánicos utilizados para fabricar los polvos de relleno orgánicos son a) los productos de reacción de las resinas de poliéster insaturadas, las resinas híbridas insaturadas de poliéster/poliuretano, las sustancias acrílicas reticulables, y la melamina o bien (b) los polímeros termoplásticos que ni se disuelven (ni son solubles) ni hinchables en monómeros insaturados etilénicamente. Los materiales de relleno orgánicos tienen

una temperatura de transición vítrea superior a 50ºC, preferiblemente superior a 60ºC. Los productos de reacción tienen un grado de curado (conversión) superior al 70%, preferiblemente mayor al 80%. Los productos de reacción tienen un contenido inferior al 10% en peso de sustancias volátiles, preferiblemente inferior al 5% de sustancias volátiles.

La resina de poliéster insaturada tiene al menos un grupo alqueno dicarboxílico y es preferiblemente un oligómero de un compuesto de ácido dicarboxílico α,ßetilénicamente insaturado, que se obtiene por la reacción de condensación de uno o más ácido o anhídrido di-o policarboxílico saturado y un ácido o anhídrido di-o policarboxílico insaturado con un glicol o alcohol polihídrico. La resina de poliéster insaturada puede prepararse también a partir de ácido(s) o anhídrido(s) di- o policarboxílico(s) insaturados con glicoles y/o alcohol(es) polihídrico(s). Ejemplos de ácidos adecuados di-o policarboxílicos saturados incluyen los ácidos isoftálico, ortoftálico, tereftálico, adípico, succínico, sebácico y se prefieren las mezclas de dos o más de estos compuestos con ácido isoftálico. Los ácidos o anhídridos carboxílicos insaturados típicos incluyen el ácido maleico, ácido fumárico, ácido citracónico, ácido cloromaleico, ácido alilsuccínico, ácido itacónico, ácido mesacónico, sus anhídridos y mezclas de dos o más de dichos compuestos, con anhídrido maleico siendo ésta la opción preferida. Ejemplos de alcoholes polihídricos que son útiles en la invención

incluyen el neopentilglicol, etilenglicol, dietilenglicol, trietilenglicol, propilenglicol, dipropilenglicol, 1,4butanodiol, polietilenglicoles, glicerol, manitol, 1,2propanodiol, pentaeritritol, 1,6-hexanodiol, 1,3butilenglicol y mezclas de dos o más de dichos compuestos. La producción de dichas resinas es bien conocida para los expertos en la materia, y además, muchas resinas adecuadas se encuentran disponibles en los fabricantes de resinas como Cook Composites & Polymers Company.

La solución de resina de poliéster insaturada contiene también monómeros etilénicamente insaturados. Los monómeros etilénicamente insaturados pueden ser cualquier monómero etilénicamente insaturado capaz de reticular la resina de poliéster insaturada por medio de la polimerización de monómeros de adición vinílica.

Ejemplos de monómeros insaturados etilénicamente útiles son el estireno, o-, m-, p-metilestireno,...

1. Un relleno orgánico para la sustitución de rellenos minerales en capas de gel y otro tipo de materiales compuestos, de manera que el relleno orgánico comprende entre un 50 y un 100% en peso, en base al peso total de relleno, de un material orgánico que comprende al menos uno de: (a) los productos de reacción de resinas de poliéster insaturadas, resinas híbridas de poliéster insaturado/poliuretano, resinas acrílicas reticulables, melamina, o bien (b) polímeros termoplásticos que no son ni solubles ni hinchables en monómeros etilénicamente insaturados, estando dicho relleno orgánico en forma de partículas que tienen un tamaño máximo de partícula inferior a unos 60 µm.

2. El relleno orgánico de la reivindicación 1, donde el tamaño de partícula oscila entre 0,1 y unos 45 µm.

3. El relleno orgánico de las reivindicaciones 1 ó 2, donde las partículas no son diferenciables visualmente de una matriz de compuesto cuando las partículas se incorporan a los compuestos.

4. El relleno orgánico de una de las reivindicaciones 1 a 3, donde el material orgánico tiene una temperatura de transición vítrea superior a 50ºC.

5. El relleno orgánico de la reivindicación 4, donde el material orgánico tiene una temperatura de transición vítrea superior a 60ºC.

6. El relleno orgánico de una de las reivindicaciones 1 a 5, donde dichos productos de reacción a) tienen un grado de

endurecimiento superior al 70%.

7. El relleno orgánico de la reivindicación 6, donde los productos de reacción tienen un grado de endurecimiento superior al 80%.

8. El relleno orgánico de una de las reivindicaciones 1 a 7, donde dichos productos de reacción a) tienen menos de un 10% en peso de contenido volátil.

9. El relleno orgánico de la reivindicación 8, donde dichos productos de reacción a) tienen menos de un 5% de contenido volátil.

10. El relleno orgánico de una de las reivindicaciones 1 a 9, donde dichos productos de reacción a) se fabrican añadiendo iniciadores y promotores a las resinas de poliéster insaturadas, a las resinas híbridas de poliéster insaturado/poliuretano, a las resinas acrílicas reticulables, o a la melamina para formar una mezcla endurecible y curando la mezcla endurecible mediante i) el curado a temperatura ambiente, o bien ii) calentando la mezcla a alta temperatura, o bien iii) exponiendo la mezcla a la luz UV, o bien iv) exponiendo la mezcla al microondas y luego sometiendo el producto curado a un proceso de reducción del tamaño para obtener un polvo con un tamaño de partícula inferior a 60 µm.

11. El relleno orgánico de la reivindicación 10, donde los productos de reacción a) son además termofraguados a elevadas temperaturas para aumentar el grado de endurecimiento y eliminar los componentes volátiles o reducir el contenido en sustancias volátiles.

12. Una composición a base de una capa de gel que comprende un relleno orgánico tal como se ha definido conforme a cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, siendo la cantidad de relleno orgánico entre el 50 y el 100% en peso en base al peso total del relleno en la capa de gel.

13. La composición de la capa de gel de la reivindicación 12, donde el relleno orgánico está presente en una cantidad entre el 10 y el 50% en peso del peso de la composición de revestimiento de gel, de manera que el peso total del relleno en la capa de gel no exceda el 50% en peso de la composición total de la capa de gel.

14. La composición de la capa de gel de las reivindicaciones 12 ó 13, donde el relleno orgánico está en forma de partículas y las partículas no se diferencian visualmente de la capa de gel.

15. La composición de la capa de gel de las reivindicaciones 12 ó 13, que comprende además los monómeros reactivos etilénicamente insaturados.

16. La composición de la capa de gel de la reivindicación 12, donde el relleno orgánico está presente en una cantidad de al menos un 2% en peso, preferiblemente entre el 2 y el 50% en peso del peso total de la composición de la capa de gel y donde la composición de la capa de gel tiene un valor HAP inferior al 37% en peso.

17. Una capa de gel que se obtiene por el curado de la composición de la capa de gel de una de las reivindicaciones 12 a 16.

18. Un artículo que comprende la capa de gel de la

18 reivindicación 17.

19. Uso de un relleno orgánico conforme a cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 como relleno en las capas de gel, capas barreras, capas de piel o composiciones para moldear el compuesto.