PLASTICOS REFORZADOS CON FIBRA DE VIDRIO.

Procedimiento para la fabricación de plásticos reforzados con fibra de vidrio,

caracterizado porque se aplica una composición de apresto sobre las fibras de vidrio, se elimina el agua, a continuación se realiza una irradiación con radiación rica en energía y en una segunda etapa se incorporan las fibras de vidrio aprestadas al plástico y se lleva a cabo un endurecimiento térmico a 150 a 300ºC con liberación de los grupos poliisocianato mediante desbloqueo

Plásticos reforzados con fibra de vidrio.

La invención se refiere a un nuevo procedimiento para la fabricación de plásticos reforzados con fibra de vidrio empleando radiación rica en energía.

Son conocidos los agentes de recubrimiento acuosos basados en dispersiones de poliuretano y poliisocianatos bloqueados. Se combinan, por ejemplo, en agentes de recubrimiento de un componente. Dichos agentes de recubrimiento se utilizan, por ejemplo, en el apresto de fibras de vidrio, por ejemplo, para plásticos reforzados con fibra de vidrio. Después de la aplicación sobre las fibras de vidrio, se elimina en primer lugar el agua. Se reticula la película generada (apresto) al menos mediante desbloqueo parcial y reacción de los poliisocianatos contenidos. Se realiza una reacción adicional de los poliisocianatos contenidos en el apresto en la incorporación de las fibras de vidrio a plásticos. Es un problema de este modo de proceder que el desbloqueo y reacción de los poliisocianatos en el apresto de las fibras de vidrio y en la incorporación a plásticos son difíciles de separar entre sí, de modo que da como resultado una incertidumbre del proceso. Por tanto, es ventajoso usar dos mecanismos de endurecimiento activables independientes entre sí.

La combinación de endurecimiento por fotopolimerización en agentes de recubrimientos acuosos que contienen acrilatos insaturados y endurecimiento posterior mediante desbloqueo de poliisocianatos y su reticulación con polioles es conocida, por ejemplo, para el lacado de múltiples capas de automóviles. En el documento WO-A 01/23453, se dan a conocer dispersiones de poliuretano acuosas endurecibles por radiación UV así como térmicamente que contienen tanto grupos endurecibles por UV como grupos isocianato bloqueados. Son desventajosos aquí los monómeros de acrilato monofuncionales de un peso molecular bajo usados mayoritariamente, que impiden la constitución de dispersiones de alto peso molecular. Además, se añaden frecuentemente para conseguir propiedades suficientes los denominados diluyentes reactivos como, por ejemplo, acrilatos de bajo peso molecular polifuncionales con propiedades fisiológicas en parte peligrosas, que impiden además el secado físico del recubrimiento.

Era objetivo de la presente invención procurar un nuevo procedimiento para la fabricación de plásticos reforzados con fibra de vidrio en el que el mecanismo de endurecimiento de la composición de apresto diera proceder controladamente mediante dos mecanismos de reticulación activables separados entre sí.

Se ha conseguido este objetivo mediante el empleo de dispersiones de poliuretano acuosas endurecibles por UV que contienen pocos o ningún átomo de hidrógeno activos, en combinación con poliisocianatos bloqueados dispersables en agua o solubles en agua.

Es por tanto objeto de la invención un procedimiento para la fabricación de plásticos reforzados con fibra de vidrio, caracterizado porque se aplica una composición de apresto sobre las fibras de vidrio, se elimina el agua, a continuación se realiza una irradiación con radiación rica en energía y en una segunda etapa se incorporan las fibras de vidrio aprestadas al plástico y se lleva a cabo un endurecimiento térmico a 150 a 300°C con liberación de los grupos poliisocianato mediante desbloqueo.

La composición de apresto utilizada en el procedimiento según la invención contiene:

En el sentido de la presente invención, son grupos con átomos de H activos de Zerewitinoff grupos hidroxilo, amina primaria o secundaria o tiol.

Según la invención, los poliuretanos (B) se presentan en forma de dispersiones, emulsiones o soluciones acuosas de poliuretano que se fabrican mediante poliadición de di- o poliisocianatos (componente a) con compuestos reactivos frente a isocianatos (componentes (b1) a (b5)).

Son poliisocianatos (a) adecuados poliisocianatos aromáticos, aralifáticos, alifáticos o cicloalifáticos. Pueden utilizarse también mezclas de dichos poliisocianatos. Son ejemplos de poliisocianatos adecuados butilendiisocianato, hexametilendiisocianato (HDI), isoforondiisocianato (IPDI), 2,2,4- y/o 2,4,4-trimetilhexametilendiisocianato, los bis-(4,4'-isocianatociclohexil)metanos isoméricos o sus mezclas de cualquier contenido de isómeros, isocianatometil-1,8-octanodiisocianato, 1,4-ciclohexilendiisocianato, 1,4-fenilendiisocianato, 2,4- y/o 2,6-toluilendiisocianato, 1,5-naftilendiisocianato, 2,4'- o 4,4'-difenilmetanodiisocianato, trifenilmetano-4,4',4''-triisocianato o sus derivados con estructura de uretano, isocianurato, alofanato, biuret, uretdiona, iminooxadiazindiona y mezclas de los mismos. Se prefieren hexametilendiisocianato, isoforondiisocianato y los bis-(4,4'-isocianatociclohexil)metanos isoméricos, así como sus mezclas.

El poliuretano (B) contenido en los agentes de recubrimiento acuosos según la invención es un producto de reacción de

El componente (b1) contiene grupos iónicos que pueden ser de naturaleza catiónica o aniónica y/o grupos hidrófilos no iónicos. Son compuestos de acción dispersante catiónicos, aniónicos o no iónicos aquellos que contienen, por ejemplo, grupos sulfonio, amonio, fosfonio, carboxilato, sulfonato, fosfonato o grupos que pueden transformarse en los grupos anteriormente citados mediante la formación de sal (grupos potencialmente iónicos) o grupos poliéter y que pueden incorporarse a las macromoléculas mediante los grupos reactivos con isocianato presentes. Son grupos reactivos con isocianato adecuados preferidos grupos hidroxilo y amina.

Son compuestos iónicos o potencialmente iónicos (b1) adecuados, por ejemplo, ácidos mono- y dihidroxicarboxílicos, ácidos mono- y diaminocarboxílicos, ácidos mono- y dihidroxisulfónicos, así como ácidos mono- y dihidroxifosfónicos y su sales, como ácido dimetilolpropiónico, ácido dimetilolbutírico, ácido hidroxipiválico, N-(2-aminoetil)-ß-alanina, ácido 2-(2-aminoetilamino)etanosulfónico, ácido etilendiaminopropilsulfónico o etilendiaminobutilsulfónico, ácido 1,2- ó 1,3-propilendiamino-ß-etilsulfónico, ácido málico, ácido cítrico, ácido glicólico, ácido láctico, glicina, alanina, taurina, lisina, ácido 3,5-diaminobenzoico, un producto de adición de IPDI y ácido acrílico (documento EP-A 0.916.647, ejemplo 1) y sus sales alcalinas y/o de amonio; el aducto de bisulfito de amonio a 2-buteno-1,4-diol, polietersulfonato, el aducto propoxilado de 2-butenodiol y NaHSO₃, por ejemplo, descrito en el documento DE-A 2.446.440 (páginas 5-9, fórmulas I-III), así como constituyentes transformables en grupos catiónicos como N-metildietanolamina como componentes constitutivos hidrofílicos. Son compuestos iónicos o potencialmente iónicos preferidos aquellos que disponen de grupos carboxilo o carboxilato y/o grupos sulfonato y/o grupos amonio. Son compuestos iónicos especialmente preferidos aquellos que contienen grupos...

1. Procedimiento para la fabricación de plásticos reforzados con fibra de vidrio, caracterizado porque se aplica una composición de apresto sobre las fibras de vidrio, se elimina el agua, a continuación se realiza una irradiación con radiación rica en energía y en una segunda etapa se incorporan las fibras de vidrio aprestadas al plástico y se lleva a cabo un endurecimiento térmico a 150 a 300ºC con liberación de los grupos poliisocianato mediante desbloqueo.

2. Procedimiento para la fabricación de plásticos reforzados con fibra de vidrio según la reivindicación 1, caracterizado porque la composición de apresto contiene

(I) al menos un poliisocianato (A) bloqueado dispersable en agua o soluble en agua,

(II) al menos un poliuretano (B) que contiene grupos polimerizables radicálicamente con un contenido de grupos que contienen átomos de hidrógeno activos de Zerewitinoff de 0 a 0,53 mmol y

(III) un iniciador (C) que puede desencadenar una polimerización radicálica.

3. Procedimiento para la fabricación de plásticos reforzados con fibra de vidrio según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el poliisocianato (A) bloqueado es un producto de reacción de

(A1) al menos un poliisocianato con grupos isocianato unidos alifática, cicloalifática, aralifática y/o aromáticamente,

(A2) al menos un compuesto iónico o potencialmente iónico y/o no iónico,

(A3) al menos un agente de bloqueo,

(A4) eventualmente una o varias mono- o poliaminas (ciclo)alifáticas con 1 a 4 grupos amino del intervalo de peso molecular de 32 a 300,

(A5) eventualmente uno varios alcoholes polihidroxílicos con 1 a 4 grupos hidroxilo del intervalo de peso molecular de 50 a 250 y

(A6) eventualmente uno o varios compuestos que contienen grupos reactivos con isocianato e insaturados.

4. Procedimiento para la fabricación de plásticos reforzados con fibra de vidrio según una o varias de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el poliuretano (B) es un producto de reacción de

(a) uno o varios di- o poliisocianatos,

(b1) uno o varios compuestos de acción hidrofilizante con grupos iónicos y/o transformables en grupos iónicos y/o grupos no iónicos,

(b2) uno o varios compuestos con grupos polimerizables radicálicamente,

(b3) eventualmente uno o varios compuestos de poliol con un peso molecular medio de 50 a 500, preferiblemente de 80 a 200, y una funcionalidad hidroxilo mayor que o igual a 2 y menor que o igual a 3,

(b4) eventualmente uno o varios compuestos de poliol con un peso molecular medio de 500 a 13.000 g/mol, preferiblemente de 700 a 4.000 g/mol, con una funcionalidad hidroxilo media de 1,5 a 2,5, preferiblemente de 1,8 a 2,2, con especial preferencia de 1,9 a 2,1,

(b5) eventualmente una o varias di- o poliaminas.