DISPERSIÓN QUE CONTIENE ÓXIDO DE ALUMINIO.

Preparación obtenible añadiendo una dispersión con agitación a una disolución acuosa de una resina de melamina o viceversa,

en la que la dispersión contiene óxido de aluminio y agua y al menos un ácido hidroxicarboxílico y/o sales del mismo, en la que el óxido de aluminio - está presente en forma de partícula primarias agregadas, con una superficie específica de BET de 20 a 200 m 2 /g, y tiene un diámetro medio del agregado a base de volumen en la dispersión menor que 100 nm, - está modificado en la superficie con ácidos organofosfónicos y/o sales de los mismos, en el que - la superficie está completa o parcialmente modificada, - los ácidos organofosfónicos poseen al menos un grupo amino y/o hidroxi, - y está presente en un contenido de 20 a 70% en peso, basado en el peso total de la dispersión

La invención se refiere a una preparación que contiene resina de melamina que contiene una dispersión que contiene óxido de aluminio, y a un procedimiento para la producción de la misma.

La invención se refiere además a un producto endurecido por medio de la preparación. 5

Se conoce cómo impartir un aspecto decorativo a superficies de muebles o suelos, y la reducción de su sensibilidad al estrés mecánico, térmico y químico mediante la aplicación de laminados. Se puede mencionar aquí, por ejemplo, la reducción de sensibilidad a rayaduras y manchas. Además, el laminado debería ser tan transparente como fuese posible.

Los laminados consisten a menudo en una o varias capas de papel que se impregnan con una resina sintética que se 10 cura térmicamente. También, a menudo se incorporan sustancias duras en la capa superior de papel, en un intento para incrementar adicionalmente la resistencia a rayaduras y a la abrasión de los laminados. Para esto, el óxido de aluminio ha demostrado ser una sustancia dura particularmente adecuada.

En el documento WO 01/53387 se describe la producción de revestimientos curables con una textura macroscópica, partiendo de una mezcla de revestimiento que contiene una resina que se cura por irradiación, un iniciador y un 15 ajustador de la reología, tal como, por ejemplo, partículas de óxido de aluminio de tamaño de nanoescala. Para esto, las partículas de óxido de aluminio se incorporan en la mezcla de revestimiento en forma de un polvo a una concentración de 1 a 40% en peso. Además, se puede añadir un agente de acoplamiento a la mezcla de revestimiento, con el fin de mejorar la distribución de las partículas de óxido de aluminio en la mezcla de revestimiento, y asegurar una buena unión en el revestimiento curado. La distribución homogénea de las partículas en la mezcla de revestimiento es un problema 20 cuando contiene concentraciones elevadas de partículas. Sin embargo, para una estabilidad mecánica elevada del revestimiento curado, es deseable una concentración de partículas de óxido de aluminio tan alta como sea posible. Además, la viscosidad se eleva con la concentración de las partículas de óxido de aluminio en la mezcla de revestimiento. En el documento WO 01/53387 se describen sin lugar a dudas concentraciones de óxido de aluminio de hasta 40% en peso en la mezcla de revestimiento; sin embargo, a tales concentraciones elevadas, la mezcla de 25 revestimiento es ahora casi imposible de procesar.

El documento EP-A-1252239 describe el uso de polvos y dispersiones de óxido de aluminio para la producción de laminados. Una desventaja en los productos de óxido de aluminio descritos es su bajo contenido, por ejemplo 15% en peso en el Ejemplo 2, en preparaciones que contienen melamina y por tanto en el laminado, como resultado de lo cual las propiedades mecánicas del laminado sólo se pueden mejorar en un grado inadecuado. Una desventaja adicional es 30 que, con el requisito de una transparencia elevada, las dispersiones a base de agua producen resultados menos buenos que las dispersiones basadas en un disolvente orgánico. Sin embargo, por razones de compatibilidad medioambiental y seguridad de las plantas, las concentraciones elevadas de disolventes no son deseables.

El fin de la invención consiste en la provisión de una preparación que contiene óxido de aluminio que hace posible mejorar las propiedades mecánicas de un laminado a base de melamina con relación al estado de la tecnología. En 35 particular, las propiedades de procesamiento de la preparación a concentración elevada de sólidos deberían ser buenas.

Un objetivo adicional de la invención consiste en la provisión del óxido de aluminio en una forma estable, fácilmente procesable con un contenido elevado.

El objeto de la invención es una preparación obtenible añadiendo una dispersión con agitación a una disolución acuosa 40 de una resina de melamina o viceversa, en la que la dispersión contiene óxido de aluminio y agua y al menos un ácido hidroxicarboxílico y/o sales del mismo, en la que el óxido de aluminio

- está presente en forma de partícula primarias agregadas, con una superficie específica de BET de 20 a 200 m2/g, y tiene un diámetro medio del agregado a base de volumen en la dispersión menor que 100 nm,

- está modificado en la superficie con ácidos organofosfónicos y/o sales de los mismos, en el que 45

- la superficie está completa o parcialmente modificada,

- los ácidos organofosfónicos poseen al menos un grupo amino y/o hidroxi,

- y está presente en un contenido de 20 a 70% en peso, basado en el peso total de la dispersión.

Las resinas de melamina incluyen aquí las resinas de melamina no modificadas y modificadas conocidas por la persona experta. Los ejemplos de las mismas se describen en Ullmann's Enyclopaedia of Industrial Chemistry, Vol. A2, 5ª 50 edición, en el capítulo “Aminorresinas”, páginas 115 a 141.

La preparación según la invención contiene ventajosamente 25 a 75% en peso de resina de melamina, basado en la

cantidad total de la preparación.

Preferiblemente, la dispersión puede contener un óxido de aluminio de origen pirógeno. Aquí, pirógeno quiere decir que estos polvos de óxido de aluminio se obtienen por conversión de un material de partida adecuado en una llama.

Los procesos pirógenos incluyen oxidación a la llama e hidrólisis a la llama. Para la producción industrial a gran escala de óxido de aluminio, se usa principalmente la hidrólisis a la llama de cloruro de aluminio en una llama de 5 hidrógeno/oxígeno.

Como regla, las partículas de óxido de aluminio producidas de esta manera están presentes en forma de partículas primarias agregadas, en las que las partículas primarias están libres de poros y poseen grupos hidroxi sobre su superficie. Además, el óxido de aluminio así producido tiene como su componente principal las modificaciones gamma, delta o theta o mezclas de las mencionadas anteriormente. La modificación alfa no se observa con procesos pirógenos. 10

Durante la conversión de cloruro de aluminio en óxido de aluminio, se forma ácido clorhídrico como subproducto, y se adhiere a las partículas de óxido de aluminio. Habitualmente, la mayor parte del ácido clorhídrico se elimina de las partículas mediante un tratamiento con vapor. En una dispersión al 4 por ciento en agua, un polvo de óxido de aluminio presenta como regla un valor de pH de 3 a 5.

Los polvos de óxido de aluminio adecuados posibles son: AEROXIDE® Alu C, AEROXIDE® Alu 65 y AEROXIDE® Alu 15 130, todo de Degussa AG, y alúmina pirolizada SpectrAl™ 100, alúmina pirolizada SpectrAl™ 51 y alúmina pirolizada SpectrAl™ 81, todas de Cabot Corp.

Los ácidos organofosfónicos adecuados pueden ser ácidos monohidroxifosfónicos, ácidos dihidroxifosfónicos, ácidos polihidroxifosfónicos, ácidos monoaminofosfónicos, ácidos diaminofosfónicos, ácidos poliaminofosfónicos, ácidos hidroxiaminofosfónicos, y/o sus sales. 20

En particular, la dispersión puede contener ácidos organofosfónicos según la fórmula general:

con

R1, R2, R3, R4, R5, R6 cada uno mutuamente de forma independiente = H o CH2-PO(OH)2,

X = resto alquílico de C1-C10 (lineal o ramificado), y 25

a y b cada uno mutuamente de forma independiente 0 - 2500.

Los ejemplos de ácidos organofosfónicos preferidos con esta estructura son ácido etilendiaminotetrametilenfosfónico, ácido dietilentriaminopentametilenfosfónico, ácido hidroxietiletilendiaminotrimetilenfosfónico, ácido pentaetilen hexaaminoctametilenfosfónico, ácido hexametilendiaminotetrametilenfosfónico, ácido dietilentriaminomonocarboxi metiltetrametilenfosfónico, y/o sales de los mismos. 30

Adicionalmente, los ácidos organofosfónicos presentes en la dispersión pueden tener una estructura según la fórmula general:

H2N-R3CR2R1PO(OH)2

con

R1 = grupo alquilo con 1 a 4 átomos de carbono, grupo arilo con 6 a 10 átomos de carbono, o -PO(OH)2, 35

R2 = grupo alquilo con 1 a 4 átomos de carbono, o grupo arilo con 6 a 10 átomos de carbono,

R3 = grupo alquileno con 1 a 6 átomos de carbono, o

R1 y R3, junto con el átomo de carbono al que... [Seguir leyendo]

1. Preparación obtenible añadiendo una dispersión con agitación a una disolución acuosa de una resina de melamina o viceversa, en la que la dispersión contiene óxido de aluminio y agua y al menos un ácido hidroxicarboxílico y/o sales del mismo, en la que el óxido de aluminio

- está presente en forma de partícula primarias agregadas, con una superficie específica de BET de 20 a 200 m2/g, y tiene un diámetro medio del agregado a base de volumen en la dispersión menor que 100 nm, 5

- está modificado en la superficie con ácidos organofosfónicos y/o sales de los mismos, en el que

- la superficie está completa o parcialmente modificada,

- los ácidos organofosfónicos poseen al menos un grupo amino y/o hidroxi,

- y está presente en un contenido de 20 a 70% en peso, basado en el peso total de la dispersión.

2. Preparación según la reivindicación 1, caracterizada porque el contenido de resina de melamina en la preparación es 10 25 a 75% en peso, basado en la cantidad total de la preparación.

3. Preparación según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la superficie específica de BET de las partículas de óxido de aluminio es 50 a 150 m2/g.

4. Preparación según las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el diámetro del agregado a base de volumen de las partículas de óxido de aluminio en la dispersión es 40 a 90 nm. 15

5. Preparación según las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque el polvo de óxido de aluminio es de origen pirógeno.

6. Preparación según las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque los ácidos organofosfónicos tienen una estructura según la fórmula general

20

con

R1, R2, R3, R4, R5, R6 cada uno mutuamente de forma independiente = H o CH2-PO(OH)2,

X = resto alquílico de C1-C10 (lineal o ramificado), y

a y b cada uno mutuamente de forma independiente 0 - 2500.

7. Preparación según las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque los ácidos organofosfónicos tienen una estructura 25 según la fórmula general

H2N-R3CR2R1PO(OH)2

con

R1 = grupo alquilo con 1 a 4 átomos de carbono, grupo arilo con 6 a 10 átomos de carbono, o -PO(OH)2,

R2 = grupo alquilo con 1 a 4 átomos de carbono, o grupo arilo con 6 a 10 átomos de carbono, 30

R3 = grupo alquileno con 1 a 6 átomos de carbono, o

R1 y R3, junto con el átomo de carbono al que están unidos, forman un anillo aromático, estando R2 ausente en este caso.

8. Preparación según las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque los ácidos organofosfónicos se seleccionan del grupo que comprende HOCH2-CH(OH)PO(OH)2, (HO)2OP-CH(OH)-PO(OH)2, (HO)2OP-CH2-CH2-CH(OH)PO(OH)2 y/o 35 HO2C-CR(OH)PO(OH)2 con R = Me, Et, Pr o Bu.

9. Preparación según las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque el contenido de ácido organofosfónico o sales del mismo es 0,2 a 7,5 moles/m2 de superficie específica del óxido de aluminio.

10. Preparación según las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque el contenido de ácidos hidroxicarboxílicos y/o sales de los mismos es 0,1 a 5,5 moles/m2 de superficie específica del óxido de aluminio. 40

11. Preparación según las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque la dispersión contiene uno o varios compuestos que tienen grupos silanoles o formas de estos mediante hidrólisis en la dispersión acuosa.

12. Preparación según la reivindicación 11, caracterizada porque el contenido de compuestos que tienen grupos silanoles es 0,2 a 5 moles/m2 de superficie específica del óxido de aluminio.

13. Preparación según las reivindicaciones 1 a 12, caracterizada porque su valor de pH es 7 a 10. 5

14. Preparación según las reivindicaciones 1 a 13, caracterizada porque la dispersión también contiene sustancias duras.

15. Preparación según la reivindicación 14, caracterizada porque la relación en peso (óxido de aluminio + sustancias duras)/resina de melamina es 1:10 a 3:1.

16. Producto curado obtenible aplicando sobre un sustrato una mezcla de la preparación según las reivindicaciones 1 a 10 15 y opcionalmente un ácido o un compuesto formador de ácido al tratarlo térmicamente, eliminando el agua y curando subsiguiente mediante tratamiento térmico.

17. Uso de la preparación según la reivindicación 1 a 15 o el producto curado según la reivindicación 16 para la preparación de un laminado.