Sistema curable.

Sistema curable que comprende al menos dos composiciones (A) y (B) en el que la composición (A) comprende:



a-1) al menos una resina epoxídica,

a-2) al menos un agente tixotrópico inorgánico seleccionado del grupo que consiste en óxidos de metales pirogénicos, óxidos de semimetales pirogénicos y silicatos estratificados,

a-3) al menos un agente gelificante orgánico seleccionado del grupo que consiste en (i) un producto de reacción de un ácido graso seleccionado del grupo que consiste en ácido esteárico, ácido ricinoleico, ácido oleico, ácido hidroxiesteárico, ácido erúcico, ácido láurico, etilenbis(ácido esteárico) y etilenbis(ácido oleico) y una poliamina seleccionada del grupo que consiste en etilendiamina, dietilentriamina, trietilentetramina y polietilenpoliamina, (II) una cera de aceite de ricino, (III) un derivado de sorbitol seleccionado del grupo que consiste en dibenciliden-sorbitol y tribenciliden-sorbitol que tienen opcionalmente un sustituyente seleccionado del grupo que consiste en un grupo alquilo que tiene de 1 a 12 átomos de carbono y un grupo alcoxilo que tiene de 1 a 6 átomos de carbono en el anillo de fenilo y (iv) α,γ-di-n-butiramida del ácido N-lauroil-L-glutámico, derivados de colesterol, derivados de aminoácido, ácido 12-hidroxilesteárico;

a-4) al menos un 10% en peso de una o más cargas, basándose el peso en el peso total de la composición (A);

y en el que la composición (B) comprende:

b-1) al menos un endurecedor para resinas epoxídicas,

b-2) al menos un agente tixotrópico inorgánico seleccionado del grupo que consiste en óxidos de metales pirogénicos, óxidos de semimetales pirogénicos y silicatos estratificados,

b-3) al menos un agente tixotrópico orgánico seleccionado de carbamatos y

b-4) al menos un 10% en peso de una o más cargas, basándose el peso en el peso total de la composición (B).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/053874.

Solicitante: HUNTSMAN ADVANCED MATERIALS (SWITZERLAND) GMBH.

Nacionalidad solicitante: Suiza.

Dirección: Legal Services Department - IP Klybeckstrasse 200 4057 Basel SUIZA.

Inventor/es: BEISELE, CHRISTIAN, GRINDLING,JOSEF, BEIGEL,ASTRID, BEARD,CLIFF.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C08K13/02 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES.C08K UTILIZACION DE SUSTANCIAS INORGANICAS U ORGANICAS NO MACROMOLECULARES COMO INGREDIENTES DE LA COMPOSICION (colorantes, pinturas, pulimentos, resinas naturales, adhesivos C09). › C08K 13/00 Utilización de mezclas de ingredientes no previstos en uno solo de los grupos principales C08K 3/00 - C08K 11/00, siendo esencial cada uno de estos compuestos. › Ingredientes orgánicos e inorgánicos.
  • C08K3/22 C08K […] › C08K 3/00 Utilización de ingredientes inorgánicos. › de metales.
  • C08K3/26 C08K 3/00 […] › Carbonatos; Bicarbonatos.
  • C08K3/28 C08K 3/00 […] › Compuestos que contienen nitrógeno.
  • C08K3/30 C08K 3/00 […] › Compuestos que contienen azufre, selenio o teluro.
  • C08K3/36 C08K 3/00 […] › Sílice.
  • C08K5/1575 C08K […] › C08K 5/00 Utilización de ingredientes orgánicos. › Ciclos de seis eslabones.
  • C08K5/205 C08K 5/00 […] › Compuestos que contienen grupos p. ej. carbonatos.
  • C08L63/00 C08 […] › C08L COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones basadas en monómeros polimerizables C08F, C08G; pinturas, tintas, barnices, colorantes, pulimentos, adhesivos C09; filamentos o fibras artificiales D01F; composiciones para el tratamiento de textiles D06). › Composiciones de resinas epoxi; Composiciones de los derivados de resinas epoxi.

PDF original: ES-2423602_T3.pdf

 

Sistema curable.

Fragmento de la descripción:

Sistema curable.

La presente invención se refiere a un sistema curable que comprende al menos dos composiciones (A) y (B) , a un método para la fabricación de un producto curado así como a productos curados que pueden obtenerse mediante el método. Además, la presente invención se refiere al uso de los productos curados como aislante eléctrico así como al uso del sistema curable para la fabricación de componentes o piezas de equipo eléctrico.

Un procedimiento típico para preparar aislantes de resina epoxídica por colada es el procedimiento de gelificación a presión automática (procedimiento de APG, “automatic pressure gelation”) . El procedimiento de APG requiere que, antes de inyectar la mezcla de reactivos en un molde caliente, el sistema curable que comprende la composición de resina epoxídica (composición A) así como la composición que comprende el endurecedor para la resina epoxídica (composición B) tienen que estar preparados para estar listos para la inyección.

En el caso de sistemas prellenados, es decir, un sistema que tiene composiciones que comprenden una carga, la composición debe agitarse en el recipiente de suministro debido a la sedimentación de la carga en la composición. Normalmente, con el fin de obtener una formulación homogénea, la composición que contiene carga tiene que calentarse y agitarse. Tras la homogeneización de cada composición del sistema curable, se combinan las composiciones y se transfieren a una mezcladora y se mezclan a temperatura elevada y a presión reducida con el fin de desgasificar la formulación. La mezcla desgasificada se inyecta posteriormente en el molde caliente.

En el caso de sistemas no prellenados, la composición de resina epoxídica y la composición de endurecedor normalmente se mezclan individualmente con la carga y opcionalmente aditivos adicionales a temperatura elevada y presión reducida para preparar la premezcla para la resina y el endurecedor. En una etapa adicional, se combinan las dos composiciones para formar la mezcla de reactivos final, normalmente mezclando a temperatura elevada y presión reducida. Posteriormente, se inyecta la mezcla desgasificada en el molde.

Sin embargo, el procedimiento de APG conocido en la técnica anterior requiere varias etapas, es decir, al menos una etapa de agitación con el fin de evitar la sedimentación de la carga y adicionalmente una etapa de desgasificación.

En el campo de la tecnología de procesamiento de silicona, sistemas curables son cuando dos composiciones se bombean a temperatura ambiente fuera de los respectivos recipientes de suministro sin desgasificar o agitar previamente a través de una mezcladora estática a un molde. El equipo de dosificación y mezclado es suficiente como para satisfacer los requisitos para procesar las dos composiciones con el fin de preparar una mezcla de reactivos que puede inyectarse en un molde. Dependiendo del tamaño del artículo que va a prepararse, se inyecta el volumen respectivo a través de una mezcladora estática en el molde.

El diseño básico de todos los sistemas de inyección de silicona se compone de un bastidor base para contener las diferentes composiciones. Las composiciones pueden almacenarse en tambores disponibles comercialmente. Un control hidráulico garantiza un funcionamiento sincrónico de los tambores de dosificación.

Los sistemas de curado existentes no pueden aplicarse a los “procesamientos de silicona”.

Es un objeto de la presente invención adaptar un sistema de curado a base de resinas epoxídicas al “procesamiento de silicona”. Sin embargo, esto requiere un sistema de curado en el que cada una de las composiciones es estable a la sedimentación, es decir, la carga se estabiliza frente a la sedimentación y, tiene que mantenerse una buena capacidad de flujo una vez que se combinan las composiciones. Especialmente tiene que mantenerse una buena capacidad de flujo tras la inyección en el molde caliente.

Es un objeto de la presente invención superar los problemas asociados con la tecnología de procesamiento dada a conocer en la técnica anterior. Además, era un objeto proporcionar un sistema curable que pudiese aplicarse a un método para la fabricación de artículos epoxídicos curados de una manera más económica y ventajosa.

Se ha encontrado ahora sorprendentemente que los problemas mencionados anteriormente pueden solucionarse mediante un sistema curable que comprende una combinación específica de al menos dos composiciones.

La primera realización de la presente invención es un sistema curable que comprende al menos dos composiciones (A) y (B) en el que la composición (A) comprende:

a-1) al menos una resina epoxídica,

a-2) al menos un agente tixotrópico inorgánico seleccionado del grupo que consiste en óxidos de metales pirogénicos, óxidos de semimetales pirogénicos y silicatos estratificados,

a-3) al menos un agente gelificante orgánico y

a-4) al menos un 10% en peso de una o más cargas, basándose el peso en el peso total de la composición (A) ;

y en el que la composición (B) comprende:

b-1) al menos un endurecedor para resinas epoxídicas,

b-2) al menos un agente tixotrópico inorgánico seleccionado del grupo que consiste en óxidos de metales pirogénicos, óxidos de semimetales pirogénicos y silicatos estratificados,

b-3) al menos un agente tixotrópico orgánico seleccionado de carbamatos y

b-4) al menos un 10% en peso de una o más cargas, basándose el peso en el peso total de la composición (B) .

La composición (A) del sistema curable según la presente invención comprende al menos una resina epoxídica. Resinas epoxídicas adecuadas como componente a-1) son las habituales en la tecnología de resinas epoxídicas. Ejemplos de resinas epoxídicas son:

I) ésteres poliglicidílicos y poli (1-metilglicidílicos) , obtenibles mediante reacción de un compuesto que tiene al menos dos grupos carboxilo en la molécula con epiclorhidrina y 1-metilepiclorhidrina, respectivamente. La reacción se realiza ventajosamente en presencia de bases.

Pueden usarse ácidos policarboxílicos alifáticos como compuesto que tiene al menos dos grupos carboxilo en la molécula. Ejemplos de tales ácidos policarboxílicos son ácido oxálico, ácido succínico, ácido glutárico, ácido adípico, ácido pimélico, ácido subérico, ácido azelaico o ácido linoleico dimerizado o trimerizado.

Sin embargo, también es posible usar ácidos policarboxílicos cicloalifáticos, por ejemplo ácido hexahidroftálico o ácido 4-metilhexahidroftálico.

También pueden usarse ácidos policarboxílicos arómaticos, por ejemplo ácido ftálico, ácido isoftálico o ácido tereftálico, así como ácidos policarboxílicos aromáticos parcialmente hidrogenados tales como ácido tetrahidroftálico o ácido 4-metiltetrahidroftálico.

II) Poliglicidil o poli (1-metilglicidil) éteres, obtenibles mediante reacción de un compuesto que tiene al menos dos grupos hidroxilo alcohólicos y/o grupos hidroxilo fenólicos libres con epiclorhidrina o 1-metilepiclorhidrina en condiciones alcalinas o en presencia de un catalizador de ácido con tratamiento con álcali posterior.

Los glicidil éteres de esta clase se derivan, por ejemplo, de alcoholes acíclicos, por ejemplo de etilenglicol, dietilenglicol o poli (oxietilen) glicoles superiores, propano-1, 2-diol o poli (oxipropilen) glicoles, propano-1, 3-diol, butano1, 4-diol, poli (oxitetrametilen) glicoles, pentano-1, 5-diol, hexano-1, 6-diol, hexano-2, 4, 6-triol, glicerol, 1, 1, 1-trimetilolpropano, pentaeritritol, sorbitol y también de poliepiclorhidrinas.

Glicidil éteres adicionales de esta clase se derivan de alcoholes cicloalifáticos, tales como 1, 4-ciclohexanodimetanol, bis (4-hidroxiciclohexil) metano o 2, 2-bis (4-hidroxiciclohexil) propano, o de alcoholes que contienen grupos aromáticos y/o grupos funcionales adicionales, tales como N, N-bis (2-hidroxietil) anilina o p, p’-bis (2hidroxietilamino) difenilmetano. Los glicidil éteres también pueden basarse en fenoles mononucleares, por ejemplo resorcinol o hidroquinona, o en fenoles polinucleares, por ejemplo bis (4-hidroxifenil) metano, 4, 4’-dihidroxibifenilo, bis (4-hidroxifenil) sulfona, 1, 1, 2, 2-tetrakis (4-hidroxifenil) etano, 2, 2-bis (4-hidroxifenil) propano o 2, 2-bis (3, 5-dibromo-4hidroxifenil) propano.

Compuestos de hidroxilo adicionales que son adecuados para la preparación de glicidil éteres son novolacas, obtenibles mediante condensación de aldehídos, tales como formaldehído, acetaldehído, cloral o furfuraldehído, con fenoles o bisfenoles que están no sustituidos o sustituidos con átomos... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Sistema curable que comprende al menos dos composiciones (A) y (B) en el que la composición (A) comprende:

a-1) al menos una resina epoxídica,

a-2) al menos un agente tixotrópico inorgánico seleccionado del grupo que consiste en óxidos de metales pirogénicos, óxidos de semimetales pirogénicos y silicatos estratificados,

a-3) al menos un agente gelificante orgánico seleccionado del grupo que consiste en (i) un producto de reacción de un ácido graso seleccionado del grupo que consiste en ácido esteárico, ácido ricinoleico, ácido oleico, ácido hidroxiesteárico, ácido erúcico, ácido láurico, etilenbis (ácido esteárico) y etilenbis (ácido oleico) y una poliamina seleccionada del grupo que consiste en etilendiamina, dietilentriamina, trietilentetramina y polietilenpoliamina, (II) una cera de aceite de ricino, (III) un derivado de sorbitol seleccionado del grupo que consiste en dibenciliden-sorbitol y tribenciliden-sorbitol que tienen opcionalmente un sustituyente seleccionado del grupo que consiste en un grupo alquilo que tiene de 1 a 12 átomos de carbono y un grupo alcoxilo que tiene de 1 a 6 átomos de carbono en el anillo de fenilo y (iv) a, y-di-n-butiramida del ácido Nlauroil-L-glutámico, derivados de colesterol, derivados de aminoácido, ácido 12-hidroxilesteárico;

a-4) al menos un 10% en peso de una o más cargas, basándose el peso en el peso total de la composición (A) ;

y en el que la composición (B) comprende:

b-1) al menos un endurecedor para resinas epoxídicas,

b-2) al menos un agente tixotrópico inorgánico seleccionado del grupo que consiste en óxidos de metales pirogénicos, óxidos de semimetales pirogénicos y silicatos estratificados,

b-3) al menos un agente tixotrópico orgánico seleccionado de carbamatos y

b-4) al menos un 10% en peso de una o más cargas, basándose el peso en el peso total de la composición (B) .

2. Sistema curable según al menos una de las reivindicaciones anteriores, en el que la composición (A) comprende uno o más agentes tixotrópicos inorgánicos en una cantidad que oscila entre el 0, 1 y el 5% en peso, basándose el peso en el peso total de la composición (A) .

3. Sistema curable según al menos una de las reivindicaciones anteriores, en el que la composición (B) comprende uno o más agentes tixotrópicos inorgánicos en una cantidad que oscila entre el 0, 1 y el 5% en peso, basándose el peso en el peso total de la composición (B) .

4. Sistema curable según al menos una de las reivindicaciones anteriores, en el que la composición (A) comprende uno o más agentes gelificantes en una cantidad que oscila entre el 0, 1 y el 10% en peso, basándose el peso en el peso total de la composición (A) .

5. Sistema curable según al menos una de las reivindicaciones anteriores, en el que la composición (B) comprende uno o más agentes tixotrópicos orgánicos en una cantidad que oscila entre el 0, 1 y el 10% en peso, basándose el peso en el peso total de la composición (B) .

6. Sistema curable según al menos una de las reivindicaciones anteriores, en el que la composición (A) y/o la composición (B) comprende una o más cargas, seleccionadas del grupo que consiste en arena de cuarzo, polvo de cuarzo silanizado, sílice, óxido de aluminio, óxido de titanio, óxido de zirconio, Mg (OH) 2, Al (OH) 3, Al (OH) 3 silanizado, AlO (OH) , nitruro de silicio, nitruros de boro, nitruro de aluminio, carburo de silicio, carburos de boro, dolomía, creta, CaCO3, barita, yeso, hidromagnesita, zeolitas, talco, mica, caolín y wollastonita.

7. Sistema curable según la reivindicación 19, en el que la composición (A) comprende un agente gelificante orgánico seleccionado del grupo que consiste en dibenciliden-sorbitol y tribenciliden-sorbitol.

8. Sistema curable según al menos una de las reivindicaciones anteriores, en el que el agente tixotrópico orgánico es un carbamato que es un urea-uretano polimérico preparado mediante una primera reacción de un diisocianato con un poliol; en el que se usa diisocianato en exceso para formar una mezcla de isocianatos que comprende un prepolímero de uretano doblemente terminado en NCO y diisocianato en exceso; y seguido por una segunda reacción de la mezcla de isocianatos con una mezcla de aminas que

comprende al menos una monoamina primaria y al menos una diamina primaria; en el que la cantidad de diamina es de desde 0, 1 hasta 45 equivalentes, basándose en 100 equivalentes de la mezcla de monoamina primaria y diamina primaria; con la condición de que tras la segunda reacción el urea-uretano polimérico presente está sustancialmente libre de isocianato y de la monoamina y la diamina, en el que el

diisocianato, el poliol, la monoamina y la diamina pueden ser componentes individuales o mezclas.

9. Método para la fabricación de un producto curado que comprende las etapas: a) preparar una mezcla que comprende la composición (A) y la composición (B) del sistema curable tal

como se definió en al menos una de las reivindicaciones anteriores y b) al menos curar parcialmente la mezcla obtenida en la etapa a) .

10. Método según la reivindicación 11, no comprendiendo el método una etapa de desgasificación. 15

11. Producto curado que puede obtenerse mediante un método según la reivindicación 9 ó 10.

12. Uso del producto curado según la reivindicación 11 como aislante eléctrico.

13. Uso del sistema curable según al menos una de las reivindicaciones 1 a 10 para la fabricación de componentes o piezas de equipo eléctrico.


 

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