Soporte de rigidez revestido y procedimiento para su fabricación.

Procedimiento para la fabricación de un soporte de rigidez revestido,

cuya superficie presenta un revestimientode una composición termoendurecible, caracterizado por que sobre el soporte de rigidez se aplica una mezcla 1 abase de al menos una resina elegida de novolacas fenólicas epoxidadas, novolacas cresólicas epoxidadas,poliepóxidos a base de bisfenol-A, fluoreno-bisfenoles epoxidados y/o poliepóxidos a base de bisfenol-F, a base deisocianuratos de triglicidilo y/o novolacas epoxidadas y al menos un componente que acelera el endurecimiento dela resina, a continuación el soporte de rigidez revestido con la mezcla 1 se somete a un tratamiento térmico, demodo que la mezcla 1 se fija mediante fusión sobre la superficie del soporte de rigidez, y después se aplica unamezcla 2 sobre el soporte de rigidez revestido con la mezcla 1 fijada, conteniendo la mezcla 2 al menos una resinaelegida del grupo de los poliepóxidos a base de bisfenol A y/o F y/o resinas de avance preparadas a partir de losmismos, a base de tetraglicidilmetilendiamina, a base de fluoreno-bisfenoles epoxidados y/o novolacas epoxidadasy/o ésteres de poliepóxidos a base de ácido ftálico, ácido hexahidroftálico o a base de ácido tereftálico, o- o paminofenolesepoxidados, productos de poliadición epoxidados a base de diciclopentadieno y fenol y al menos unendurecedor de tipo anhídrido y/o endurecedor de tipo amina, y esta asociación se endurece al calor.

Soporte de rigidez revestido y procedimiento para su fabricación La invención se refiere a un soporte de rigidez revestido, a un procedimiento para su fabricación y a su uso.

Cuando los soportes de rigidez han de ser revestidos con una resina duroplástica, deben tenerse en cuenta distintos requisitos establecidos al soporte de rigidez y a la resina. Así, los soportes de rigidez se deben poder revestir de manera no complicada y en el menor espacio de tiempo posible. No obstante, a los métodos habituales para el revestimiento de soportes de rigidez se les han impuesto barreras, dado que mediante la composición de mezcla de al menos resina, endurecedor y acelerador están fijados límites técnicos de tratamiento en relación con la temperatura y el tiempo.

De manera habitual, soportes de rigidez pueden revestirse, en particular para la fabricación de piezas componentes de gran superficie tales como, p. ej., para aspas para instalaciones de energía eólica o para la construcción de botes, mediante la técnica de laminación a mano, mediante la tecnología pre-preg (de pre-impregnación) o también mediante técnica de infusión. Lo desventajoso de todos estos procedimientos es que para la habilitación de la mezcla de resinas se requiere, por norma general, una mezcla de resina-endurecedor y un dispositivo mezclador y dosificador. Éste debe garantizar que la mezcla de resinas se fabrique con una calidad constante. Además, no puede fabricarse ninguna cantidad mayor de la normal de mezcla de resinas la que sea necesaria para la fabricación, p. ej., de un aspa, dado que esto no lo permite el escaso tiempo en estado preparado de la mezcla de resina-endurecedor. Otro inconveniente es que en virtud de la elevada reactividad de las mezclas de resina-endurecedor utilizadas, ligada con el elevado espacio de tiempo de la inyección se crea a menudo una gelificación irregular que conduce a elevadas tensiones mecánicas en la pieza componente fabricada. Por consiguiente, se requiere la habilitación de muchas cargas menores que hace necesario una vigilancia constante del dispositivo mezclador y dosificador. Además, las mezclas utilizadas deben adaptarse también a las temperaturas externas de las grandes naves de producción, de modo que, condicionado por la época del año, deben utilizarse diferentes mezclas.

Misión de la invención que aquí se presenta es habilitar ahora soportes de rigidez revestidos, en particular para la aplicación a piezas componentes de gran superficie, cuyo revestimiento pueda ser aplicado de manera sencilla y no complicada esencialmente de manera independiente a las particularidades relevantes de tratamiento de los componentes de la mezcla de resinas.

Este cometido se resuelve debido a que la superficie de los soportes de rigidez presenta un revestimiento a base de una composición que contiene al menos una resina elegida del grupo de las novolacas fenólicas epoxidadas, novolacas cresólicas epoxidadas, poliepóxidos a base de bisfenol-A, fluoreno-bisfenoles epoxidados (p. ej. poliepóxidos a base de tetrabromobisfenol-A) y/o poliepóxidos a base de bisfenol-F y/o a base de isocianuratos de triglicidilo y/o novolaca epoxidada y al menos un componente que acelera el endurecimiento de la resina, y esta mezcla es sometida a un tratamiento térmico de modo que la mezcla 1 es fijada por fusión sobre la superficie del soporte de rigidez.

El soporte de rigidez de acuerdo con la invención se reviste con una mezcla que se puede preparar fácilmente a base de resina y acelerador. La composición puede aplicarse de manera habitual, p. ej. en forma de esparcimiento, pulverización, aplicación con brocha, aplicación con rasqueta o mediante técnica de infusión. De manera correspondiente a los componentes de la resina utilizados, la temperatura (aprox. 40-150ºC) del tratamiento térmico se elige de manera que sobre la superficie del soporte de rigidez quede una película de la composición fundida. La composición es estable al almacenamiento y, consiguientemente, puede mezclarse previamente y emplearse según se requiera. Otra ventaja estriba en que también el soporte de rigidez revestido es estable al almacenamiento, de modo que éste puede ser suministrado prefabricado al lugar de producción ulterior. Además de ello, el revestimiento aumenta la capacidad de drapeado y mejora el corte a medida del soporte de rigidez.

Los soportes de rigidez pueden utilizarse en forma de fibras, mallas, velos, tejidos de punto o tejidos de telar y pueden estar hechos de vidrio, material cerámico, boro, basalto y/o carbono y/o polímeros sintéticos (p. ej. aramidas) o naturales (p. ej. lino, fibras de algodón, celulosa, cáñamo, sisal) .

En calidad de componentes de la resina se utilizan novolacas fenólicas epoxidadas (producto de condensación a base de fenol y, p. ej. formaldehido y/o glioxal) , novolacas cresólicas epoxidadas, poliepóxidos a base de bisfenol

A (p. ej., también producto de bisfenol-A y tetraglicidilmetilendiamina) , fluoreno-bisfenoles epoxidados (p. ej. poliepóxidos a base de tretrabromobisfenol-A) y/o poliepóxidos a base de bisfenol-F y/o novolaca epoxidada y/o resinas epoxídicas a base de isocianuratos de triglicidilo. El peso molecular medio de todas estas resinas es preferiblemente > 600 g/mol, ya que se trata de resinas sólidas que pueden ser esparcidas. A ellas pertenecen, entre otras: Epikote® 1001, Epikote® 1004, Epikote® 1007, Epikote® 1009: poliepóxidos a base de bisfenol-A, Epon® SU8 (novolaca de bisfenol-A epoxidada) , Epon® 1031 (novolaca de glioxal-fenol epoxidada) , Epon® 1163 (poliepóxido a base de tetrabromobisfenol-A) , Epikote® 03243/LV (poliepóxido a base de 3, 4-epoxiciclohexilcarboxilato de (3, 4epoxiciclohexil) metilo y bisfenol-A) , Epon® 164 (novolaca o-cresólica epoxidada) – todos los productos se pueden adquirir de Hexion Specialty Chemicals Inc. La ventaja de estas resinas utilizadas es que éstas pueden ser molidas y pueden ser almacenadas a la temperatura ambiente. Pueden fundirse a temperaturas moderadas y pueden reticularse con el endurecedor contenido en la mezcla 2.

En calidad de componentes aceleradores pasan a emplearse, p. ej., imidazoles, imidazoles sustituidos, aductos de imidazoles, complejos de imidazoles (p. ej. complejo de Ni-imidazol) , aminas terciarias, compuestos de amonio y/o fosfonio cuaternarios, cloruro de estaño (IV) , diciandiamida, ácido salicílico, urea, derivados de urea, complejos de trifluoruro de boro, complejos de tricloruro de boro, productos de reacción de adiciones epoxi, complejos de tetrafenileno-boro, aminoboratos, aminotitanatos, acetilacetonatos de metales, sales de metales del ácido nafténico, sales de metales del ácido octanoico, octoatos de estaño, otras sales de metales y/o quelatos de metales. A modo de ejemplo se pueden mencionar en este punto, además: polietilenpiperazinas oligómeras, dimetilaminopropildipropanolamina, bis- (dimetilaminopropil) -amino-2-propanol, N, N’-bis- (3dimetilaminopropil) urea, mezclas a base de N- (2-hidroxipropil) imidazol, dimetil-2- (2-aminoetoxi) etanol y mezclas de los mismos, bis- (2-dimetilaminoetil) éter, pentametildietilentriamina, dimorfolinodietiléter, 1, 8diazabiciclo[5.4.0]undecen-7, N-metilimidazol, 1, 2-dimetilimidazol, trietilendiamina. Los aceleradores proporcionan, junto con las resinas arriba indicadas, mezclas sólidas capaces de fluir o de ser esparcidas que, a la temperatura ambiente, disponen de una estabilidad al almacenamiento de suficiente a extraordinaria.

Además, es ventajoso que sobre la mezcla 1 fijada del soporte de rigidez esté aplicada una mezcla 2, conteniendo la mezcla 2 al menos una resina elegida del grupo de los poliepóxidos a base de bisfenol-A y/o F, a base de tetraglicidilmetilendiamina (TGMDA) , a base de fluoreno-bisfenoles epoxidados (p. ej. tetrabromobisfenol-A) y/o novolaca epoxidada y/o ésteres poliepoxídicos a base de ácido ftálico, ácido hexahidroftálico o base de ácido tereftálico, o-o p-aminofenoles epoxidados, productos de poliadición epoxidados a base de diciclopentadieno y fenol, diglicidiléteres de los bisfenoles, en particular de los bisfenoles A y F y/o resinas de avance fabricadas a partir de los mismos, y al menos un endurecedor de tipo anhídrido y/o endurecedor de tipo amina, y esta asociación se endurece con el calor. El peso equivalente de epoxi de las resinas asciende preferiblemente a 170450 g. A modo de ejemplo, se ha de mencionar en este lugar también a 2, 2-bis[3, 5-dibromo-4- (2, 3epoxipropoxi) fenil]propano, 2, 2-bis[4- (2, 3-epoxipropoxi) ciclohexil]propano, 4-epoxietil-1, 2-epoxiciclohexano o el 3, 4epoxiciclohexanocarboxilato de 3, 4-epoxiciclohexilo [2386-87-0]. Estas mezclas son preferiblemente líquidas con el fin de garantizar una inyección sencilla.

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1. Procedimiento para la fabricación de un soporte de rigidez revestido, cuya superficie presenta un revestimiento de una composición termoendurecible, caracterizado por que sobre el soporte de rigidez se aplica una mezcla 1 a 5 base de al menos una resina elegida de novolacas fenólicas epoxidadas, novolacas cresólicas epoxidadas, poliepóxidos a base de bisfenol-A, fluoreno-bisfenoles epoxidados y/o poliepóxidos a base de bisfenol-F, a base de isocianuratos de triglicidilo y/o novolacas epoxidadas y al menos un componente que acelera el endurecimiento de la resina, a continuación el soporte de rigidez revestido con la mezcla 1 se somete a un tratamiento térmico, de modo que la mezcla 1 se fija mediante fusión sobre la superficie del soporte de rigidez, y después se aplica una 10 mezcla 2 sobre el soporte de rigidez revestido con la mezcla 1 fijada, conteniendo la mezcla 2 al menos una resina elegida del grupo de los poliepóxidos a base de bisfenol A y/o F y/o resinas de avance preparadas a partir de los mismos, a base de tetraglicidilmetilendiamina, a base de fluoreno-bisfenoles epoxidados y/o novolacas epoxidadas y/o ésteres de poliepóxidos a base de ácido ftálico, ácido hexahidroftálico o a base de ácido tereftálico, o- o paminofenoles epoxidados, productos de poliadición epoxidados a base de diciclopentadieno y fenol y al menos un endurecedor de tipo anhídrido y/o endurecedor de tipo amina, y esta asociación se endurece al calor.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que la mezcla 1 contiene como componente acelerador un imidazol, imidazol sustituido, aductos de imidazoles, complejos de imidazoles, aminas terciarias, compuestos de amonio y/o fosfonio cuaternarios, cloruro de estaño (IV) , diciandiamida, ácido salicílico, urea,

derivados de urea, complejos de trifluoruro de boro, complejos de tricloruro de boro, productos de reacción de adiciones epoxi, complejos de tetrafenileno-boro, aminoboratos, aminotitanatos, acetilacetonatos de metales, sales de metales del ácido nafténico, sales de metales del ácido octanoico, octoatos de estaño, sales de metales y/o quelatos de metales.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 y/o 2, caracterizado por que el endurecedor de tipo anhídrido de la mezcla 2 es un anhídrido de ácido dicarboxílico o un anhídrido de ácido dicarboxílico modificado.

4. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el endurecedor de amina se elige de poliaminas, poliamidas, bases de Mannich, poliaminoimidazolinas, poliéteraminas y mezclas de las mismas.

5. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la mezcla 1 y/o 2 se aplica sobre el soporte de rigidez mediante técnica de infusión.

6. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el soporte de rigidez se utiliza en forma de fibras, mallas, velos, tejidos de punto o tejidos de telar.

7. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que como soporte de rigidez se utiliza un soporte de rigidez a base de vidrio, material cerámico, boro, carbono, basalto y/o polímeros sintéticos o naturales.

8. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la mezcla 1 presenta, referido a la masa de todos los componentes, 50 a 95% en peso de resina y 5 a 50% en peso de componente acelerador.

4.

9. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la mezcla 2 presenta, referida a la masa de todos los componentes, 30 a 70% en peso de resina y 30 a 70% en peso de endurecedor de tipo anhídrido, endurecedor de tipo amina o mezclas de los mismos.

10. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la mezcla 1 se aplica en una cantidad de 1 mg a 10 mg por cm2 de soporte de rigidez.

11. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la mezcla 2 se aplica en una cantidad de 10 mg a 100 mg por cm2 de soporte de rigidez.

5.

12. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que a la mezcla 1 y/o 2 se le añaden otros aditivos tales como, p. ej., polvo de grafito, siloxanos, pigmentos, metales u óxidos de metales, diluyentes reactivos, coadyuvantes de tratamiento o agentes protectores frente a UV.