Agentes de curado para resinas epoxídicas.

Agente de curado para resinas epoxídicas, que consiste en

A) el 1% - 99% en peso de un aducto que puede obtenerse haciendo reaccionar a1) una polietilenpoliamina que tiene hasta seis nitrógenos en la molécula con a2) un monoglicidil éter,

y en el que el aducto de a1) y a2) se aísla mediante la eliminación del exceso de polietilenpoliamina

B) el 99% - 1% en peso de un aducto que puede obtenerse haciendo reaccionar b1) una diamina o poliamina con b2) un estireno.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2005/052855.

Solicitante: HUNTSMAN ADVANCED MATERIALS (SWITZERLAND) GMBH.

Nacionalidad solicitante: Suiza.

Dirección: KLYBECKSTRASSE 200 4057 BASEL SUIZA.

Inventor/es: VOGEL, MICHAEL, VOLLE, JORG.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C08G59/18 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES.C08G COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES DISTINTAS A AQUELLAS EN LAS QUE INTERVIENEN SOLAMENTE ENLACES INSATURADOS CARBONO - CARBONO (procesos de fermentación o procesos que utilizan enzimas para sintetizar un compuesto dado o una composición dada o para la separación de isómeros ópticos a partir de una mezcla racémica C12P). › C08G 59/00 Policondensados que contienen varios grupos epoxi por molécula; Macromoléculas obtenidas por reacción de policondensados poliepoxi con compuestos monofuncionales de bajo peso molecular; Macromoléculas obtenidas por polimerización de compuestos que contienen más de un grupo epoxi por molécula utilizando agentes de endurecimiento o catalizadores que reaccionan con los grupos epoxi. › Macromoléculas obtenidas por polimerización de compuestos que contienen más de un grupo epoxi por molécula utilizando agentes de curado o catalizadores que reaccionan con los grupos epoxi.

PDF original: ES-2523315_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Agentes de curado para resinas epoxídicas.

La invención se refiere a agentes de curado para resinas epoxídicas, que consisten en A) un aducto que puede obtenerse haciendo reaccionar a1) una polietilenpoliamina que tiene hasta seis nitrógenos en la molécula y a2) un monoglicidil éter, y B) un aducto de b1) una diamina o poliamina y b2) un estireno, y a composiciones curables que comprendan además un compuesto de epóxido.

Esta invención también proporciona el uso de estas composiciones curables para producir piezas moldeadas y estructuras de tipo lámina, y también para aplicaciones en el sector de los adhesivos y sellantes y para morteros de resina epoxídica.

Las composiciones curables a base de agentes de curado amínicos y resinas epoxídicas se usan ampliamente en la industria para el recubrimiento y el acabado de sustratos metálicos y minerales, como adhesivos y sellantes, como resinas de matriz, como resinas para herramientas o, de manera muy general, como resinas de colada para producir piezas moldeadas o estructuras de tipo lámina.

Los agentes de curado amínicos usados son, en particular, aminas alifáticas, cicloalifáticas o aromáticas. Las propiedades mecánicas y físicas de las composiciones de curado o curables a base de estas aminas son suficientes para muchas aplicaciones. Sin embargo, en muchos casos prácticos estos productos tienen desventajas, tal como por ejemplo superficies pobres o gran formación de hidratos. Sin embargo, estos defectos de superficie no son sólo una alteración visual, como por ejemplo, en el caso de un material de capa de acabado. Los defectos de superficie, particularmente la formación de hidratos, puede dar como resultado una situación en la que, cuando el agente de curado debe recubrirse, tal como cuando se usa como imprimación, por ejemplo, la adhesión entre capas no es suficiente y el material de capa de acabado aplicado posteriormente sufre desprendimiento. Por este motivo se prefiere usar compuestos de amina que tienen un bajo contenido en aminas libres. En estos casos, con frecuencia se usan preaductos de tales aminas con resinas epoxídicas. Las ventajas, además de propiedades de superficie mejoradas, son una menor presión de vapor y por tanto también una toxicidad y una molestia por olores reducidas. Sin embargo, dado que el contenido en aminas libres de tales compuestos es siempre muy alto, a veces se hace uso de lo que se conoce como "aducios aislados". En este caso, el exceso de aminas libres se separa por destilación. Sin embargo, la desventaja de estos compuestos es su viscosidad, que es demasiado alta. Es necesario añadir fracciones relativamente grandes de diluyentes para que los compuestos puedan procesarse a temperatura ambiente y temperaturas bajas. Eso, sin embargo, lleva a un claro empeoramiento de las propiedades mecánicas del plástico termoestable curado. La adición de diluyentes conduce adicionalmente, como resultado de emisiones, a una gran molestia por olores. En algunos casos estos disolventes son peligrosos para la salud o tóxicos. La contaminación del entorno por los disolventes que desprenden gases es enorme. El disolvente que está presente, especialmente durante la aplicación de capas gruesas, igualmente da lugar, técnicamente, a problemas; por ejemplo, en el caso de imprimaciones, la permanencia de disolvente en el recubrimiento es perjudicial y no deseada.

Además, en los documentos JP-A-2418711, EP-A-118874 y EP 137554 se dan a conocer sistemas de curado de aducto de estireno-amina para resinas epoxídicas. En el documento SU-A-976983 se dan a conocer sistemas de curado de aducto de fenil glicidil éter - dietilentriamina.

Por tanto, un objeto de la invención era proporcionar endurecedores para composiciones curables a base de resinas epoxídicas, que tuviesen un contenido en aminas libres comparativamente bajo, pero teniendo simultáneamente una baja viscosidad a temperatura ambiente y siendo procesable sin la adición de disolventes o diluyentes no reactivos, y que tuviesen datos de propiedades de superficie y mecánicos de los plásticos termoestables curados que estuvieran a un nivel alto.

Según la invención, este objeto se logra mediante los agentes de curado de la invención para resinas epoxídicas, que consisten en

A) el 1%-99%, preferiblemente el 1%-9%, más preferiblemente el 3%-7% en peso de un aducto que puede obtenerse haciendo reaccionar a1) una polietilenpoliamina que tienen hasta seis nitrógenos en la molécula y a2) un monoglicidil éter, aislándose preferiblemente el aducto de a1) y a2) mediante la eliminación de la polietilenpoliamina en exceso, y

B) el 99%-1%, preferiblemente el 9%-1%, más preferiblemente el 7%-3% en peso de un aducto que puede obtenerse haciendo reaccionar b1) una diamina o poliamina con b2) estireno.

Los agentes de curado de la invención tienen viscosidades comparativamente bajas y facilitan el procesamiento a temperatura ambiente, de modo que no hay necesidad de añadir plastificantes y/o disolventes perjudiciales. El contenido en aminas libres de estos aductos es bajo.

En comparación con los endurecedores comerciales un tiempo de procesamiento (vida útil) aproximadamente

comparable se combina, sorprendentemente, con la observación de una velocidad de curado mucho más rápida, en particular a temperaturas bajas (1°C). Esto no era predecible. Al contrario, para aproximadamente el mismo tiempo de procesamiento, la expectativa hubiera sido de una velocidad de curado comparable, puesto que normalmente el tiempo de procesamiento depende de la velocidad de curado.

Los componentes de aducto a2) usados para preparar aducios de poliamina A) incluyen glicidil éteres monofuncionales, preferiblemente aromáticos, tales como fenil glicidil éter, cresil glicidil éter, glicidil éteres a base de aceite de anacardo destilado, glicidil éteres a base de monoalcoholes, óxido de estireno, etc. Se prefiere usar fenil glicidil éter y cresil glicidil éter.

Como compuestos de amina a1) se hace uso de polietilenpoliaminas que tienen no más de 6, preferible no más de 5, más preferiblemente de 2 a 4, átomos de nitrógeno por molécula. Se prefieren polietilenpoliaminas, tales como, por ejemplo, aminoetilpiperazina, etilendiamina, dietilentriamina o trietilentetramina. De manera particularmente preferible el compuesto a1) se selecciona de etilendiamina y/o dietilentriamina.

Para preparar los aductos de poliamina aislados A) se añade el compuesto de epóxido a un exceso de componente de amina a de 6°C a 8°C con agitación y, tras haber tenido lugar la reacción, se separa por destilación el exceso del compuesto de amina, a presión reducida cuando sea apropiado.

El nivel de formación de aductos se escoge según la invención de modo que haya de ,1 a 2,5 moles, preferiblemente de ,5 a 2 moles, de estireno por mol de compuesto de amina.

Las aminas b1) que pueden usarse incluyen en principio todas las aminas que tengan al menos dos átomos de hidrogeno de amina reactivos, siendo ejemplo aminas heterociclicas tales como piperazina, N-aminoetilpiperazina; aminas cicloalifáticas tales como isoforondiamina, 1,2-(1,3; 1,4)-diaminociclohexano, aminopropilciclohexilamina, trlclclododecandiamina (TCD); aminas aralifáticas, tales como xililendiamina; aminas alifáticas, opcionalmente sustituidas, tales como etilendiamina, propilendiamina, hexametilendiamina, 2,2,4(2,4,4)-trimetilhexametilendiamina, 2-metllpentametilendiamina; éter-aminas, tales como 1,7-diamino-4-oxaheptano, 1,1-diamino-4,7-dioxadecano, 1,14-dlam¡no-4,7,1-trioxatetradecano, 1,2-diamino-4,17-dioxaeicosano y, en particular, 1,12-diamino-4,9- dloxadodecano. También pueden usarse éter-diaminas a base de dioles, trioles y polioles propoxilados ("Jeffamine®" de Huntsman). Adlcionalmente, es posible usar polialquilenpoliaminas, tales como dietilentriamina, trietilentetramina, dipropilentriamina, trlpropllentetramlna y también aminas de alto peso molecular o aductos o condensados que contienen hidrógenos de amina libres.

Se prefiere el uso de xililendiamina y/o trimetilhexametilendiamina.

De manera particular preferible, el aducto B) es un aducto de xililendiamina-estireno.

Aductos B) de este tipo están disponibles de Mitsubishi Gas Chemicals bajo el nombre comercial Gaskamine. Preferiblemente se usa Gaskamine 24. Éste es un aducto de xililendiamina y estireno. El equivalente de amina es de 12 y la viscosidad a 25°C es de aproximadamente 65 mPa-s.

La invención proporciona adicionalmente una composición curable caracterizada porque comprende un compuesto de epóxido curable, un agente de curado de la Invención y opcionalmente uno o más componentes auxiliares y aditivos habituales en la tecnología de las resinas epoxídicas.

Los compuestos de... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

Agente de curado para resinas epoxídicas, que consiste en

A) el 1% - 99% en peso de un aducto que puede obtenerse haciendo reaccionar a1) una polietilenpoliamina que tiene hasta seis nitrógenos en la molécula con a2) un monoglicidil éter, y en el que el aducto de a1) y a2) se aísla mediante la eliminación del exceso de polietilenpoliamina

B) el 99% - 1% en peso de un aducto que puede obtenerse haciendo reaccionar b1) una diamina o poliamina con b2) un estireno.

Agente de curado según la reivindicación 1, caracterizado porque el compuesto a1) se selecciona de etilendiamina y/o dietilentriamina.

Agente de curado según la reivindicación 1, caracterizado porque el compuesto a2) es un monoglicidil éter aromático.

Agente de curado según la reivindicación 3, caracterizado porque el compuesto a2) es fenil glicidil éter o cresil glicidil éter.

Agente de curado según la reivindicación 1, caracterizado porque para la formación del aducto B) hay de ,1 a 2,5 equivalentes de componente b2) por mol de componente b1).

Agente de curado según la reivindicación 1, caracterizado porque el compuesto de amina b1) es

xililendiamina.

Composición curable, caracterizada porque comprende un compuesto de epóxido curable, un agente de curado según la reivindicación 1) y, opcionalmente, compuestos de amina y/o componentes auxiliares y aditivos que son habituales en la tecnología de las resinas epoxídicas.

Composición curable según la reivindicación 7, caracterizada porque la resina epoxídica es un glicidil éter de bisfenol o una epoxi-novolaca y se diluye con un diluyente reactivo.

Uso de una composición curable según la reivindicación 7 como adhesivo, resina de matriz, resina para herramientas o material de recubrimiento.

Producto curado que puede obtenerse curando una composición según la reivindicación 7.


 

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