Espuma de resina de melamina con material de carga inorgánico.

Espumas de melamina/formaldehído que contienen de 80 a 98% en peso de un material de carga inorgánico,

refiriéndose el % en peso al peso total del precondensado de melamina/formaldehído usado para la fabricación de la espuma y al material de carga inorgánico, caracterizadas porque los materiales de carga inorgánicos tienen diámetros de partícula medios de 0,03 mm a 3 mm y se presentan en forma de partícula, encontrándose la relación del eje espacial más largo respecto al eje espacial más corto de la partícula en el intervalo de 4:1 a 1:1.

Espuma de resina de melamina con material de carga inorgánico

La presente invención se refiere a espumas de resinas de melamina, a procedimientos para su fabricación así como a su uso.

Del documento EP-A-11467 se conoce la impregnación con una sal de amonio y del documento WO-A- 27/23118 la impregnación con silicato de sodio para la mejora de las propiedades frente al fuego de espumas de melamina-formaldehído. Sin embargo estas dejan que desear en cuanto a sus propiedades mecánicas.

Del documento DE-A-1 27 9127 se conocen espumas basadas en resinas de melamina/formaldehído reforzadas con fibras con una proporción en fibras de ,5% a 5% en peso. Como carga en forma de fibra se usan fibras cortas o largas de vidrio, carbono o melamina.

Del documento WO-A-29/21963 se conoce un procedimiento para la fabricación de una espuma abrasiva basada en un producto de condensación de melamina-formaldehído, que contiene de ,1 a 5% en peso de partículas de tamaño nanométrico inorgánicas, referido al peso del precondensado.

La presente invención se basa por tanto en el objetivo de remediar las desventajas anteriormente citadas, de forma particular proporcionar espumas de resina de melamina con propiedades frente al fuego mejoradas al mismo tiempo que buenas propiedades mecánicas.

En consecuencia se encontraron nuevas espumas de melamina/formaldehído que contienen de 8 a 98% en peso de un material de carga inorgánico, refiriéndose el % en peso al peso total del precondensado de melamina/formaldehído usado para la fabricación de la espuma y al material de carga Inorgánico. Las espumas de melamina/formaldehído de acuerdo con la Invención contienen de 8 a 98% en peso, preferiblemente de 8 a 95% en peso, con especial preferencia, de 85 a 95% en peso, con especial preferencia, de 85 a 9% en peso de uno o varios, por ejemplo de 1 a 1, preferiblemente de 1 a 5, con especial preferencia de 1 a 3, de forma particular 1 ó 2, con muy especial preferencia 1, materiales de carga inorgánicos, refiriéndose el % en peso respectivamente al peso total del precondensado de melamina/formaldehído usado para la fabricación de la espuma y al material de carga inorgánico.

Como materiales de carga inorgánicos son adecuadas arenas basadas en cuarzo, olivino, basalto, esferas de vidrio, fibras de vidrio, esferas de cerámica constituidas por ejemplo por óxido de circonio, silicato de circonio, wollastonita, mica, carbonato de calcio, esferas de vidrio cerámico, minerales de arcilla como, por ejemplo, caolín, sulfates como sulfato de calcio y sulfato de bario, carbonates como carbonato de calcio y dolomita CaMg(COs)2, tierra de diatomeas, silicatos, como silicato de aluminio y silicato de calcio, como wollastonita CaSiOs, silimanita AI2SÍO5, nefelina (Na,K)AISi4, andalucita Al2[Si4], feldespato (Ba,Ca,Na,K,NH4)(AI,B,Si)48, silicatos laminares, como montmorillonita (esmectita) (AI,Mg,Fe)2[(OH)2(Si,AI)4Oio]Nao,33(H2)4, vermiculita Mg2(AI,Fe,Mg)[(OH)2|(Si,AI)4Oio] Mgo,35(H2)4, alofanita AI2[Si5]63- ní^O, caolinita AI4[(OH)8|Si4Oio], haloisita AI4[(OH)8|Si4Oio] 2 H2O, mullita AI8[(,H,F)|(Si,AI)4]4, talco Mg3Si4Oio(OH)2, sulfates que contienen agua Ca[S4] 2 H2O, mica como, por ejemplo, moscovita, sílice coloidal o sus mezclas, preferiblemente minerales granulares, como arena y esferas de vidrio, preferiblemente esferas de vidrio.

Los materiales de carga inorgánicos presentan por lo general un diámetro de partícula medio (media Z por dispersión de luz, Malvern, difracción de Fraunhofer) de ,3 mm a 3 mm, preferiblemente de ,5 mm a 2 mm, con especial preferencia de ,1 a 1 mm, de forma particular preferiblemente de ,1 a ,5 mm. Los materiales de carga inorgánicos con estos diámetros de partícula medios se presentan en forma de partícula, y la relación del eje espacial más largo respecto al eje espacial más corto de la partícula se encuentra en el intervalo de 4:1 a 1:1. Preferiblemente son materiales de carga esféricos, es decir en forma de esferas.

Se pueden usar materiales de carga inorgánicos no recubiertos o recubiertos. La cantidad del material de recubrimiento se puede variar en amplios límites y es por lo general de 1 a 2% en peso, preferiblemente de 1 a 1% en peso, con especial preferencia de 1 a 5% en peso referido al material de carga, de forma ventajosa se ajusta mínimamente la cantidad del material del material de recubrimiento para asegurar el recubrimiento.

Como materiales de recubrimiento son adecuadas sustancias poliméricas, por ejemplo, resinas de melamina- formaldehído. Resinas de poliuretano, resinas de poliéster o resinas epoxi adecuadas son conocidas por el especialista en la técnica. Tales resinas se encuentran, por ejemplo, en Encyclopedia of Polymer Science und Technology (Wiley) en los siguientes capítulos: a) poliésteres, insaturados: edición 3, vol. 11, 24, página 41-64; b) poliuretanos: edición 3, vol. 4o 23, página 26-72 y c) resinas epoxi: edición 3, vol. 9, 24, páginas 678-84. Además se encuentran en Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry (Wiley) en los siguientes capítulos: a) resinas de poliéster, insaturadas: edición 6, vol. 28, 23, páginas 65-74; b) poliuretanos: edición 6, vol. 28, 23, páginas 667-722 y c) resinas epoxi: edición 6, vol. 12, 23, páginas 285-33. Adicionalmente se pueden usar polímeros con funcionalidad amino o hidroxi, de forma particular una polivinilamina o poli(alcohol vinílico). Igualmente es posible usar materiales de recubrimiento inorgánicos basados en grupos fosfato, silicato y borato o combinaciones de los mismos.

Los materiales de carga inorgánicos pueden presentar para la mejor conexión a la estructura de espuma en su superficie también funcionalizaciones químicas. La funcionalización química de superficies de materiales de carga inorgánicos es conocida básicamente por el especialista en la técnica y se describe, por ejemplo, en el documento W25/1317.

Las espumas de melamina/formaldehído de acuerdo con la invención se tratan de un esqueleto de espuma de célula abierta, que contiene una multiplicidad de almas ramificadas tridimensionales, unidas entre sí y en las que están embebidas las cargas inorgánicas en la estructura de poros. El tamaño de partícula corresponde preferiblemente al diámetro de poro medio de la estructura de espuma (valor dso, media numérica, determinado por microscopía óptica o de electrones en relación con la valoración de Imagen), encontrándose este diámetro de poro medio preferiblemente en el intervalo de 1 a 1 pm, de forma particular en el intervalo de 5 a 5 pm. Las cargas Inorgánicas se pueden unir por tanto de forma ideal a la estructura de poros de la espuma de célula abierta y sobre todo fijarse por todas las caras del esqueleto de poros. No se puede producir una estructura de este tipo mediante Impregnación posterior de la espuma con materiales de carga inorgánicos, ya que para ello se debe seleccionar el tamaño de partícula de las cargas inorgánicas siempre de modo que el tamaño de partícula sea menor que el tamaño de poros de la espuma para asegurar una distribución en toda la espuma.

Los precondensados de melamlna-formaldehído usados para la fabricación de espumas de melamina-formaldehído de acuerdo con la invención presentan por lo general una relación molar de formaldehído a melamina de 5:1 a 1,3:1, preferiblemente de 3,5:1 a 1,5:1.

Estos productos de condensación de melamina/formaldehído pueden contener además de melamina de a 5% en peso, preferiblemente de a 4% en peso, con especial preferencia de a 3% en peso, de forma particular de a 2% en peso de otros estructurantes duroplásticos y además de formaldehído de a 5% en peso, preferiblemente de a 4% en peso, con especial preferencia de a 3% en peso, de forma particular de a 2% en peso de otros aldehidos, un condensado. Se prefieren precondensados de melamina/formaldehído no modificados.

Como estructurante duroplástico son adecuados, por ejemplo, melamina sustituida con alquilo y arilo, urea, uretano, amidas de ácido carboxílico, dicianodiamida, guanidina, sulfurilamida, amidas de ácido sulfónico, aminas alifáticas, gllcoles, fenol o sus derivados.

Como aldehidos son adecuados, por ejemplo, acetaldehído, trimetilolacetaldehído, acroleína, benzaldehído, furfural, glioxal, glutaraldehído, ftalaldehído, tereftalaldehído o sus mezclas. Otras particularidades sobre productos de condensación de melamina/formaldehído se encuentran en Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, tomo 14/2, 1963, páginas 319 a 42.

Las espumas de melamina/formaldehído de acuerdo con la invención se pueden fabricar como sigue:

El precondensado de melamina-formaldehído y un disolvente se pueden espumar con un ácido, un dispersante, un agente expansivo y material de... [Seguir leyendo]

1. Espumas de melamina/formaldehído que contienen de 8 a 98% en peso de un material de carga inorgánico, refiriéndose el % en peso al peso total del precondensado de melamina/formaldehído usado para la fabricación de la espuma y al material de carga inorgánico, caracterizadas porque los materiales de carga inorgánicos tienen

diámetros de partícula medios de ,3 mm a 3 mm y se presentan en forma de partícula, encontrándose la relación del eje espacial más largo respecto al eje espacial más corto de la partícula en el intervalo de 4:1 a 1:1.

2. Espumas de melamina/formaldehído según la reivindicación 1, caracterizadas porque estas contienen de 8 a 95% en peso de un material de carga inorgánico, refiriéndose el % en peso al peso total del precondensado de melamina/formaldehído usado para la fabricación de la espuma y al material de carga inorgánico.

3. Espumas de melamina/formaldehído según la reivindicación 1 ó 2, caracterizadas porque como material de carga

inorgánico se usa cuarzo, olivino, basalto, esferas de vidrio, fibras de vidrio, esferas de cerámica, minerales de arcilla, sulfatos, carbonatas, tierra de diatomeas, silicatos, sílice coloidal o sus mezclas.

4. Espumas de melamina/formaldehído según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizadas porque los materiales de carga inorgánicos son partículas en forma de esfera.

5. Espumas de melamina/formaldehído según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizadas porque los

materiales de carga inorgánicos están embebidos en la estructura de poros de la espuma y el diámetro de partícula medio corresponde al diámetro de poro medio de la estructura de espuma.

6. Espumas de melamina/formaldehído según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizadas porque la densidad de la espuma de melamina/formaldehído es menor de 1 g/l.

7. Procedimiento para la fabricación de las espumas de melamina/formaldehído según una de las reivindicaciones 1

a 6, caracterizado porque se espuman precondensados de melamina-formaldehído en un disolvente con un ácido, un dispersante, un agente expansivo y material de carga inorgánico a temperaturas por encima de la temperatura de ebullición del agente expansivo y a continuación se secan.

8. Uso de las espumas de melamina/formaldehído según la reivindicación 1 a 6 para el aislamiento térmico y 25 acústico en la construcción, en construcción de vehículos automóviles, buques y vehículos a raíles, la construcción de vehículos espaciales o en la industria del acolchado.