Resina de poliéster insaturada.

Resina de poliéster insaturado que comprende unidades de éster de itaconato como insaturación reactiva,

en la que la resina comprende unidades de éster de itaconato, citraconato y mesaconato.

Resina de poliéster insaturada.

La presente invención se refiere a una resina de poliéster insaturada, adecuada para que se use en la fabricación de partes estructurales, que comprende unidades de éster itaconato como insaturaciones reactivas que son adecuadas especialmente para aplicaciones de alta temperatura en que es importante una alta estabilidad térmica.

Con aplicaciones de alta temperatura se quiere decir aplicable a temperaturas por encima de 75º C.

En vista del impacto ecológico, hay un gran deseo de preparar poliésteres insaturados, que se puedan usar para fabricar partes estructurales, que comprendan bloques de construcción biológicos.

Se espera que el uso de monómeros a base de petróleo en la fabricación de productos de consumo se reduzca en los próximos años debido a la continua subida del precio del petróleo y la alta tasa de agotamiento de las reservas de petróleo conocidas. Esto, en relación con las estrictas regulaciones gubernamentales en todo el mundo sobre protección medioambiental contra la contaminación, ha inspirado la investigación de recursos renovables como una posible alternativa a los monómeros a base de petróleo. Con la disminución de los recursos del petróleo limitados, el uso de recursos renovables como productos químicos para aplicaciones industriales es de gran interés. Un ejemplo muy adecuado de un bloque de construcción biológico para poliésteres insaturados es el ácido itacónico o anhídrido itacónico.

Dicha composición de poliéster insaturado se conoce a partir de la patente británica GB 806730. El Ejemplo 9 de esta solicitud de patente describe un poliéster insaturado que comprende ácido itacónico. Sin embargo, la parte curada obtenida a partir de la resina descrita en esta solicitud sólo presentó una baja estabilidad térmica, como se indica por la baja HDT de sólo 70º C.

Un ejemplo de una aplicación que requiere una alta HDT es en la industria del automóvil. Especialmente las partes que se aplican bajo el capó están expuestas a altas temperaturas. También en las aplicaciones de depósitos más comunes es importante la resistencia a alta temperatura ya que bajo el sol la temperatura de las partes del depósito puede aumentar fácilmente a un nivel alto.

El objeto de la invención actual es proporcionar resinas de poliéster insaturadas que contengan unidades de éster itaconato que puedan dar como resultado partes curadas de las cuales se pueda ajustar fácilmente la estabilidad térmica (como se indica por HDT) .

Los autores han encontrado sorprendentemente que este objetivo se puede conseguir cuando la resina de poliéster insaturada comprende unidades de éster de itaconato, citraconato y mesaconato.

Preferiblemente, para aumentar la estabilidad térmica de las partes curadas la resina comprende unidades de éster de itaconato, citraconato y mesaconato en una cantidad de desde 40 a 90% en moles de itaconato, de 2 a 30% en moles de citraconato y de 5 a 40% en moles de mesaconato, en que 100% en moles es la cantidad total de unidades de éster de itaconato, citraconato y mesaconato. Como se usa en la presente memoria, la cantidad de itaconato citraconato y mesaconato presente en la resina de poliéster insaturada se determina usando RMN de 1H.

Más preferiblemente, la resina comprende unidades de éster de itaconato, citraconato y mesaconato en una cantidad de desde 50 a 80% en moles de itaconato, de 5 a 20% en moles de citraconato y de 10 a 30% en moles de mesaconato, en que 100% en moles es la cantidad total de unidades de ésteres de itaconato, citraconato y mesaconato.

Según una realización preferida, la resina comprende unidades de éster de itaconato, citraconato y mesaconato en una cantidad de desde 55 a 65% en moles de itaconato, de 15 a 20% en moles de citraconato y de 18 a 28% en moles de mesaconato, en que 100% en moles es la cantidad total de unidades de ésteres de itaconato, citraconato y mesaconato.

Según otra realización preferida, la resina comprende unidades de éster de itaconato, citraconato y mesaconato en una cantidad de desde 70 a 80% en moles de itaconato, de 10 a 20% en moles de citraconato y de 10 a 15% en moles de mesaconato, en que 100% en moles es la cantidad total de unidades de ésteres de itaconato, citraconato y mesaconato.

Una ventaja adicional de emplear resinas de poliéster insaturadas con las cantidades ya mencionadas es que además de un aumento en HDT también se podía observar un incremento en la flexibilidad.

El contenido de ácido libre de la resina de poliéster insaturada según la invención está preferiblemente en el intervalo de 30 a 100 mg de KOH/g de resina, más preferiblemente de 35 a 75 mg de KOH/g de resina. Como se usa en la presente memoria, el contenido de ácido libre de la composición de resina se determina titrimétricamente según ISO 2114-2000.

En una realización, la relación molar de grupos terminales hidroxilo y grupos terminales ácido carboxílico en la resina de poliéster insaturada según la invención está en el intervalo de 0, 33 a 0, 9. En otra realización, la relación molar de grupos terminales hidroxilo y grupos terminales ácido carboxílico en la resina de poliéster insaturada según la invención está en el intervalo de 1, 1 a 3.

El índice de hidróxido de la resina de poliéster insaturada según la invención es preferiblemente mayor que 25 mg de KOH/g de resina y más preferiblemente mayor que 40 mg de KOH/g de resina. Como se usa en la presente memoria, el índice de hidróxido del poliéster que contiene itaconato se determina según ISO 4629-1996.

Preferiblemente, el peso molecular del poliéster insaturado que comprende unidades de éster itaconato como insaturaciones reactivas es al menos 300 Dalton, preferiblemente al menos 500 Dalton y más preferiblemente al menos 750 Dalton. Preferiblemente, el peso molecular Mn del poliéster insaturado que comprende unidades de éster itaconato como insaturaciones reactivas es a lo sumo 10.000 Dalton, más preferiblemente a lo sumo 5.000 Dalton. El peso molecular (Mn) se determina en tetrahidrofurano usando GPC según ISO 13885-1 empleando patrones de poliestireno y columnas apropiadas diseñadas para la determinación de los pesos moleculares.

En una realización preferida de la invención, el peso molecular está en el intervalo de 750 a 5.000 Dalton.

La temperatura Tg de transición vítrea del poliéster insaturado es preferiblemente al menos -70º C y a lo sumo 100º C. En el caso de que se aplique el poliéster insaturado para fines de construcción, la temperatura Tg de transición vítrea de la resina de poliéster insaturada presente en la composición de resina según la invención es preferiblemente al menos -70º C, más preferiblemente al menos -50º C e incluso más preferiblemente al menos -30º C. La Tg de la resina de poliéster insaturada presente en la composición de resina según la invención es preferiblemente a lo sumo 70º C, más preferiblemente a lo sumo 50º C e incluso más preferiblemente a lo sumo 30º C. Como se usa en la presente memoria, la Tg se determina por medio de DSC (velocidad de calentamiento 5º C/min) .

El poliéster insaturado según la invención comprende unidades de éster itacónico/citracónico/mesacónico como bloques de construcción (también referido como bloques de construcción de ácido itacónico/citracónico/mesacónico) . Estas insaturaciones reactivas pueden copolimerizarse con monómero copolimerizable en que se puede diluir el poliéster insaturado. El poliéster insaturado según la invención se puede fabricar por policondensación de al menos un poliol y ácido itacónico, ácido citracónico y/o ácido mesacónico o anhídrido itacónico y/o anhídrido citracónico como ácido dicarboxílico insaturado. La policondensación también se puede realizar en presencia de otros ácidos dicarboxílicos con insaturaciones reactivas, tales como por ejemplo ácido o anhídrido maleico y ácido fumárico y/o en presencia de ácidos o anhídridos dicarboxílicos alifáticos saturados, como por ejemplo, ácido oxálico, ácido succínico, ácido adípico, ácido sebácico y/o en presencia de ácidos o anhídridos dicarboxílicos saturados aromáticos, como por ejemplo ácido o anhídrido ftálico y ácido isoftálico. En la polimerización se usa además un alcohol di-o polifuncional. Preferiblemente, se usa un diol tal como, por ejemplo 1, 2-propilenglicol, etilenglicol, dietilenglicol, trietilenglicol, 1, 3-propilenglicol, dipropilenglicol, tripropilenglicol, neopentilglicol, isosorbida, 2, 3-butanodiol, bisfenol A hidrogenado o bisfenol A etoxilado/propoxilado.

Según una realización preferida, el peso molecular del diol en la resina de poliéster insaturada... [Seguir leyendo]

1. Resina de poliéster insaturado que comprende unidades de éster de itaconato como insaturación reactiva, en la que la resina comprende unidades de éster de itaconato, citraconato y mesaconato.

2. Resina de poliéster insaturado según la reivindicación 1, en la que la resina comprende unidades de éster de itaconato, citraconato y mesaconato en una cantidad de desde 40 a 90% en moles de itaconato, de 2 a 30% en moles de citraconato y de 5 a 40% en moles de mesaconato, en que 100 % en moles es la cantidad total de unidades de éster itaconato, citraconato y mesaconato.

3. Resina de poliéster insaturado según la reivindicación 1, en la que la resina comprende unidades de éster itaconato, citraconato y mesaconato en una cantidad de desde 50 a 80% en moles de itaconato, de 5 a 20% en moles de citraconato y de 10 a 30% en moles de mesaconato, en que 100 % en moles es la cantidad total de unidades de ésteres itaconato, citraconato y mesaconato.

4. Resina de poliéster insaturado según la reivindicación 1, en la que la resina comprende unidades de éster itaconato, citraconato y mesaconato en una cantidad de desde 55 a 65 % en moles de itaconato, de 15 a 20 % en moles de citraconato y de 18 a 28 % en moles de mesaconato, en que 100 % en moles es la cantidad total de unidades de ésteres itaconato, citraconato y mesaconato.

5. Resina de poliéster insaturado según la reivindicación 1, en la que la resina comprende unidades de éster itaconato, citraconato y mesaconato en una cantidad de desde 70 a 80% en moles de itaconato, de 10 a 20% en moles de citraconato y de 10 a 15% en moles de mesaconato, en que 100 % en moles es la cantidad total de unidades de ésteres de itaconato, citraconato y mesaconato.

6. Poliéster insaturado según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que al menos 25% en peso de los bloques de construcción de ácido dicarboxílico del poliéster insaturado son bloques de construcción de ácido itacónico.

7. Poliéster insaturado según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que al menos 25% en peso de los bloques de construcción de ácido dicarboxílico insaturado del poliéster insaturado son bloques de construcción de ácido itacónico.

8. Resina de poliéster insaturado según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la resina de poliéster insaturada comprende además bloques de construcción de isosorbida y/o 1, 3-propanodiol.

9. Composición de resina que comprende el poliéster insaturado según la reivindicación 1-8 y que comprende además diluyente reactivo.

10. Composición de resina según la reivindicación 9, en la que la composición comprende estireno, itaconato de dimetilo y/o un compuesto que contiene metacrilato como diluyente reactivo.

11. Objeto o parte estructural curada obtenida por curado de una composición de resina según cualquiera de las reivindicaciones 9-10, con un iniciador.

12. Objeto o parte estructural curada según la reivindicación 11, en la que el iniciador comprende un peróxido.

13. Uso de un objeto o parte estructural curada según la reivindicación 11 ó 12, en partes de automóviles, navíos, anclaje químico, cubierta del tejado, construcción, contenedores, revestimiento, tuberías, tanques, revestimiento de suelos o aspas de molino.

14. Composición de recubrimiento en polvo que comprende una resina de poliéster insaturado según una cualquiera de las reivindicaciones 1-8.