Composiciones de aglutinante de mezcla de resina-poliéster, método de preparación de las mismas y artículos preparados a partir de las mismas.

Un aglutinante acuoso que comprende una mezcla de:

una resina de urea-formaldehído apta para dispersión en agua,

y

una poli(resina de éster) apta para dispersión en agua,

en el que dicha mezcla comprende de 0,05 a 95 % en peso, preferentemente de 0,1 a 95 % en peso de la poli(resina de éster) apta para dispersión en agua basada en el peso seco de la resina de urea-formaldehído, en el que el aglutinante tiene ausencia de grupos fosfato, en el que dicha poli(resina de éster) apta para dispersión en agua tiene un peso molecular medio expresado en peso de 10.000 a 500.000, preferentemente de 25.000 a 70.000, en el que el aglutinante no contiene sustancialmente agentes de reticulación, polímeros reticulados o epoxi que no han reaccionado, en el que la poli(resina de éster) está sulfonada.

Composiciones de aglutinante de mezcla de resina-polléster, método de preparación de las mismas y artículos preparados a partir de las mismas

Campo de la invención

La Invención se refiere a composiciones de aglutinante que comprenden una mezcla de resina y polléster apto para dispersión en agua. Más particularmente, la invención se refiere a composiciones de aglutinante que comprenden una mezcla de urea-formaldehído ("UF") y poliéster apto para dispersión en agua. La invención también se refiere a métodos de preparación de composiciones de aglutinante, y a artículos unidos con las composiciones de aglutinante tales como productos para construcción y productos adhesivos.

Antecedentes de la invención

Se usan aglutinantes-UF en un número de productos. Por ejemplo, resultan útiles como aglutinantes para aplicaciones de mallas fibrosas no tejidas o abrasivos. Cuando se usa como aglutinante, los aglutinantes-UF se pueden modificar con látex polimérico, tal como copolímeros o polímeros acrlllcos, acrllato o estlreno tales como estlreno-butadleno, anhídrido maleico y estireno, y monómeros vinílicos tales como poll(acetato de vlnllo). Se ha usado el látex copollmérlco acrílico, tal como un copolímero acrlllco de auto-reticulación de un tipo emulsionante amónico como componente de al menos un aglutinante de dos componentes para unir fibras de vidrio y termoplástlcos en forma de partículas con el fin de preparar láminas reforzadas con fibra de vidrio que posteriormente se puedan moldear en caliente para dar lugar a varias formas y artículos.

Se añaden estos modificadores porque las resinas-UF son muy frágiles tras el curado, y esto puede provocar la disminución de determinadas propiedades de resistencia debido al fallo de los mecanismos asociados a sistemas frágiles. No obstante, el uso de un polímero de látex en el aglutinante, solo o como modificador-UF, aumenta el tiempo de proceso y el coste de producto. El uso de látex polimérico como aglutinante, o la adición de látex polimérico a aglutlnante-UF, resulta costoso en comparación con el uso de disoluciones de polímero-UF como aglutinantes. También, la manipulación de las disoluciones de látex requiere Instalaciones con costes de transporte asociados, procesos de manipulación y mezcla que complican la preparación del aglutinante.

Además, la naturaleza de los látex es susceptible de afectar a pH y reactividad, y de este modo a la velocidad de curado y rendimiento, de la resina-UF. Además, los neutralizantes comunes de ácidos de látex pueden reaccionar con la resina-UF para consumir formaldehído libre, rebajar el pH y/o disminuir la duración de almacenamiento del producto final.

La duración de almacenamiento de los aglutinantes de UF, debido a que pertenecen a la fabricación de mallas de fibra no tejida de colocación en húmedo, viene determinada mediante medición por un lado de la integridad neta del aglutinante y por otro, de su estabilidad de dilución en agua. La integridad neta de la resina se muestra como características del aglutinante que proporcionan viscosidad e uniformidad. La estabilidad de dilución en agua se muestra como la cantidad de precipitación que tiene lugar en agua con el tiempo. La precipitación del aglutinante provoca desincronización durante el procesado de la malla, suscitando la necesidad de una parada de mantenimiento y la adición de costes innecesarios al proceso. A medida que el aglutinante UF envejece, aumenta la viscosidad, pueden surgir separaciones y disminuyen las propiedades de dilución de agua, haciendo finalmente que el aglutinante no sea apropiado para su uso como aglutinante no tejido de colocación en húmedo. Normalmente, el aglutinante de resina-UF convencional sin modificación de látex tiene una duración de almacenamiento (Integridad neta de la resina y estabilidad de dilución) de hasta 3 días.

Los látex puede mantener su duración de almacenamiento "neta" durante, y con frecuencia más que, 6 meses, pero sus propiedades de dilución en agua son más sensibles. Cuando se diluyen los látex, sus partículas se mueven más de unas a otras, desestabilizando el tensioactivo y la protección Iónica en agua. Este efecto se ve exagerado cuando se mezcla en resina UF debido a interacciones químicas y pollmérlcas adicionales. El látex puede disminuir significativamente la duración de almacenamiento de la resina UF.

Los documentos US 4.258.98; 4.56.612 y 4.917.764 divulgan el uso de composiciones de resina UF, modificadas con látex de estireno-butadieno como aglutinante para mallas de fibras de vidrio.

El documento US 5.334.648 divulga copolímeros de emulsión, para su uso como modificadores de resina UF, formados a partir de monómeros de cloruro de vlnllo, monómeros de reblandecimiento y monómeros funcionales. Estos aglutinantes son particularmente útiles como aglutinantes para mallas de vidrio para la producción de tejas para tejados.

El documento US 5.389.716 divulga una composición de aglutinante para mallas fibrosas que incluye una mezcla estable de un resina basada en polímero de condensación de aldehido acuoso y un látex de retardador de llama. La proporción en peso del látex con respecto a la resina es de al menos 1:1. Opcionalmente, la composición Incluye una cantidad de coloide de sílice suficiente para mejorar la propiedad de resistencia a la llama.

El documento US 5.518.586 divulga una resina UF modificada con un éster de fosfato aniónico insoluble en agua usada como aglutinante en la preparación de mallas de fibra de vidrio usando un sistema de agua blanco de hidroxietil celulosa.

El documento US 5.84.254 divulga un método para flexibilizar una fibra de vidrio no tejida con un aglutinante de resina UF curada, en el que el aglutinante incluye una resina UF curada y ,5-5 % en peso, basado en el peso de resina UF, de un polímero soluble en agua que comprende 4-1 % en peso, basado en el peso polimérico, de un monómero de ácido carboxílico etilénicamente insaturado polimerizado, teniendo el polímero un peso molecular medio expresado en peso de 1. a 2...

El documento US 5.851.933 divulga un método de preparación de mallas fibrosas no tejidas. Las mallas comprenden fibra de vidrio unida junto con una mezcla seca y curada de resina UF acuosa y un copolímero de auto reticulación de material acrílico vinílico o poli(acetato de vinilo).

El documento US 5.914.365 divulga una formulación acuosa de adhesivo de malla de fibra UF modificada por medio de la adición de una cantidad secundaria de un copolímero de estireno-anhídrido maleico (SMA), soluble en agua.

El documento US 6.384.116 divulga una composición de aglutinante que comprende una resina UF modificada con un óxido de amina no iónico y soluble en agua y opcionalmente modificado además con un látex acrílico aniónico y/o un polímero soluble en agua que comprende 4-1 % en peso, basado en el peso de polímero, de un monómero de ácido carboxílico etilénicamente insaturado y polimerizado. El polímero tiene un peso molecular medio expresado en peso de 1. a 2...

El documento US 6.544.911 divulga una malla de fibra revestida en la que el revestimiento comprende una malla de fibra de vidrio, no tejida y curada que contiene un polisiloxano. Las fibras de distribuyen de forma fija en un aglutinante de tipo formaldehído que contiene un modificador de aglutinante que es un polímero acrílico/estireno reticulado.

El documento US 6.642.299 divulga una composición acuosa de aglutinante que contiene una resina UF modificada con un aditivo que comprende (1) ácido acrílico y estireno o acrilato de estireno, (2) un aducto de estireno, anhídrido maleico y un ácido acrílico o acrilato o (3) una mezcla física de un ácido acrílico y estireno o copolímero de acrilato- estlreno y copolímero de anhídrido maleico-estireno. Se usa el aglutinante resultante en la preparación de mallas de fibra.

El documento US 6.682.574 divulga el uso de una resina-UF como aglutinante para artículos abrasivos.

A la vista de lo anterior, son necesarias en la técnica composiciones de aglutinante de resina de UF, que proporcionen propiedades de tracción mejoradas en húmedo y en seco, resistencia frente al desgarro, velocidad de curado y calibre de malla. Existe otra necesidad en la técnica de composiciones de aglutinante de resina de UF que proporcionan un coste de materias primas bajo, en comparación con los aglutinantes tradicionalmente modificados. Todavía existe otra necesidad en la técnica de composiciones de aglutinante de resina de UF que se puedan suministrar en un envase de una pieza y que exhiban un control de espuma apropiado, sin cantidades excesivas de agentes des-espumantes.

Sumario de la invención

La... [Seguir leyendo]

1.- Un aglutinante acuoso que comprende una mezcla de:

una resina de urea-formaldehfdo apta para dispersión en agua, y una poli(resina de éster) apta para dispersión en agua,

en el que dicha mezcla comprende de ,5 a 95 % en peso, preferentemente de ,1 a 95 % en peso de la poli(resina de éster) apta para dispersión en agua basada en el peso seco de la resina de urea-formaldehfdo, en el que el aglutinante tiene ausencia de grupos fosfato, en el que dicha poli(resina de éster) apta para dispersión en agua tiene un peso molecular medio expresado en peso de 1. a 5., preferentemente de 25. a 7., en el que el aglutinante no contiene sustancialmente agentes de reticulación, polímeros reticulados o epoxi que no han reaccionado, en el que la poli(resina de éster) está sulfonada.

2.- El aglutinante de la reivindicación 1, en el que el aglutinante comprende de 1 a 25 % en peso de dicha poli(resina de éster), basado en el peso seco de la resina de urea-formaldehído, en el que el sistema de aglutinante está esencialmente libre de látex, en el que el aglutinante acuoso no contiene sustancialmente isocianatos, polímero que contiene fosfato, epoxi, acrilto de hidroxietilo, ningún disolvente orgánico, ningún poli(poliol de éter) y ningún poli(poliéster de hidroxi) y partículas sólidas.

3.- El aglutinante de la reivindicación 1, en el que el aglutinante acuoso no contiene sustancialmente polímeros reticulados diferentes de la poli(resina de éster) opcional apta para dispersión en agua reticulada con sigo misma.

4.- El aglutinante de la reivindicación 1, en el que basado en el contenido total de polímero de la resina de urea- formaldehído y poli(resina de éster), el aglutinante contiene de 4 % en peso a 95 % en peso de la poli(resina de éster) y de 5 % en peso a 6 % en peso de resina de urea-formaldehído.

- El aglutinante de la reivindicación 1, en el que basado en el contenido total de polímero de la resina de urea- formaldehído y poli(resina de éster), el aglutinante contiene de 6 % en peso a 8 % en peso de poli(resina de éster) y de 2 % en peso a 4 % en peso de resina de urea-formaldehído.

6.- El aglutinante de la reivindicación 1, en el que la poli(resina de éster) es un sulfopoliéster formado como producto

de policondensación de:

(1) una primera mezcla de reacción que comprende: (a) al menos un 7 % en moles de ácido dicarboxílico o uno de sus ásteres, y (b) 4-2 % en moles de un éster difuncional que forma un sulfomonómero que contiene al menos un grupo de sulfonato de metal unido a un núcleo aromático, y grupos funcionales seleccionados entre el grupo que consiste en hidroxilos, carboxilos y ásteres de alquilo para un total de 1 % en moles; y

(2) una segunda mezcla de reacción que comprende etilen glicol, dietilen glicol y opcionalmente trietilen glicol para un total de 1 % en moles.

7.- El aglutinante de la reivindicación 6,

en el que el sulfopoliéster tiene una viscosidad inherente de al menos ,2 dl/g medida 25 °C en 6/4 partes en peso de un disolvente de fenol/tetracloroetano a una concentración de ,25 g/dl, y

en el que la segunda mezcla de reacción que comprende etilen glicol, dietilen glicol y opcionalmente trietilen glicol, siendo al menos 2 % en moles de la segunda mezcla de reacción etilen glicol.

8.- El aglutinante de la reivindicación 6, en el que el ácido dicarboxílico o uno de sus ásteres comprende ácido tereftálico o uno de sus ésteres y al menos 2 % en moles de la segunda mezcla de reacción es etilen glicol.

9.- El aglutinante de la reivindicación 6, en el que la primera mezcla de reacción (A) (1) comprende además de ,1 % en moles a 5 % en moles de un ácido dicarboxílico alifático saturado o alicíclico saturado uno de sus ésteres.

1.- El aglutinante de la reivindicación 6, en el que la primera mezcla de reacción contiene de 85 a 9 % en moles de ácido tereftálico y de 1 a 15 % en moles del éster difuncional que forma sulfomonómero, y en el que la segunda mezcla de reacción contiene de 4 a 6 % en moles de etilen glicol.

11.- El aglutinante de la reivindicación 6, en el que la mezcla además comprende un miembro del grupo que consiste en polímero acrílico, caucho de estireno y butadieno, anhídrido maleico y estireno y una dispersión de poliuretano, en el que el poliéster es un poliéster, un polímero híbrido acrílico de poliéster, un polímero injertado acrílico de poliéster o un poliéster extendido con al menos un miembro del grupo que consiste en polietilen glicol y poli(alcohol vinílico).

12.- El aglutinante de la reivindicación 6, en el que el éster difuncional que forma el sulfomonómero es ácido 5- sodiosulfoisoftálico o uno de sus ásteres, y la proporción molar de ácido tereftálico con respecto a ácido 5- sodiosulfoisoftálico es de 8-9/2-1.

13.- Una malla compuesta que comprende el sistema de aglutinante de la reivindicación 1, que comprende de 2 a

95 % en peso de poli(resina de éster), y que tiene un porcentaje de retención de al menos 5 %.

14.- Un abrasivo revestido que comprende un sustrato, un revestimiento sobre el sustrato que comprende partículas abrasivas y el sistema de aglutinante de la reivindicación 1.

15.- Un método de formación de un sistema de aglutinante de la reivindicación 1 que comprende combinar una resina de urea-formaldehfdo con una poli(resina de éster).