Composiciones de resina que contienen resinas epoxi modificadas con ácido sórbico.

Uso de una composición de resina que contiene

a) el producto de reacción de

a1) uno o varios compuestos epoxi con al menos 2 grupos epoxi y

a2) ácido sórbico

como componente A;



b) un disolvente que contiene grupos vinilo

como componente B;

para el aislamiento de componentes y aparatos eléctricos y electrónicos.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2012/056120.

Solicitante: ELANTAS GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: Abelstr. 43 46483 Wesel ALEMANIA.

Inventor/es: MORITZ, HANS-ULRICH, LIENERT, KLAUS-WILHELM, AL-MASRI,MAJDI, HUESMANN,ANNE-GÖNKE.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C08G59/14 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. › Policondensados modificados por tratamiento químico posterior.
  • C08L63/10 C08 […] › C08L COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones basadas en monómeros polimerizables C08F, C08G; pinturas, tintas, barnices, colorantes, pulimentos, adhesivos C09; filamentos o fibras artificiales D01F; composiciones para el tratamiento de textiles D06). › C08L 63/00 Composiciones de resinas epoxi; Composiciones de los derivados de resinas epoxi. › Resinas epoxi modificadas por compuestos insaturados.
  • C09D163/10 C […] › C09 COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES; ADHESIVOS; COMPOSICIONES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR; APLICACIONES DE LOS MATERIALES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR.C09D COMPOSICIONES DE REVESTIMIENTO, p. ej. PINTURAS, BARNICES, LACAS; EMPLASTES; PRODUCTOS QUIMICOS PARA LEVANTAR LA PINTURA O LA TINTA; TINTAS; CORRECTORES LIQUIDOS; COLORANTES PARA MADERA; PRODUCTOS SOLIDOS O PASTOSOS PARA ILUMINACION O IMPRESION; EMPLEO DE MATERIALES PARA ESTE EFECTO (cosméticos A61K; procedimientos para aplicar líquidos u otros materiales fluidos a las superficies, en general B05D; coloración de madera B27K 5/02; vidriados o esmaltes vitreos C03C; resinas naturales, pulimento francés, aceites secantes, secantes, trementina, per se , C09F; composiciones de productos para pulir distintos del pulimento francés, cera para esquíes C09G; adhesivos o empleo de materiales como adhesivos C09J; materiales para sellar o guarnecer juntas o cubiertas C09K 3/10; materiales para detener las fugas C09K 3/12; procedimientos para la preparación electrolítica o electroforética de revestimientos C25D). › C09D 163/00 Composiciones de revestimiento a base de resinas epoxi; Composiciones de revestimiento a base de derivados de resinas epoxi. › Resinas epoxi modificadas por compuestos insaturados.
  • H01L23/29 SECCION H — ELECTRICIDAD.H01 ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS.H01L DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES; DISPOSITIVOS ELECTRICOS DE ESTADO SOLIDO NO PREVISTOS EN OTRO LUGAR (utilización de dispositivos semiconductores para medida G01; resistencias en general H01C; imanes, inductancias, transformadores H01F; condensadores en general H01G; dispositivos electrolíticos H01G 9/00; pilas, acumuladores H01M; guías de ondas, resonadores o líneas del tipo guía de ondas H01P; conectadores de líneas, colectores de corriente H01R; dispositivos de emisión estimulada H01S; resonadores electromecánicos H03H; altavoces, micrófonos, cabezas de lectura para gramófonos o transductores acústicos electromecánicos análogos H04R; fuentes de luz eléctrica en general H05B; circuitos impresos, circuitos híbridos, envolturas o detalles de construcción de aparatos eléctricos, fabricación de conjuntos de componentes eléctricos H05K; empleo de dispositivos semiconductores en circuitos que tienen una aplicación particular, ver la subclase relativa a la aplicación). › H01L 23/00 Detalles de dispositivos semiconductores o de otros dispositivos de estado sólido (H01L 25/00 tiene prioridad). › caracterizados por el material.

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Fragmento de la descripción:

Composiciones de resina que contienen resinas epoxi modificadas con ácido sórbico La invención se refiere a composiciones de resina que contienen ésteres de ácido sórbico, a materiales de recubrimiento que contienen las mismas, así como a su uso para el aislamiento de componentes y aparatos eléctricos y electrónicos.

Actualmente, las composiciones estándar líquidas usadas para el aislamiento eléctrico son aquellas a base de poliésteres insaturados (UP) o resinas epoxi (EP) .

Los sistemas UP, que se usan como resina de impregnación, contienen un diluyente reactivo tal como, por ejemplo, estireno, y causan, con ello, emisiones de monómeros correspondientemente elevadas durante el endurecimiento, o están exentos de monómeros con la viscosidad más elevada asociada a ello. La polimerización radical se realiza habitualmente usando un iniciador radical térmico o mediante irradiación con luz UV.

Los sistemas de resina epoxi que se usan se endurecen mediante frío o calor. Como componente endurecedor se usan en los sistemas endurecibles por frío poliaminas y sus derivados tales como, por ejemplo poliamidoaminas. En el caso de sistemas endurecibles por calor se usan anhídridos de ácidos o, si no, en el caso de endurecimiento catalítico, ácidos de Lewis, por ejemplo complejos de BCl3-amina.

Una descripción amplia de polímeros que se usan como resina de impregnación se encuentra en Horst Sulzbach (editor) , "Polymers for Electrical Insulation", Verlag Moderne Industrie 2008, ISBN 978-3-937889-82-5 y las citas mencionadas en el mismo.

Los ésteres epoxivinílicos presentan muchas de las propiedades ventajosas de sistemas de resina epoxi tales como una buena procesabilidad y resistencia a productos químicos y, además, pueden diluirse en disolventes acrílicos con una contenido de VOC muy reducido (VOC = volatile organic compounds, compuestos orgánicos volátiles) . En el documento US 5.984.647 se describe el uso de dichos sistemas para la impregnación de un motor hermético. No obstante, las fuerzas adhesivas de estos sistemas no alcanzan los valores que son posibles en principio con sistemas de resina epoxi.

Las propiedades de endurecimiento UV de composiciones de resinas epoxi con grupos epoxi que solo han reaccionado parcialmente se describen por Saiki y col. en el Journal of Applied Polymer Science 117 (2010) 34663472 y por Park y col. en el International Journal of Adhesives & Adhesives 29 (2009) 710 -717.

Es un objetivo de la invención proporcionar un sistema de resina de impregnación que presente buenas propiedades de adherencia, que endurezca rápidamente y que solo contenga cantidades reducidas de VOC.

El objetivo se logra mediante una composición de resina que contiene a) el producto de reacción de a1) uno o varios compuestos epoxi con al menos 2 grupos epoxi y a2) ácido sórbico como componente A;

b) un disolvente que contiene grupos vinilo como componente B.

Se ha mostrado, sorprendentemente, que las composiciones de resina que contienen éster de ácido sórbico son adecuadas como resinas de impregnación con buenas adherencias. Los sistemas pueden endurecerse mediante la adición de endurecedores, siendo los tiempos de gelificación correspondientes cortos. Las impregnaciones parecen homogéneas y destacan por una resistencia al aglomerado alta.

De este modo, se proporcionan sistemas según la invención para el aislamiento eléctrico con unas propiedades de resistencia a la temperatura, adherencia y aislamiento eléctrico sobresalientes en estado endurecido. La resina puede usarse sola o en combinación con materiales de aislamiento sólidos (bandas, etc.) , para aislar aparatos eléctricos tales como motores, transformadores y generadores.

El objetivo se logra, además, mediante un material de recubrimiento que contiene i) 100 partes en peso de una composición de resina y ii) de 0, 1 a 3 partes en peso de un iniciador de polimerización formador de radicales, Las composiciones de resina según la invención contienen un producto de reacción de uno o varios compuestos con

funcionalidad epoxi, que presentan al menos 2 grupos epoxi y ácido sórbico. Este producto de reacción se diluye con un disolvente que contenga grupos vinilo.

Compuestos con funcionalidad epoxi adecuados con al menos 2 grupos epoxi son, por ejemplo, bisfenol-Adiglicidiléter de la fórmula siguiente,

** (Ver fórmula) **

en la que n se encuentra en el intervalo de 0 a 10, preferentemente de 0 a 8, de modo particularmente preferente de 0 a 6, o bisfenol-F-diglicidiléter de la fórmula siguiente,

** (Ver fórmula) **

en la que n se encuentra en el intervalo de 0 a 5, preferentemente de 0 a 4, de modo particularmente preferente de 0 10 a 3.

Además, como compuestos con funcionalidad epoxi con al menos 2 grupos epoxi son adecuados, por ejemplo, compuestos epoxi a base de fenol-novolac o cresol-novolac. Los epoxi-novolacs adecuados presentan, en general, un punto de fusión en el intervalo de 60 a 120 º C, preferentemente de 70 a 100 º C, y contienen por molécula, en promedio, de 2 a 20, preferentemente de 3 a 10 grupos epoxi.

** (Ver fórmula) **

Como compuestos con funcionalidad epoxi con al menos 2 grupos epoxi son preferentes el bisfenol-A-diglicidiléter con n=0, así como sus homólogos de alto peso molecular.

Los disolventes que contienen grupos vinilo adecuados, también denominados diluyentes reactivos, son diluyentes reactivos monofuncionales, difuncionales y polifuncionales. Ejemplos de diluyentes reactivos son acrilatos, metacrilatos y viniléteres. Son particularmente preferentes los (met) acrilatos.

Los acrilatos y metacrilatos adecuados son, en general, los (met) acrilatos de monoalcoholes, dioles y polioles. Son preferentes los (met) acrilatos de monoalcoholes, por ejemplo (met) acrilato de hidroxietilo, (met) acrilato de hidroxipropilo, (met) acrilato de butilo, (met) acrilato de hexilo, (met) acrilato de octilo y los (met) acrilatos de dioles, por ejemplo di (met) acrilato de butanodiol, di (met) acrilato de hexanodiol, di (met) acrilato de dietilenglicol, di (met) acrilato de trietilenglicol, di (met) acrilato de dipropilenglicol y di (met) acrilato de tripropilenglicol.

Las resinas de poliéster insaturadas son conocidas de por sí y se fabrican mediante la reacción de polioles, ácidos

carboxílicos polifuncionales insaturados y, dado el caso, compuestos monofuncionales tales como interruptores de cadena. La fabricación de resinas de polyester insaturadas es, en general, conocida. A este respecto, los componentes se calientan con o sin catalizadores de esterificación habitualmente a temperaturas de entre 160 y 200 º C. La reacción se lleva a cabo habitualmente en atmósfera de gas de protección. El agua formada en la reacción de condensación puede eliminarse por destilación azeotrópicamente usando un disolvente adecuado o retirarse mediante destilación al vacío. El progreso de la reacción se controla habitualmente mediante determinación de índice de acidez y/o la viscosidad Para la fabricación de los poliésteres insaturados, los polioles adecuados se eligen de etilenglicol, 1, 3-propanodiol, 2-metil-1, 3-propanodiol, di-y trietilenglicol, neopentilglicol, 1, 3-y 1, 6-hexanodiol, perhidrobisfenol A, glicerina, trimetilolpropano, isocianurato de tris- (2-hidroxietilo) , pentaeritritol y dipentaeritritol. Son preferentes di-y trietilenglicol, 2-metil-1, 3-propanodiol, glicerina, neopentilglicol y trimetilolpropano.

Ã?cidos carboxílicos insaturados preferentes para la fabricación de los poliésteres insaturados son ácidos dicarboxílicos ï?¡, ï?¢-insaturados y sus anhídridos tales como ácido maleico, anhídrido de ácido maleico y ácido fumárico. Además, son preferentes mezclas de ácidos dicarboxílicos ï?¡, ï?¢-insaturados con otros ácidos dicarboxílicos que actúan de forma modificadora, preferentemente con ácidos dicarboxílicos alifáticos y aromáticos insaturados y sus anhídridos tales como ácido adípico, ácido succínico, anhídrido de ácido ftálico, ácido isoftálico, ácido tereftálico y ácido 2, 6-naftalindicarboxílico. Son preferentes anhídrido de ácido maleico y mezclas de anhídrido de ácido maleico y ácido adípico.

Como interruptores de cadena se usan conjuntamente, en general, ácidos carboxílicos monofuncionales o alcoholes monofuncionales, por ejemplo ácido graso de aceite de pino, ácido benzoico, ácido 2-etilhexanoico, hexanol, 2etilhexanol, alcohol bencílico, terc-butanol e isoprenol (3-metil-3-buten-1-ol) . Preferentemente se hacen reaccionar conjuntamente hexanol, isoprenol, así como el producto de reacción de anhídrido de ácido tetrahidroftálico con etanolamina como interruptores... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Uso de una composición de resina que contiene a) el producto de reacción de a1) uno o varios compuestos epoxi con al menos 2 grupos epoxi y a2) ácido sórbico como componente A; b) un disolvente que contiene grupos vinilo como componente B; para el aislamiento de componentes y aparatos eléctricos y electrónicos.

2. Uso según la reivindicación 1, caracterizado porque en el componente A los grupos epoxi se hacen reaccionar completamente con ácido sórbico.

3. Uso según una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque en el componente A se hace reaccionar bisfenol A-diglicidiléter como compuesto epoxi a1) .

4. Uso según una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque en el componente A se hace reaccionar bisfenol F-diglicidiléter como compuesto epoxi a1) .

5. Uso según una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque en el componente A se hace reaccionar epoxi-novolac como compuesto epoxi a1) .

6. Uso según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el disolvente que contiene grupos vinilo del componente B se selecciona del grupo constituido por acrilatos de monoalcoholes, dioles y polioles y por metracrilatos de monoalcoholes, dioles y polioles.

7. Uso de un material de recubrimiento que contiene i) 100 partes en peso de una composición de resina según una de las reivindicaciones 1 a 6 y ii) de 1 a 3 partes en peso de un iniciador de polimerización formador de radicales para aislar componentes y

aparatos eléctricos y electrónicos.

8. Composición de resina que contiene

a) el producto de reacción de a1) uno o varios compuestos epoxi con al menos 2 grupos epoxi y a2) ácido sórbico como componente A; b) un disolvente que contiene grupos vinilo como componente B; caracterizado porque en el componente A se hace reaccionar un bisfenol-F-diglicidiléter o un epoxi-novolac

como compuesto epoxi a1) .

9. Composición de resina según la reivindicación 8, caracterizada porque en el componente A los grupos epoxi se hacen reaccionar completamente con ácido sórbico.

10. Composición de resina según las reivindicaciones 8 o 9, caracterizada porque el disolvente que contiene grupos vinilo del componente B se selecciona del grupo constituido por acrilatos de monoalcoholes, dioles y polioles y por metracrilatos de monoalcoholes, dioles y polioles.

11. Material de recubrimiento que contiene i) 100 partes en peso de una composición de resina según una de las reivindicaciones 8 a 10 y ii) de 1 a 3 partes en peso de un iniciador de polimerización formador de radicales.

 

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