Composición de resina epoxídica.

Material compuesto de fibras impregnado con una matriz de resina epoxídica libre de disolventes,

curable, que comprende

(a) una resina epoxídica líquida o una mezcla líquida de resinas epoxídicas,

(b) un compuesto que puede obtenerse haciendo reaccionar un benzaldehído de fórmula I

en la que R1 es hidrógeno, hidroxilo, alquilo C1-C5 o alcoxilo C1-C5 con una amina primaria, y como agente de curado una mezcla compuesta por

(c) una monoamina primaria y/o diamina disecundaria alifática o cicloalifática y

(d) una amina terciaria de curado catalítico,

conteniendo la matriz de resina epoxídica curable de desde 0,15 hasta 0,8 equivalentes de hidrógeno de amina del componente de amina

(c) y de desde 0,01 hasta 0,1 moles de la amina terciaria (d) por equivalente de epóxido de la resina epoxídica (a).

Composición de resina epoxídica.

La presente invención se refiere a un material compuesto de fibras impregnado con una matriz de resina epoxídica y que comprende un compuesto de bencilidenamina, a un material laminado compuesto de fibras producido a partir de dicho material compuesto de fibras, al uso de un compuesto de bencilidenamina para mejorar las propiedades de materiales compuestos de fibras y a una matriz de resina epoxídica que comprende un compuesto de bencilidenamina.

Para producir materiales preimpregnados estables al almacenamiento, se sabe usar mezclas de resinas epoxídicas que se hicieron reaccionar previamente que todavía son curables, es decir, resinas de fase B, o resinas epoxídicas pre-extendidas, en otras palabras, resinas epoxídicas de masa molecular relativamente alta. Sistemas de resinas de este tipo son o bien sólidos o bien de alta viscosidad, de modo que la impregnación de materiales de fibras que usan estas resinas necesita disolventes orgánicos, o tienen que aplicarse a temperatura elevada a partir de la masa fundida al material de fibra, o sino en forma líquida, con ventaja particular.

Del documento EP 133 154, por ejemplo, se sabe producir materiales preimpregnados, tales como resina, usando resinas epoxídicas líquidas con una mezcla de curado que comprende determinadas monoaminas y/o diaminas y una amina terciaria catalítica.

Sin embargo, la flexibilidad de los materiales preimpregnados conocidos hasta la fecha es frecuentemente demasiado baja, conduciendo por ejemplo a la formación de polvo durante el estampado. Sin embargo, los intentos por flexibilizar los materiales preimpregnados por medio de un agente flexibilizador tal como alcohol bencílico conducen a una estabilidad de los materiales preimpregnados inadecuadamente corta de 1-2 días y también a menudo a superficies pegajosas. Además, están observándose requisitos continuamente crecientes con respecto a la estabilidad (almacenamiento a temperatura ambiente durante más de 6 días) y las condiciones de procesamiento (superficie seca, tiempos de latencia prolongados) .

Sorprendentemente, se ha encontrado ahora que las propiedades de materiales de fibras impregnados con una resina epoxídica libre de disolventes, líquida, curable o mezcla de resinas epoxídicas que comprende como agente de curado una mezcla de aminas específicas basada en monoaminas pueden mejorarse mediante la adición de un compuesto de bencilidenamina, preferiblemente bencilidenbencilamina.

Por consiguiente, la presente invención proporciona un material compuesto de fibras impregnado con una matriz de resina epoxídica libre de disolventes, curable, que comprende

(a) una resina epoxídica líquida o una mezcla líquida de resinas epoxídicas,

(b) un compuesto que puede obtenerse haciendo reaccionar un benzaldehído de fórmula I

en la que R1 es hidrógeno, hidroxilo, alquilo C1-C5 o alcoxilo C1-C5 con una amina primaria, y como agente de curado una mezcla compuesta por

(c) una monoamina primaria y/o diamina disecundaria alifática o cicloalifática y

(d) una amina terciaria de curado catalítico,

conteniendo la matriz de resina epoxídica curable de desde 0, 15 a 0, 8 equivalentes de hidrógeno de amina del componente de amina (c) y de desde 0, 01 hasta 0, 1 moles de la amina terciaria (d) por equivalente de epóxido de la resina epoxídica (a) .

Aminas primarias para preparar el compuesto de bencilidenamina del componente (b) son, por ejemplo, aminas alifáticas, cicloalifáticas o aralifáticas.

Las aminas alifáticas se derivan por ejemplo de radicales alquilo C1-C40, tales como metilo, etilo, isopropilo, npropilo, n-butilo, isobutilo, sec-butilo, terc-butilo, y también de los diversos grupos pentilo, hexilo, heptilo, octilo, nonilo, decilo, undecilo, dodecilo, tridecilo, tetradecilo, pentadecilo, hexadecilo, heptadecilo y octadecilo isoméricos.

Las aminas cicloalifáticas se derivan por ejemplo de radicales cicloalquilo C3-C12, tales como preferiblemente cicloalquilo C5-C8 o con preferencia particular cicloalquilo C5 o C6. Algunos ejemplos son ciclopentilo, metilciclopentilo, ciclohexilo, cicloheptilo y ciclooctilo.

Las aminas aralifáticas se derivan por ejemplo de compuestos que contienen de 7 a 12 átomos de carbono y con preferencia particular de compuestos que contienen de 7 a 10 átomos de carbono. Los compuestos en cuestión pueden ser, por ejemplo, bencilo, fenetilo, 3-fenilpropilo, -metilbencilo, 4-fenilbutilo y -dimetilbencilo. Los radicales mencionados anteriormente, cuando sea apropiado, pueden estar sustituidos y también pueden contener una cadena hidrocarbonada que está interrumpida por oxígeno. Ejemplos de cadenas hidrocarbonadas interrumpidas por oxígeno son radicales polioxialquileno, tales como polioxietileno o polioxipropileno.

Específicamente poliaminas adecuadas son, por ejemplo, bis (4-aminofenil) metano, resinas de anilina-formaldehído, propano-1, 3-diamina, 2, 2-dimetil-1, 3-propanodiamina (neopentanodiamina) , hexametilendiamina, dietilentriamina, bis (3-aminopropil) amina, N, N-bis (3-aminopropil) metilamina, trietilentetramina, tetraetilenpentamina, pentaetilenhexamina, 2, 2, 4-trimetilhexano-1, 6-diamina, m-xililendiamina, 1, 2 y 1, 4-diaminociclohexano, bis (4aminociclohexil) metano, bis (4-amino-3-metilciclohexil) metano, 2, 2-bis (4-aminociclohexil) propano y 3-aminometil3, 5, 5-trimetilciclohexilamina (isoforondiamina) , poliaminoimidazolinas y poliaminoamidas, tales como las formadas a partir de poliaminas alifáticas y ácidos grasos dimerizados o trimerizados, por ejemplo. Las aminas adecuadas adicionales incluyen las polioxialquilenaminas de Texaco que se conocen como Jeffamines® tales como Jeffamine® EDR148, D230, D400 o T403, por ejemplo.

De preferencia específica son bencilamina y Jeffamine® D230.

La reacción del compuesto (I) con la amina primaria tiene lugar de una manera que conoce el experto en la técnica, mediante la adición, por ejemplo, al compuesto de amina en un disolvente del compuesto (I) y la separación del producto obtenido. La reacción tiene lugar preferiblemente en una razón equimolar de los grupos amino primarios con respecto al compuesto (I) .

Se prefieren como componente (b) compuestos de fórmula II

en la que R1 es hidrógeno, hidroxilo, alquilo C1-C5 o alcoxilo C1-C5; n es un número que es 1 o más; y A es un radical n-valente derivado de un compuesto alifático, cicloalifático o aralifático que tiene al menos n grupos

amino primarios. Preferiblemente, A es un radical alquilo C1-C40 n-valente, que opcionalmente puede estar interrumpido por oxígeno,

o es un radical cicloalquilo C3-C8 o aralquilo C7-C10.

Preferiblemente, n es uno de los números de 1 a 10 y con preferencia particular es 1 ó 2.

En la matriz de resina epoxídica curable adecuada para la impregnación, hay preferiblemente de desde el 0, 3 hasta el 20% en peso, más preferiblemente desde el 0, 3 hasta el 8% en peso, basándose en los componentes (a) , (c) y (d) , de componente (b) , preferiblemente bencilidenbencilamina. También son ventajosas cantidades de componente (b) superiores al 1, 5% y en particular superiores al 4% en peso.

En la matriz de resina epoxídica curable adecuada para la impregnación, hay preferiblemente de desde 0, 2 hasta 0, 7 equivalentes de hidrógeno de amina del componente de amina (c) y de desde 0, 02 hasta 0, 06 moles de la amina terciaria (d) por equivalente de epóxido.

En una realización preferida, el material compuesto de fibras se impregna con una matriz de resina epoxídica, siendo el componente (c) una monoamina primaria.

Los ejemplos de componentes (a) adecuados incluyen las resinas epoxídicas líquidas basadas en bisfenol A o F o basadas en novolacas de fenol o mezclas de las mismas en cualquier proporción. Pueden mezclarse con un diluyente reactivo, tal como fenil o cresil glicidil éter, butanodiol glicidil éter o hexahidroftalato de glicidilo, por ejemplo, preferiblemente en una cantidad del 3-50% en peso, basándose en la cantidad total de las resinas epoxídicas, o con glicidilanilina, preferiblemente en una cantidad del 3-20% en peso, basándose en la cantidad total de las resinas epoxídicas. Las mezclas adecuadas adicionales de resinas epoxídicas incluyen triglicidil-p-aminofenol y tetraglicidil-p, p’-diaminodifenilmetano, que pueden estar en forma de una mezcla con butanodiol diglicida o glicidilanilina.

Los compuestos epoxídicos indicados también pueden usarse en cualquier mezcla deseada entre sí o con resinas epoxídicas sólidas que son solubles en la mezcla de resinas epoxídicas, siempre que la viscosidad de la mezcla final a temperatura ambiente sea inferior a 12000... [Seguir leyendo]

1. Material compuesto de fibras impregnado con una matriz de resina epoxídica libre de disolventes, curable, que comprende

(a) una resina epoxídica líquida o una mezcla líquida de resinas epoxídicas,

(b) un compuesto que puede obtenerse haciendo reaccionar un benzaldehído de fórmula I

en la que R1 es hidrógeno, hidroxilo, alquilo C1-C5 o alcoxilo C1-C5 con una amina primaria, y como agente de curado una mezcla compuesta por

(c) una monoamina primaria y/o diamina disecundaria alifática o cicloalifática y 15

(d) una amina terciaria de curado catalítico,

conteniendo la matriz de resina epoxídica curable de desde 0, 15 hasta 0, 8 equivalentes de hidrógeno de amina del componente de amina

(c) y de desde 0, 01 hasta 0, 1 moles de la amina terciaria (d) por equivalente de epóxido de la resina epoxídica (a) .

2. Material compuesto de fibras según la reivindicación 1, que contiene de desde el 0, 3 hasta el 20% en peso, más preferiblemente de desde el 0, 3 hasta el 8% en peso, basándose en los componentes (a) , (c) y (d) , del componente (b) .

3. Material compuesto de fibras según la reivindicación 1, que contiene de desde 0, 2 hasta 0, 7 equivalentes de hidrógeno de amina del componente de amina (c) y de desde 0, 02 hasta 0, 06 moles de la amina terciaria (d) por 30 equivalente de epóxido.

4. Material compuesto de fibras según la reivindicación 1, que comprende como componente (c) una monoamina primaria.

5. Material compuesto de fibras según la reivindicación 1, que comprende como componente (b) bencilidenbencilamina.

6. Sistema de material compuesto de fibras, en particular un material laminado compuesto de fibras, producido a partir del material compuesto de fibras según la reivindicación 1, conjuntamente cuando sea apropiado con otros 40 materiales, con conformación y reticulación de la matriz de resina.

7. Uso de un compuesto que puede obtenerse haciendo reaccionar un benzaldehído de fórmula I en la que R1 es hidrógeno, hidroxilo, alquilo C1-C5 o alcoxilo C1-C5 con una amina primaria.

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en la que R1 es hidrógeno, hidroxilo, alquilo C1-C5 o alcoxilo C1-C5 con una amina primaria, preferiblemente

bencilidenbencilamina, para mejorar las propiedades de un material compuesto de fibras que comprende una

resina epoxídica y como agente de curado una mezcla compuesta por una monoamina primaria y/o diamina

disecundaria alifática o cicloalifática y una amina terciaria de curado catalítico.

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8. Uso según la reivindicación 6, caracterizado porque basándose en la cantidad total de resina epoxídica y agente

de curado, se usa de desde el 0, 3 hasta el 20% en peso, más preferiblemente desde el 0, 3 hasta el 8% en peso,

de un compuesto que puede obtenerse haciendo reaccionar un benzaldehído de fórmula I

9. Matriz de resina epoxídica que comprende una resina epoxídica líquida o una mezcla líquida de resinas epoxídicas, un compuesto que puede obtenerse haciendo reaccionar un benzaldehído de fórmula I

en la que R1 es hidrógeno, hidroxilo, alquilo C1-C5 o alcoxilo C1-C5 con una amina primaria, preferiblemente bencilidenbencilamina, y como agente de curado una mezcla compuesta por una monoamina primaria y/o diamina disecundaria alifática o cicloalifática y una amina terciaria de curado catalítico.

10. Matriz de resina epoxídica según la reivindicación 9, que contiene, basándose en la cantidad total de resina epoxídica y agente de curado, de desde el 0, 3 hasta el 20% en peso, más preferiblemente desde el 0, 3 hasta el 8% en peso, de un compuesto que puede obtenerse haciendo reaccionar un benzaldehído de fórmula I

en la que R1 es hidrógeno, hidroxilo, alquilo C1-C5 o alcoxilo C1-C5 con una amina primaria.