CZ297776B6 - Pojivová smes a její pouzití - Google Patents

Abstract

Pojivová smes tvorená práskovou smesí tepelne nereaktivní fenolové pryskyrice a jednoho nebo více tepelne reaktivních kondenzacních produktu z mnoziny zahrnující fenolové pryskyrice, aminopryskyrice a epoxidové pryskyrice a práskovým povlakovým materiálem nebo recyklovaným práskovým povlakovým materiálem. Tato pojivová smes muze být pouzita jako pojivo pro netkané textilie, tvárecí smesi, zárovzdorné materiály, abrazivní materiály a trecí oblození a také ve slévárenském prumyslu.

Description

Pojivová směs tvořená práškovou směsí tepelně nereaktivní fenolové pryskyřice a jednoho nebo více tepelně reaktivních kondenzačních produktů z množiny zahrnující fenolové pryskyřice, aminopiyskyřice a epoxidové pryskyřice a práškovým povlakovým materiálem nebo recyklovaným práškovým povlakovým materiálem. Tato pojivová směs může být použita jako pojivo pro netkané textilie, tvářecí směsi, žárovzdomé materiály, abrazivní materiály a třecí obložení a také ve slévárenském průmyslu.

Pojivová směs a její použití

Oblast techniky

Vynález se týká pojivové směsi tvořené práškovou směsí tepelně nereaktivní fenolové pryskyřice a jednoho nebo více tepelně reaktivních kondenzačních produktů z množiny zahrnující fenolovou pryskyřici, aminopryskyřici a epoxidovou pryskyřici.

Dosavadní stav techniky

Pojivá tohoto typu jsou známa z patentového dokumentu EP-B 0 254 807. Tato pojivá jsou hlavně používaná pro výrobu netkaných textilií, kde umožňují výrobu vysoce kvalitních produktů, které neuvolňují rozkladný aminový zápach dokonce ani při poměrně vysokých teplotách a při relativně vysoké vlhkosti.

Nevýhodou těchto pojivových směsí je to, že jejich vlastní reaktivita není na úrovni požadavků kladených vysoce rychlými produkčními operacemi, v důsledku čehož je nezbytné buď k těmto pojivovým směsím přidat dodatečné urychlovače a nebo prodloužit dobu cyklu výroby tvářeného produktu. Je tomu tak zejména v případě, kdy je použitá tepelně reaktivní složka tvořena jinak velmi výhodnými kondenzačními produkty bisfenolů a formaldehydu.

Je proto cílem vynálezu poskytnout pojivovou směs, která by byla, stejně jako pojivové směsi obsahující tepelně nereaktivní fenolovou pryskyřici a jeden nebo více tepelně reaktivních kondenzačních produktů z množiny zahrnující fenolovou pryskyřici, aminopryskyřici a epoxidovou pryskyřici, vhodná pro produkci vysoce kvalitních netkaných textilií, které neuvolňují rozkladný zápach ani při poměrně vysokých teplotách ani při poměrně vysoké míře vlhkosti, a jejíž reaktivita by byla vyšší než je reaktivita výše popsaných známých pojivových směsí, což by umožnilo zkrácení doby vytvrzovacího cyklu dokonce i bez použití urychlovačů.

Podstata vynálezu

Výše uvedeného cíle je dosaženo pojivovými směsmi podle nároku 1 až 7. Tato pojivá jsou výhodně používána pro výrobu netkaných textilií a rovněž jako pojivá pro formulací směsi, žárovzdomé materiály, abraziva, třecí obložení a ve slévárenství, jak je to nárokováno v nárocích 8 až 13.

Nyní bylo zjištěno, že reaktivita pojivových směsí obsahujících tepelně nereaktivní fenolovou pryskyřici a jeden nebo více kondenzačních produktů z množiny zahrnující fenolovou pryskyřici, aminopryskyřici a epoxidovou pryskyřici se podstatně zvýší v případě, že se ktéto pojivové kompozici přidá jako další pojivová složka práškový povlakový materiál.

Tak například čas B (podle normy DIN 16916-02-C2, čas B je měřen při teplotě 150 °C) směsi stejných hmotnostních dílů fenolového novolaku a resolu na bázi bisfenolů A (základní pojivo) je roven 6 minutám. Jestliže se k tomuto základnímu pojivu přimísí například různá množství práškového povlakového materiálu tvořeného 70 % reaktivního práškového laku na bázi epoxidové pryskyřice a 30 % reaktivního práškového laku na bázi polyesterových pryskyřic, potom získaná pojivová směs má následující časy B:

-1 CZ 297776 B6 poměr základního pojivá k práškové čas B lakové směsi

90:10	3	min,	30	s
80:20	2	min,	05	s
70:30	2	min,	05	s
60:40	3	min,	10	s
50:50	5	min,	30	s

Dále bylo zjištěno, že pevnost netkaných textilií získaných za použití těchto směsí je výrazně vyšší ve srovnání s netkanými textiliemi získanými za použití samotného základního pojivá. Kromě toho nelze u prvně uvedených netkaných textilií cítit ani po skladování při poměrně vysoké teplotě a poměrně vysoké vlhkosti žádný rozkladný zápach.

Tepelně nereaktivními fenolovými pryskyřicemi jsou v kyselém prostředí kondenzované fenolové pryskyřice obecného vzorce

ve kterém R a R'jsou stejné nebo odlišné a znamenají atom vodíku nebo alkylový řetězec obsahující 1 až 9 uhlíkových atomů.

Výchozími produkty jsou fenol, kresoly, xylenoly nebo alkylfenoly s relativně dlouhým řetězcem, které se kondenzují v kyselém prostředí s formaldehydem nebo se sloučeninou produkující formaldehyd za kondenzačních podmínek, přičemž poměr fenolu k formaldehydu se pohybuje v rozmezí od 1:0,6 do 1:0,9.

Tepelně reaktivní pryskyřice, které mohou být použity jednotlivě nebo v kombinaci, mohou procházet ze tří různých skupin tvořených fenolovými pryskyřicemi, aminopryskyřicemi a epoxidovými pryskyřicemi. Tepelně nereaktivní fenolová pryskyřice se použije společně s jedním nebo více těchto tepelně reaktivních kondenzačních produktů ve hmotnostním poměru pohybujícím se od 30:70 do 90:10.

-2CZ 297776 B6

Tepelně reaktivní fenolové pryskyřice (resoly) jsou reakčními produkty alkalické kondenzace fenologické sloučeniny s formaldehydem nebo se sloučeninou, která produkuje za kondenzačních podmínek formaldehyd. Jako takové fenolické sloučeniny je možné použít fenoly nebo směsi uvedených skupin sloučenin, zahrnující jak jednojademí, tak i vícejademé fenoly.

Příklady takových sloučenin jsou samotný fenol a také jeho alkylsubstituované homology, jako například o-, m- nebo p-kresol, xyleny nebo výše polyalkylované fenoly a také halogenem substituované fenoly, jako například chlorfenol nebo bromfenol, jakož i vícesytné fenoly, jako například resorcinol nebo pyrokatechol, a také polyjademé fenoly, jako například naftoly nebo bisfenoly. Výhodnými fenolickými sloučeninami jsou bisfenol A a bisfenol F. Fenolické sloučeniny a formaldehyd se výhodně uvedou v reakci ve vzájemné molámím poměru 1:1,0 až 1:4,0.

Fenolové pryskyřice pro použití v rámci vynálezu, a to jak tepelně reaktivní, tak i tepelně nereaktivní pryskyřice by měly dohromady mít obsah volného fenolu nižší než 1 % a musí být přítomné v práškové formě.

Tepelné reaktivní aminopryskyřice, které mohou být použity v rámci vynálezu, zahrnují nejen melamin-formaldehydové, nýbrž také benzoguanamin-formaldehydové nebo močovino-formalcehydové kondenzační produkty a rovněž odpovídající ko-kondenzáty. Tyto pryskyřice mohou být použity samotné, avšak výhodně se používají ve směsi (v libovolném poměru) s resoly jako tepelně reaktivní pojivová složka.

Jako epoxidovou pryskyřici je možné použít libovolné komerčně dostupné pevné epoxidové pryskyřice, výhodně epoxidové pryskyřice na bázi bisfenolu A a bisfenolu F a také epoxidové novolaky.

Všechny z použitých pryskyřic se používají v suché a práškové formě s velikostí částic v rozmezí od 1 do 300 mikrometrů, výhodně v rozmezí od 10 do 60 mikrometrů.

Práškové povlakové materiály použité v pojivech podle vynálezu jsou práškové reaktivní lakové materiály, které obsahují jako pojivá teplem tvrditelné pryskyřice, jakými jsou například epoxidové pryskyřice nebo polyesterové pryskyřice, avšak takové polyurethanové pryskyřice nebo akrylové pryskyřice, které mohou být použity ve formě jediného typu pryskyřice nebo jako směs. Tyto materiály mohou být bezbarvé nebo pigmentované, přičemž obecně není nezbytné dělení podle barevného tónu. Výhodnými práškovými lakovými materiály jsou recyklované práškové lakové materiály. Takové materiály se získají pokud je známo jako prostřiky z lakovacích komor, jako zmetkové šarže při výrobě práškových povlakových materiálů, jako prachy zachycené na filtrech a provozech produkujících a zpracovávajících práškové povlakové materiály nebo jako zbytkové podíly získané při mletí uvedených prášků. Velikosti částic těchto recyklovaných práškových povlakových materiálů, které se pohybují od 1 do 300 mikrometrů, výhodně mezi 10 a 60 mikrometry, spadají přibližně do stejného rozmezí, vjakém se nacházejí velikost částic uvedených pryskyřic. V případě, že recyklované práškové povlakové materiály mají příliš malou velikost částic pro požadovanou aplikaci, potom mohou být získány větší částice aglomerací těchto jednotlivých částic.

Recyklované práškové povlakové materiály použité v pojivových směsích podle vynálezu nejsou ještě zesítěny. Tyto materiály obsahují reaktivní skupiny, jako například karboxylové skupiny, epoxy-skupiny, hydroxylové skupiny, aminoskupiny, amidoskupiny nebo kryté isokyanátové skupiny, které jsou při zahřátí schopné reagovat s jinou skupinou a s reaktivními skupinami tepelně nereaktivních fenolových pryskyřic a tepelně reaktivních kondenzačních produktů z množiny zahrnující fenolové pryskyřice, aminopryskyřice a epoxidové pryskyřice.

Použití těchto práškových povlakových materiálů nebo/a recyklovaných práškových povlakových materiálů společně s fenolovými pryskyřicemi ve funkci pojiv pro netkané vlákniny a z nich tvá

-3 CZ 297776 B6 řené výrobky je známé z mezinárodních patentových přihlášek WO 95/30034 a WO 96/16218. Obě tyto mezinárodní patentové přihlášky poskytují možnost využití práškových lakových zbytků, které odpadají jako odpad.

V souladu s vynálezem slouží práškové povlakové materiály nebo/a recyklované práškové povlakové materiály k dalšímu zlepšení již dobrého profilu vlastností vysoce kvalitních pojivových směsí obsahujících fenolovou pryskyřici jako jedinou pojivovou složku. To umožňuje použití pojivových směsí podle vynálezu nejen jako pojivá při výrobě netkaných textilií, nýbrž zcela obecně ve všech tradičních aplikačních odvětvích, kde se používají pojivá na bázi fenolových pryskyřic. Takto pojivové směsi podle vynálezu naleznou použití jako pojivá pro tvářecí směsi, pro žárovzdomé materiály, pro abrazivní materiály, pro třecí obložení a pro slévárenské písky ve slévárenském průmyslu. Další výhodou těchto pojivových směsí je to, že jejich použití v příslušném aplikačním odvětví může být provedeno za použití technik, které jsou v daném aplikačním odvětví obvyklé a známé.

Příklady provedení vynálezu

Pojivové směsi podle vynálezu jsou tvořené tepelně nereaktivní fenolovou pryskyřicí a jedním nebo více kondenzačními produkty z množiny zahrnující fenolové pryskyřice, aminopryskyřice a epoxidové pryskyřice a rovněž práškový povlakový materiál. Tepelně nereaktivní fenolová pryskyřice je v kombinaci s tepelně reaktivním kondenzačním produktem ve hmotnostním poměru 30:70 až 90:10. Tato dílčí směs je sloučena s práškovým povlakovým materiálem ve hmotnostním poměru 90:10 až 50:50, takže pojivová směs má následující složení:

až 50 hmotnostních dílů směsi tepelně nereaktivní fenolové pryskyřice s tepelně reaktivním kondenzačním produktem ve hmotnostním poměru 30:70 až 90:10 a až 50 hmotnostního dílu práškového povlakového materiálu.

Uvedená pojivová směs se připraví vzájemným smíšením jednotlivých práškových složek. Není zde podstatné, zda některé ze složek pojivové směsi se předběžně připraví ve formě přesměsí nebo zda se všechny složky pojivové směsi sloučí a smísí společně. Životnost pojivové směsi podle vynálezu je při teplotě místnosti prakticky neomezená.

Tato pojivová smě se obecně vytvrdí bez přidání dalšího vytvrzovacího činidla nebo urychlovače zahřátím na teplotu v rozmezí od 100 do 220 °C, výhodně na teplotu od 140 do 180 °C.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (13)

1. Pojivová směs tvořená práškovou směsí tepelně nereaktivní fenolové pryskyřice a jednoho nebo více tepelně reaktivních kondenzačních produktů z množiny zahrnující fenolové pryskyřice, aminopryskyřice a epoxidové pryskyřice, vyznačená tím, že dále obsahuje práškový povlakový materiál.

2. Pojivová směs podle nároku 1, vyznačená tím, že práškovým povlakovým materiálem je recyklovaný práškový povlakový materiál.

3. Pojivová směs podle nároku 1 nebo 2, vyznačená tím, že práškovým povlakovým materiálem je reaktivní práškový povlakový materiál na bázi epoxidových pryskyřice nebo/a polyesterových pryskyřic.

-4CZ 297776 B6

4. Pojivová směs podle nároku 3, vyznačená tím, že práškový povlakový materiál dále obsahuje reaktivní povlakové prášky na bázi polyurethanové nebo/a akrylové pryskyřice.

5. Pojivová směs podle jednoho nebo několika nároků 1 až 4, vyznačená tím, že obsahuje tepelně nereaktivní fenolovou pryskyřici s tepelně reaktivním kondenzačním produktem v poměru 30:70 až 90:10.

6. Pojivová směs podle jednoho nebo několika nároků 1 až 5, v y z n a č e n á tím, že obsahuje základní směs tepelně nereaktivní fenolové pryskyřice s tepelně reaktivním kondenzačním produktem a práškový povlakový materiál v hmotnostním poměru 90:10 až 50:50.

7. Pojivová směs podle jednoho nebo několika nároků 1 až 6, vyznačená tím, že jako tepelně reaktivní fenolové pryskyřice obsahuje v alkalickém prostředí kondenzované reakční produkty kondenzace bisfenolů s formaldehydem.

8. Použití pojivové směsi podle jednoho nebo několika nároků 1 až 7 jako pojivá při výrobě netkaných textilií.

9. Použití pojivové směsi podle jednoho nebo několika nároků 1 až 7 jako pojivá pro tvářecí směsi.

10. Použití pojivové směsi podle jednoho nebo několika nároků 1 až 7 jako pojivá pro žárovzdomé materiály.

11. Použití pojivové směsi podle jednoho nebo několika nároků 1 až 7 jako pojivá pro abrazivní materiály.

12. Použití pojivové směsi podle jednoho nebo několika nároků 1 až 7 jako pojivá pro třecí obložení.

13. Použití pojivové směsi podle jednoho nebo několika nároků 1 až 7 jako pojivá ve slévárenském průmyslu.

Konec dokumentu