ES2267299T3 - Resinas de poliester insaturado. - Google Patents
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Abstract
Resina de poliéster insaturado, caracterizada porque la resina comprende 20-85% en peso de al menos un poliéster insaturado que tiene un peso molecular medio en peso Mw de 2000-6000, preparada a partir de 1) 30-70% en moles de al menos dos ácidos carboxílicos insaturados o derivados de los mismos, y al menos uno de ellos es un ácido carboxílico insaturado o un derivado del mismo seleccionado de ácido maleico, anhídrido maleico y ácido fumárico, y al menos uno de ellos es un ácido carboxílico aromático insaturado o un derivado del mismo seleccionado de ácido ftálico, anhídrido ftálico, ácido tereftálico, ácido isoftálico, anhídrido tetrahidroftálico, ácido hexahidroftálico y anhídrido hexahidroftálico, y opcionalmente de uno o más de otros ácidos carboxílicos o derivados de los mismos seleccionados de ácido adípico, ácido trimelítico, anhídrido trimelítico, ácido dimetilmalónico, ácido hidroxipiválico y ácido 1, 4- ciclohexanodicarboxílico; 2) 30-70% en moles de al menos dos dioles,y al menos uno de ellos se selecciona de 2, 2, 4-trimetil-1, 3- pentanodiol y 2-butil-2-etil-1, 3-propanodiol, y la cantidad de 2, 2, 4-trimetil-1, 3-pentanodiol y/o 2- butil-2-etil-1, 3-propanodiol es 0, 5-8% en moles; 3) 0, 5-10% en moles de al menos un monoalcohol; 4) opcionalmente un producto químico/productos químicos modificadores seleccionados de ácido benzoico, ácido láurico, ácido 2-etilbutírico, ácido 2- etilhexanoico, ácido fenilacético, éster glicidílico de ácido neodecanoico y epoxiestireno, y la cantidad total de monoalcoholes y productos químicos modificadores es 0, 5-20% en moles; y 15-50% en peso de al menos un diluyente reactivo.
Description
Resinas de poliéster insaturado.
La invención se refiere a resinas de poliéster
insaturado modificadas con un alto peso molecular, una baja
viscosidad y alta solubilidad especialmente en diluyentes reactivos.
La invención también se refiere a un método para la fabricación de
tales resinas de poliéster insaturado y al uso de las mismas.
Los poliésteres insaturados son polímeros que
tienen unidades estructurales conectadas por agrupamientos éster, y
pueden fabricarse mediante la condensación de ácidos carboxílicos
con alcoholes polihidroxilados. Los poliésteres insaturados de bajo
peso molecular habitualmente se producen a partir de anhídrido
maleico con dietilenglicol o, alternativamente, se usan otros ácidos
o anhídridos carboxílicos, tales como ácido fumárico, y glicoles
tales como propilenglicol. Típicamente, los poliésteres insaturados
obtenidos están en la forma de un aceite bastante viscoso. Los
poliésteres insaturados de bajo peso molecular se reticularán en
presencia de un peróxido mediante copolimerización con diluyentes
reactivos. Las resinas de poliéster insaturado contienen típicamente
monómeros orgánicos insaturados volátiles, tales como estireno, como
el diluyente reactivo. En aplicaciones de resinas de poliéster
insaturado disponibles comercialmente, se usa hasta 50% de estireno
u otros monómeros vinílicos. Durante el curado, algo del monómero
orgánico se pierde habitualmente en la atmósfera,
10-20% de la cantidad total del monómero puede
perderse durante la pulverización y la estratificación de la resina
y 30-50% durante la pulverización de la capa de gel
y así estas emisiones provocan riesgos de seguridad laboral y
también son un problema debido a consideraciones medioambientales.
En la mayoría de los países la legislación introducida en los
últimos años requiere una reducción en la cantidad de compuestos
orgánicos volátiles (VOC) que pueden liberarse a la atmósfera. Se
han propuesto varios métodos para reducir las emisiones de VOC, por
ejemplo la substitución del diluyente reactivo por un diluyente
reactivo menos volátil. Este enfoque ha conducido a tiempos de
curado inferiores y/o un curado incompleto a temperaturas
ambientales normales. Otro enfoque es una reducción en la cantidad
del diluyente reactivo en la composición. Este enfoque ha conducido
a un incremento en la viscosidad de la resina más allá de valores
utilizables. Si el incremento de viscosidad se compensa mediante el
uso de un poliéster de peso molecular inferior, entonces resultarán
propiedades del producto final pobres. Otro enfoque más ha sido el
uso de un supresor que reduce la pérdida de VOCs. Los supresores son
a menudo ceras que pueden conducir a una reducción en la adhesión
interlaminar de capas estratificadas. Por otra parte, los requisitos
para las propiedades mecánicas y para la capacidad de las resinas de
poliéster y de su aplicación se están haciendo más rigurosos
constantemente, lo que puede observarse especialmente en el campo
de las aplicaciones marinas. Así, existe una clara necesidad de
resinas de poliéster y sus aplicaciones con bajas emisiones de
diluyentes reactivos y con propiedades y calidad superiores.
Una resina de poliéster insaturado se presenta
en DE 25 27 675, en la que la resina de poliéster comprende un
poliéster \alpha,\beta-etilénicamente
insaturado, cuyos grupos terminales comprenden una alta cantidad de
residuos de monoalcoholes y un monómero polimerizable. Las altas
cantidades de monoalcoholes dan polímeros bastante costosos con
cadenas moleculares más cortas y propiedades mecánicas pobres.
Adicionalmente, el uso de anhídrido maleico como la única fuente
para un derivado de ácido carboxílico conduce a resinas con
resistencia química y propiedades mecánicas inferiores.
La Publicación de Patente Europea EP 0 475 661
se refiere a resinas de poliéster insaturado que tienen estabilidad
hidrolítica mejorada y bajos pesos moleculares (Mw) de
aproximadamente 300 a 2500, y que están detenidas en la cadena o
protegidas en el extremo con alcoholes o ácidos monofuncionales. Las
resinas detenidas en la cadena pueden modificarse mediante la
adición de poliisocianato e hidroxiacrilato para preparar resinas
para mármol artificial, ónice artificial, productos reforzados con
fibra de vidrio, estratificados, compuestos de moldeo laminares y
aplicaciones de moldeo con transferencia de resina.
Alternativamente, las resinas también pueden modificarse añadiendo
un poliisocianato, un hidroxiacrilato y una resina de poliéster
insaturado basada en diciclopentadieno para producir una composición
adecuada para aplicaciones marinas de bajo perfil. Estos poliésteres
insaturados se preparan mediante la condensación de ácidos o
anhídridos dicarboxílicos con alcoholes polihidroxilados en
presencia de ácidos o alcoholes monofuncionales que detienen la
cadena.
US 5 688 867 describe una resina de poliéster
que comprende de aproximadamente 5% en peso a aproximadamente 50% en
peso de un diluyente reactivo y de aproximadamente 50% en peso a
aproximadamente 95% en peso de una resina de poliéster insaturado
preparada a partir de al menos un componente seleccionado del grupo
que consiste en de aproximadamente 0,5% en moles hasta
aproximadamente 8% en moles de alcohol polihidroxilado que tiene al
menos tres grupos hidroxilo, y al menos un catalizador de
transesterificación, de aproximadamente 2% en moles hasta
aproximadamente 12% en moles de un producto de reacción de un poliol
y un ácido carboxílico graso y de aproximadamente 2% en moles a
aproximadamente 12% en moles de un reaccionante graso seleccionado
del grupo que consiste en alcohol primario graso, un epóxido graso,
un ácido carboxílico graso y mezclas de los mismos, en donde cada
miembro del grupo tiene hasta aproximadamente 100 átomos de carbono.
La invención también se refiere a mezclas de resinas de poliéster
con resinas de poliéster convencionales. Esta invención proporciona
resinas y métodos que tienen una baja emisión de compuestos
orgánicos volátiles.
US 4.921.883 describe composiciones de
revestimiento curadas mediante radiación UV, útiles como lacas para
madera, tales como muebles, plástico, película plástica y cartón.
Dichas composiciones de revestimiento se basan en resinas de
poliéster insaturado que consisten en de 0,2 a 0,4 moles de grupos
ácido norbornenodicarboxílico, además de 0,6 a 0,8 moles de grupos
ácido maleico y/o fumárico, de 0,6 a 0,8 moles de grupos etilen- y/o
propilen-glicol, de 0,2 a 0,4 moles de grupos
dietilenglicol, de 0,1 a 0,2 moles de grupos alcohol bencílico y/o
ácido benzoico y de 0,1 a 0,2 moles de otros grupos alcohólicos.
Un objetivo de la presente invención es
proporcionar resinas de poliéster insaturado que tienen un alto peso
molecular, una baja viscosidad y que son fácilmente solubles en
diluyentes reactivos. Otro objetivo de la presente invención es
proporcionar resina de poliéster insaturado para aplicaciones tales
como resinas multifuncionales y capas de gel con emisiones de
compuestos orgánicos volátiles reducidas para reducir el riesgo de
peligros de seguridad laboral y problemas medioambientales.
Adicionalmente, se desean métodos para la fabricación de tales
resinas de poliéster insaturado y sistemas de poliéster insaturado,
con buenas propiedades físicas tales como resistencia mecánica
aceptable, resistencia a la intemperie y con buenas propiedades del
producto final.
Rasgos característicos de las resinas de
poliéster insaturado, de la fabricación de las mismas y del uso de
acuerdo con la invención se indican en las reivindicaciones.
Se ha encontrado que los objetivos mencionados
anteriormente pueden alcanzarse con la siguiente solución. De
acuerdo con la presente invención, se preparan resinas de poliéster
insaturado mediante condensación de al menos dos ácidos carboxílicos
insaturados o derivados de los mismos, y al menos uno de ellos es un
ácido carboxílico aromático insaturado o un derivado del mismo, con
al menos dos dioles, y al menos uno de ellos es un diol ramificado
alifático, en presencia de al menos un monoalcohol, y el poliéster
insaturado o las mezclas de poliésteres insaturados obtenidos se
diluyen en un diluyente reactivo o en mezclas de diluyentes
reactivos. Opcionalmente, también pueden usarse uno o más ácidos
carboxílicos y uno o más alcoholes polihidroxilados que tienen al
menos tres grupos hidroxilo, así como uno o más productos químicos
modificadores. La combinación específica de materiales de partida,
es decir parte de los ácidos carboxílicos insaturados son de
naturaleza aromática, parte de los alcoholes son ciertos dioles
ramificados alifáticos, usada con una combinación de monoalcohol o
monoalcoholes, da a los productos curados las propiedades
deseadas.
Adecuadamente, se usan ácidos carboxílicos
insaturados o derivados de los mismos, tales como ácido maleico,
anhídrido maleico y ácido fumárico. Preferiblemente, el ácido
carboxílico aromático insaturado o un derivado del mismo es ácido
ftálico, anhídrido ftálico, ácido tereftálico, ácido isoftálico,
anhídrido tetrahidroftálico, ácido hexahidroftálico o anhídrido
hexahidroftálico. Otros ácidos carboxílicos adecuados son ácido
adípico, ácido trimelítico, anhídrido trimelítico, ácido
dimetilmalónico, ácido hidroxipiválico, ácido
1,4-ciclohexanodicarboxílico. Ácidos aromáticos
insaturados y otros ácidos carboxílicos o mezclas de los mismos se
usan en un total de 30-70% en moles y
preferiblemente 40-60% en moles.
Dioles adecuados son tales como etilenglicol,
propilenglicol, dietilenglicol, dipropilenglicol, neopentilglicol,
trietilenglicol, tripropilenglicol, ciclohexanodimetanol,
hexanodiol, butilenglicol, hidroxipivalato de hidroxipivalilo,
2-etil-1,3-hexanodiol,
1,3-propanodiol, 1,5-pentanodiol,
2,2-dietil-1,3-propanodiol,
propilenglicol, polímero de 1,2,3-propanotriol con
metiloxirano, polímero de trimetilolpropano con metiloxirano,
2-metil-1,3-propanodiol
y
2-metil-2,4-pentanodiol.
Dioles ramificados alifáticos preferibles son
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol
y
2-butil-2-etil-1,3-propanodiol,
que se usan en una cantidad de 0,5-8% en moles,
preferiblemente 2-6% en moles. Los dioles o las
mezclas de los mismos se usan en una cantidad total de
30-70% en moles y preferiblemente
40-60% en moles. La cantidad de
40-60% en moles es especialmente adecuada para
aplicaciones que requieren tolerancia a la intemperie extremadamente
buena en condiciones exigentes tales como en capas de gel para
aplicaciones marinas.
Opcionalmente, alcoholes polihidroxilados que
tienen al menos tres grupos hidroxilo, tales como trimetilolpropano,
trimetiloletano, pentanoeritritol, glicerina y similares y mezclas
de los mismos, pueden usarse en cantidades de
0,5-20% en moles y preferiblemente
1-10% en moles, dependiendo la cantidad de las
propiedades deseadas de la aplicación. El exceso de
4-25% en moles de alcoholes totales es adecuado y
preferiblemente se usa un exceso de 5-20% en
moles.
Los monoalcoholes se usan como protectores de
los extremos y son adecuados alcohol bencílico, feniletanol,
ciclohexanol, 2-etilhexanol,
2-ciclohexiletanol,
2,2-dimetil-1-propanol
y alcohol laurílico, que se usan en una cantidad de
0,5-10% en moles, preferiblemente
2-6% en moles.
Los productos químicos modificadores opcionales
incluyen ácidos monofuncionales, tales como ácido benzoico, ácido
láurico, ácido 2-etilbutírico, ácido
2-etilhexanoico y ácido fenilacético, y éster
glicidílico de ácido neodecanoico, epoxiestireno y
diciclopentadieno. Los monoalcoholes y los productos químicos
modificadores opcionales o las mezclas de los mismos se usan en una
cantidad total de 0,5-20% en moles y preferiblemente
4-15% en moles.
La relación molar de dioles ramificados
alifáticos a monoalcoholes es 5:1-1:15 y
preferiblemente 2:1-1:2.
El diluyente reactivo es preferiblemente un
compuesto monómero etilénicamente insaturado, compuesto que incluye
compuestos alílicos y vinílicos usados convencionalmente para la
preparación de artículos moldeados, composiciones de impregnación y
revestimiento basados en poliéster insaturado. Ejemplos de
diluyentes reactivos incluyen estireno, estirenos substituidos,
tales como metoxiestireno, divinilbenceno,
4-etilestireno, 4-metilestireno,
4-t-butilestireno,
p-cloroestireno o viniltolueno, ésteres de ácido
acrílico y ácido metacrílico con alcoholes o polioles, tales como
metacrilato de metilo, acrilato de butilo, acrilato de etilhexilo,
metacrilato de hidroxipropilo, acrilato de laurilo, metacrilato de
estearilo, metacrilato de laurilo, diacrilato de butanodiol,
dimetacrilato de etilenglicol, dimetacrilato de dietilenglicol,
dimetacrilato de trietilenglicol, dimetacrilato de propilenglicol,
dimetacrilato de dipropilenglicol, dimetacrilato de
tripropilenglicol y triacrilato de trimetilolpropano, ésteres
alílicos, tales como ftalato de dialilo, y ésteres vinílicos, tales
como etilhexanoato de vinilo, pivalato de vinilo, limoneno,
dipenteno, éteres vinílicos, indeno, alilbenceno y similares y
mezclas de los mismos. Diluyentes reactivos preferidos son
estireno, \alpha-metilestireno, viniltolueno,
divinilbenceno, metacrilato de metilo, metacrilato de
hidroxipropilo, dimetacrilato de etilenglicol, dimetacrilato de
dietilenglicol, dimetacrilato de trietilenglicol y mezclas de
diluyentes volátiles con diluyentes menos volátiles tales como
mezclas de estireno o derivados del mismo con dichos metacrilatos.
La cantidad del diluyente reactivo o mezclas de los mismos varía
entre 15 y 50% en peso, preferiblemente entre 20 y 35% en peso.
Materiales de partida preferibles para la
fabricación de resinas especialmente adecuadas para aplicaciones
marinas comprenden anhídrido ftálico, ácido isoftálico, anhídrido
tetrahidroftálico y anhídrido hexahidroftálico como ácidos
carboxílicos insaturados aromáticos o derivados de los mismos. El
anhídrido maleico es un ácido carboxílico insaturado adecuado o un
derivado del mismo, el ácido
1,4-ciclohexanodicarboxílico y el ácido adípico son
adecuados como otros ácidos carboxílicos o derivados de los mismos.
El
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol
y el
2-butil-2-etil-1,3-propanodiol
son dioles ramificados alifáticos adecuados. El propilenglicol, el
dipropilenglicol, el dietilenglicol, el neopentilglicol, el
ciclohexanodimetanol, el hexanodiol, el hidroxipivalato de
hidroxipivalilo, el 1,5-pentanodiol, el
1,3-propanodiol, el
2-etil-1,3-hexanodiol,
el 2,2-dietil-1,
3-propanodiol, el
2-metil-1,3-propanodiol,
el
2-metil-2,4-pentanodiol,
el polipropilenglicol, el polímero de
1,2,3-propanotriol con metiloxirano y el polímero
de trimetilolpropano con metiloxirano son adecuados como otros
dioles. El trimetilolpropano es adecuado como un alcohol
polihidroxilado opcional. Como un monoalcohol, son adecuados alcohol
bencílico, feniletanol, ciclohexanol,
2-ciclohexiletanol, 2-etilhexanol,
2,2-dimetil-1-propanol.
El éster glicidílico de ácido neodecanoico, el epoxiestireno, el
ácido benzoico y el ácido fenilacético son adecuados como productos
químicos modificadores opcionales.
Materiales de partida preferibles para la
fabricación de resinas especialmente adecuadas para resinas de uso
general y capas de gel comprenden anhídrido ftálico, ácido
isoftálico, anhídrido tetrahidroftálico y ácido tereftálico como
ácidos carboxílicos insaturados aromáticos o un derivado de los
mismos. El anhídrido maleico es un ácido carboxílico insaturado
adecuado o un derivado del mismo, el ácido trimelítico, el ácido
dimetilmalónico y el ácido hidroxipiválico son adecuados como otros
ácidos carboxílicos insaturados o derivados de los mismos, el
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol
y el
2-butil-2-etil-1,3-propanodiol
se usan como dioles ramificados alifáticos. El propilenglicol, el
dipropilenglicol, el etilenglicol, el dietilenglicol, el
trietilenglicol, el tripropilenglicol, el neopentilglicol, el
hexanodiol, el butilenglicol, el hidroxipivalato de hidroxipivalilo,
el 1,5-pentanodiol, el hexanodiol, el
1,3-propanodiol, el
2-metil-1,3-propanodiol,
el
2-metil-2,4-pentanodiol,
el polipropilenglicol, el polímero de
1,2,3-propanotriol con metiloxirano y el polímero de
trimetilolpropano con metiloxirano son adecuados como otros dioles y
el trimetilolpropano, el trimetiloletano, el pentanoeritritol y la
glicerina son adecuados como alcoholes polihidroxilados opcionales.
El alcohol bencílico, el 2-etilhexanol, el
2,2-dimetil-1-propanol
y el alcohol laurílico son adecuados como monoalcoholes y el ácido
benzoico, el ácido 2-etilhexanoico, el ácido
láurico, el ácido fenilacético y el diciclopentadieno pueden usarse
como productos químicos modificadores opcionales.
Las resinas de uso general y las capas de gel
son adecuadas para aplicaciones tales como productos reforzados con
fibra de vidrio, mármol artificial, ónice artificial, compuestos de
moldeo laminares, aplicaciones de moldeo con transferencia de
resina, aplicaciones de estratificación manuales y por
pulverización, aplicaciones sanitarias, capas de gel pigmentadas o
transparentes y últimas manos/esmaltes.
La resina de poliéster insaturado de acuerdo con
la invención comprende 20-85% en peso,
preferiblemente 30-80% en peso, de al menos un
poliéster insaturado que tiene un peso molecular medio en peso de
2000-6000, preferiblemente
2600-6000, preparado a partir de
- 1)
- 30-70% en moles, preferiblemente 40-60% en moles, de al menos dos ácidos carboxílicos insaturados o derivados de los mismos, y al menos uno de ellos es un ácido carboxílico aromático insaturado o un derivado del mismo, y opcionalmente de un ácido carboxílico o un derivado del mismo;
- 2)
- 30-70% en moles, preferiblemente 40-60% en moles, de al menos dos dioles, y al menos uno de ellos es un diol ramificado alifático, preferiblemente 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol y/o 2-butil-2-etil-1,3-propanodiol, y la cantidad del diol/dioles ramificados alifáticos es 0,5-8% en moles, preferiblemente 2-6% en moles;
- 3)
- 0,5-10% en moles, preferiblemente 2-6% en moles, de al menos un monoalcohol;
- 4)
- opcionalmente un producto químico/productos químicos modificadores, y la cantidad total de monoalcoholes y productos químicos modificadores es 0,5-20% en moles, preferiblemente 1-15% en moles;
- 5)
- opcionalmente 0,5-20% en moles, preferiblemente 1-10% en moles, de un alcohol/alcoholes polihidroxilados que tienen al menos tres grupos hidroxilo;
y 15-50% en peso,
preferiblemente 20-35% en peso, de al menos un
diluyente
reactivo.
Adicionalmente, un catalizador de esterificación
para disminuir el tiempo de reacción puede usarse opcionalmente en
la fabricación de los poliésteres insaturados lineales. El
catalizador puede estar presente en una cantidad conocida para un
experto en la técnica. Catalizadores de esterificación adecuados
incluyen catalizadores que contienen metales, tales como óxidos
metálicos, hidróxidos metálicos y acetatos metálicos. El avance de
la reacción de polimerización se controla convencionalmente por
medio del índice de acidez.
Alternativas adecuadas y preferidas para los
componentes de las resinas de acuerdo con la invención se listan
anteriormente.
Los poliésteres insaturados de acuerdo con la
invención pueden prepararse en un procedimiento de una sola fase o
de dos fases. También es adecuado un procedimiento con disolvente en
el que se usa un disolvente azeotrópico, tal como xileno, para
facilitar la retirada de agua. Las resinas de poliéster insaturado
de acuerdo con la invención se fabrican preferiblemente de la
siguiente manera. Los alcoholes y los ácidos carboxílicos o
derivados de los mismos se cargan a un recipiente de reacción
adecuado y la reacción se lleva a cabo a una temperatura de
aproximadamente 180-240ºC, preferiblemente
190-230ºC, y se continúa hasta que se alcanzan un
índice de acidez de 1-50, preferiblemente
3-20, y una viscosidad I.C.I. (cono y placa) de
1-10 Pas/125ºC, preferiblemente 3-8
Pas/125ºC, del poliéster insaturado lineal. Finalmente, el poliéster
insaturado lineal o las mezclas de poliésteres insaturados lineales
se disuelven en un diluyente reactivo adecuado o una mezcla de los
mismos. En el caso de que se usen anhídrido maleico y ácido
isoftálico o ácido tereftálico, todos los ácidos excepto el
anhídrido maleico se cargan con los alcoholes. La reacción se deja
avanzar a continuación hasta que la mezcla de reacción es
transparente y el índice de acidez está por debajo de 70, más
preferiblemente por debajo de 30. Después de enfriar, se añade el
anhídrido maleico. El protector de los extremos, alcohol
monohidroxilado, puede añadirse en la primera o la segunda fase.
Componentes o aditivos generalmente conocidos en
la técnica pueden emplearse en el procedimiento.
Los poliésteres insaturados de acuerdo con la
invención exhiben índices de acidez de 1 a 50, basado en el
contenido de sólidos o materiales no volátiles, y preferiblemente el
índice de acidez es 3-20. La viscosidad I.C.I. del
poliéster insaturado lineal está entre 1-10
Pas/125ºC, preferiblemente 3-8 Pas/125ºC, el peso
molecular medio en peso Mw del poliéster insaturado lineal es
2000-6000, preferiblemente
2600-6000, y el peso molecular medio numérico Mn es
700-2500, preferiblemente 1000-2200.
Independientemente de lo larga que sea la longitud de cadena y lo
alto que sea el peso molecular, la viscosidad sigue siendo baja y la
solubilidad del poliéster insaturado en diluyentes reactivos tales
como estireno es buena, lo que reduce significativamente la
necesidad de diluyentes reactivos, hasta 20-35% en
peso. Debido a sus propiedades de solubilidad y viscosidad, los
poliésteres insaturados pueden disolverse en cantidades menores de
diluyentes reactivos, y así la emisión de VOCs de los productos
fabricados a partir de las resinas de acuerdo con la invención es
significativamente inferior. El bajo contenido de estireno de la
resina también da como resultado una transferencia de material más
eficaz y menos pérdida del producto en las aplicaciones debido a que
el producto está menos atomizado. Principalmente debido al peso
molecular superior del poliéster insaturado, las resinas de
poliéster insaturado curadas retienen propiedades mecánicas tales
como resistencia a la intemperie, resistencia química y resistencia
UV, y así son muy adecuadas especialmente para aplicaciones
exigentes. Los poliésteres insaturados de acuerdo con la invención
son compatibles y fácilmente solubles en diluyentes reactivos, tales
como estireno, y las resinas respectivas tienen buenas propiedades
de curado. Productos derivados de poliéster con calidad superficial,
resistencia al termociclado y UV y transparencia superiores se
fabrican convenientemente a partir de las resinas de poliéster
insaturado de acuerdo con la invención.
Las resinas de poliéster insaturado de acuerdo
con la invención son útiles para una variedad de aplicaciones tales
como resinas de uso general, materiales de revestimiento y
materiales de refuerzo. Tienen utilidad como resinas con emisiones
de diluyente reactivo reducidas para paneles, estratificados,
productos reforzados con fibra de vidrio, mármol artificial, ónice
artificial, compuestos de moldeo laminares, aplicaciones de moldeo
con transferencias de resina, aplicaciones sanitarias y como resinas
de base, también son muy adecuados para aplicaciones marinas
exigentes, y pueden fabricarse productos tales como capas de gel
pigmentadas o transparentes y últimas manos/esmaltes que cumplen los
requisitos descritos anteriormente.
Las resinas para aplicaciones marinas tienen
requisitos muy rigurosos y se requieren la aprobación de Det Norske
Veritas (DNV) y la aprobación de Lloyd en varios países para resinas
de poliéster usadas con propósitos marinos. Los requisitos DNV para
las propiedades mecánicas de resinas usadas en capas de gel para
aplicaciones marinas (Tentative Rules for Certification and
Classification of Boats, Parte 7, Capítulo 1, Approval of Raw
Materials, Diciembre de 1997) se presentan en lo siguiente:
- -
- Resistencia a la tracción \geq 50 MPa.
- -
- Módulo de tracción \geq 300 MPa.
- -
- Temperatura de curvatura (HDT) \geq 70ºC.
- -
- Absorción de agua \leq 80 mg/pieza/28 d.
- -
- Dureza de Barcol \geq 35.
Las resinas de poliéster insaturado de acuerdo
con la invención pueden formularse junto con aditivos adecuados
conocidos en la técnica para formar capas de gel, resinas y
productos basados en poliéster.
Las capas de gel son composiciones curables que
contienen al menos una de las resinas de poliéster insaturado
anteriores con aditivos. Aditivos adecuados incluyen agentes
tixotrópicos, mejoradores de la tixotropía, supresores, agentes de
tensión superficial, copromotores, promotores, agentes de liberación
de aire, cargas, agentes humectantes, agentes niveladores y
pigmentos.
Los agentes tixotrópicos comprenden compuestos
de sílice tales como sílice de pirólisis y sílice precipitada, y
arcillas inorgánicas como arcilla bentonítica y hectorítica. Los
mejoradores de la tixotropía comprenden propilenglicol y
etilenglicol y derivados de los mismos. Los promotores se añaden
habitualmente a resinas de poliéster insaturado para acelerar la
descomposición de un iniciador de peróxido en radicales libres y
para iniciar o acelerar de ese modo el curado de la composición. Los
promotores son generalmente compuestos metálicos, tales como sales
de cobalto, manganeso, hierro, vanadio, cobre y aluminio de ácidos
orgánicos, tales como sales de cobalto o naftenato. Los copromotores
se usan ampliamente en sistemas promotores y son adecuadas aminas
orgánicas como dimetilanilina, dietilanilina,
2-aminopiridina,
N,N-dimetilacetoacetamida, acetoacetanilida u otros
compuestos orgánicos como acetoacetato de etilo, acetoacetato de
metilo y
N,N-dimetil-p-toluidina.
Los inhibidores se usan para ajustar la estabilidad frente al
almacenamiento y el tiempo de gelificación, e inhibidores adecuados
comprenden hidroquinona, toluhidroquinona,
mono-terc-butilhidroquinona, éter
monometílico de hidroquinona, p-benzoquinona,
2,5-di-terc-butilhidroquinona.
Las capas de gel también pueden contener cargas tales como talco,
carbonato cálcico, carbonato magnésico, carbonato de bario,
hidróxido de aluminio, sulfato cálcico, sulfato magnésico, sulfato
de bario, fibra de vidrio troceada y similares. Diversos pigmentos
se usan típicamente en capas de gel y el dióxido de titanio es uno
adecuado. Agentes de liberación de aire, aditivos humectantes,
tensioactivos o aditivos niveladores basados en silicona y
fluorocarbono y diversos polímeros modificados como acrilato y
uretano pueden añadirse a capas de gel. Supresores para reducir
emisiones orgánicas pueden incluirse en capas de gel y son adecuados
tales como poliéteres, éteres de ácido alcanoico de fenoles
propoxilados, bisfenoles propoxilados o ftalatos de hidroxipropilo,
copolímeros de bloques de poliéster-polisiloxano,
ceras y similares. Se usan diversos peróxidos para
curado/reticulación y son adecuados peróxidos como peróxido de
metil-etil-cetano, hidroperóxido de
cumeno, peroctoato de t-butilo, peróxido de
di-t-butilo, peróxido de benzoílo y
similares.
Las resinas de poliéster insaturado y las
aplicaciones basadas en las mismas son muy adecuadas para
estratificación por disposición manual, estratificación por
pulverización, estratificación de resinas, pultrusión, combinación
para moldeo laminar, combinación para moldeo en masa y aplicaciones
bien conocidas por el experto en la técnica. Los productos obtenidos
alcanzan emisiones de compuestos orgánicos volátiles reducidas,
tienen tiempo de gelificación aceptable, buena adhesión, resistencia
a la intemperie, baja absorción de agua y buenas propiedades del
producto final. La resistencia UV, las propiedades de contracción
baja y la estabilidad hidrolítica de los productos son buenas debido
al contenido inferior de diluyente reactivo y debido a otras
propiedades de las resinas.
Los ejemplos siguientes proporcionan una mejor
comprensión de la presente invención, sin embargo, no pretenden
limitar el alcance de la misma.
| Resina | ||||
| Material de partida (% en moles) | 1A | 1B | 1C | 1D |
| \hskip0.5cm Propilenglicol | 12 | 12 | 12 | 10 |
| \hskip0.5cm Neopentilglicol | 33 | 33 | 33 | 33 |
| \hskip0.5cm 2-Butil-2-etil-1,3-propanodiol | 4 | 5 | 4 | 5 |
| \hskip0.5cm Ácido 1,4-ciclohexanodicarboxílico | 4 | |||
| \hskip0.5cm Ácido Isoftálico | 15 | 14 | 14 | 14 |
| \hskip0.5cm Ácido adípico | 3 | 3 | 3 | |
| \hskip0.5cm Anhídrido maleico | 28 | 28 | 28 | 27 |
| \hskip0.5cm Ácido 2-etilhexanoico | 2 | 4 | ||
| \hskip0.5cm Alcohol 2-feniletílico | 4 | |||
| \hskip0.5cm Alcohol bencílico | 3 | 5 | ||
| \hskip0.5cm 2-Etilhexanol | 5 | |||
| Propiedad del poliéster insaturado lineal: | ||||
| \hskip0.5cm Puntos finales de cocción: I.C.I./150ºC *(Pas) | 1,3 | 1,7 | 1,4 | 0,8 |
| \hskip0.5cm Índice de acidez | 12 | 15 | 19 | 20 |
(Continuación)
| Resina | ||||
| Propiedad del poliéster insaturado lineal en estireno: | ||||
| \hskip0.5cm I.C.I./25ºC (Pas) | 3,8 | 3 | 3,5 | |
| \hskip0.5cm % de estireno | 30 | 35 | 35 | |
| \hskip0.5cm Mw | 3200 | 3000 | 2800 | 3100 |
| \hskip0.5cm Mn | 1700 | 1100 | 1600 | 1600 |
| Propiedades mecánicas de la resina curada en estireno: | ||||
| \hskip0.5cm Resistencia a la tracción (MPa) | 40 | 65 | 40 | |
| \hskip0.5cm Elongación por tracción (%) | 3 | 7 | 6 | |
| \hskip0.5cm Módulo de tracción (MPa) | 2600 | 3200 | 1950 | |
| \hskip0.5cm HDT (ºC) | 59 | 57 | 50 | |
| \hskip0.5cm Barcol | 33 | 36 | 22 | |
| * La viscosidad I.C.I. se midió a 150ºC dando valores inferiores en comparación con 125ºC. |
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
| Resina | ||||
| Material de partida (% en moles) | 2A | 2B | 2C | 2D |
| \hskip0.5cm Neopentilglicol | 34 | 32 | 33 | 26 |
| \hskip0.5cm Propilenglicol | 9 | 12 | 7 | 11 |
| \hskip0.5cm Dipropilenglicol | 4 | 3 | ||
| \hskip0.5cm 2-Butil-2-etil-1,3-propanodiol | 5 | 5 | ||
| \hskip0.5cm 2,2,4-Trimetil-1,2-pentanodiol | 6 | 10 | ||
| \hskip0.5cm Ácido Isoftálico | 12 | 11 | 13 | 14 |
| \hskip0.5cm Ácido adípico | 5 | 3 | ||
| \hskip0.5cm Anhídrido maleico | 29 | 31 | 32 | 31 |
| \hskip0.5cm Alcohol bencílico | 5 | 6 | 6 | 5 |
| Propiedad del poliéster insaturado lineal: | ||||
| \hskip0.5cm Puntos finales de cocción: I.C.I./125ºC (Pas) | 4,3 | 2,8 | 3,4 | 4 |
| \hskip0.5cm Índice de acidez | 18 | 9 | 10 | 16 |
| Propiedad del poliéster insaturado lineal en estireno: | ||||
| \hskip0.5cm I.C.I./25ºC (Pas) 35% de estireno | 2,6 | 2,4 | 2,7 | 3 |
| \hskip0.5cm Mw | 2800 | 2600 | 2840 | 2500 |
| \hskip0.5cm Mn | 1300 | 1200 | 1500 | 1400 |
| Propiedades mecánicas de la resina curada en estireno al 40% | ||||
| \hskip0.5cm Resistencia a la tracción (MPa) | 60 | 57 | 48 | 60 |
| \hskip0.5cm Elongación por tracción (%) | 5 | 5 | 4 | 5 |
| \hskip0.5cm Módulo de tracción (MPa) | 2600 | 2500 | 2500 | 3000 |
| \hskip0.5cm HDT (ºC) | 71 | 70 | 56 | 71 |
| \hskip0.5cm Barcol | 34 | 33 | 36 | 36 |
| Capa de gel | ||||
| Constituyente (% en peso) | 3A | 3B | 3C | 3D |
| \hskip0.5cm Resina (30% de estireno) | 2A64 | 2B64 | 2C64 | 2D64 |
| \hskip0.5cm Agente de liberación de aire | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 |
| \hskip0.5cm Talco | 7 | 7 | 7 | 7 |
| \hskip0.5cm Dióxido de titanio | 17 | 17 | 17 | 17 |
| \hskip0.5cm Agente tixotrópico | 1,3 | 1,3 | 1,3 | 1,3 |
| \hskip0.5cm Estireno | 7,5 | 7,5 | 9,5 | 11 |
| \hskip0.5cm Cobalto (10%) | 0,12 | 0,12 | 0,12 | 0,12 |
| \hskip0.5cm Inhibidor | 0,13 | 0,13 | 0,13 | 0,13 |
| Propiedad: | ||||
| \hskip0.5cm % de Estireno | 28 | 28 | 29 | 30 |
| \hskip0.5cm Emisión de estireno ** (ppm) | 145 | 150 | 185 | 145 |
| \hskip0.5cm Viscosidad de Brookfield/10 RPM | 11940 | 11400 | 7420 | 8920 |
| \hskip0.5cm Índice tixotrópico 5/50 RPM | 5,1 | 5,2 | 4,4 | 4,68 |
| \hskip0.5cm Prueba de intemperie acelerada: | ||||
| \hskip0.5cm Brillo 60º | 90 | 89 | 91 | 92 |
| \hskip0.5cm QUV-A 250 h CIE L*a*b* (Db*) | 1,1 | 1 | 1,2 | 1,3 |
| \hskip0.5cm Brillo 60º | 83 | 84 | 85 | 85 |
| \hskip0.5cm QUV-A 500 h CIE L*a*b* (Db*) | 1,4 | 1,3 | 1,7 | 2 |
| \hskip0.5cm Brillo 60º | 81 | 81 | 84 | 83 |
| ** concentración de estireno máxima en el aire de escape durante la pulverización |
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
| Resina | ||||
| Material de partida (% en moles) | 4A | 4B | 4C | 4E |
| \hskip0.5cm Neopentilglicol | 23 | 30 | 30 | 30 |
| \hskip0.5cm Propilenglicol | 11 | 10 | 11 | 12 |
| \hskip0.5cm 2-Butil-2-etil-1,3-propanodiol | 6 | 3 | 3 | 3 |
| \hskip0.5cm Hidroxipivalato de hidroxipivalilo | 9 | 5 | 5 | 5 |
| \hskip0.5cm Ácido Isoftálico | 16 | 14 | 14 | 13 |
| \hskip0.5cm Ácido adípico | 2 | 2 | 2 | |
| \hskip0.5cm Anhídrido maleico | 29 | 30 | 29 | 29 |
| \hskip0.5cm Alcohol 2-feniletílico | 3 | 3 | 3 | |
| \hskip0.5cm Alcohol benzoico | 6 | 3 | 3 | 3 |
| Propiedad del poliéster insaturado lineal: | ||||
| \hskip0.5cm Puntos finales de cocción: | 3,2 | 2,5 | 2,5 | 1,5 |
| \hskip0.5cm I.C.I./150ºC (Pas) | ||||
| \hskip0.5cm Índice de acidez | 42 | 21 | 18 | 17 |
(Continuación)
| Propiedad del poliéster insaturado lineal en estireno: | ||||
| \hskip0.5cm I.C.I./25ºC (Pas) 35% de estireno | 7 | 4,7 | 4,6 | 3,3 |
| \hskip0.5cm Mw | 3100 | 3600 | 3500 | 3000 |
| \hskip0.5cm Mn | 1700 | 1900 | 1400 | 1500 |
| Propiedades mecánicas de la resina curada en estireno al 40% | ||||
| \hskip0.5cm Resistencia a la tracción (MPa) | 67 | 87 | 73 | 65 |
| \hskip0.5cm Elongación por tracción (%) | 3 | 5 | 3 | 4 |
| \hskip0.5cm Módulo de tracción (MPa) | 3500 | 4300 | 3800 | 3400 |
| \hskip0.5cm HDT (ºC) | 73 | 75 | 73 | 64 |
| \hskip0.5cm Barcol | 39 | 38 | 37 | 38 |
| \hskip0.5cm Absorción de agua (28d)/(mg)/pieza | 78 | 73 | 73 | 73 |
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
| Capas de gel | Capa de gel | ||||
| de referencia | |||||
| Constituyente (% en peso) | 5A | 5B | 5C | 5D | GN 10000S |
| \hskip0.5cm Resina (30% de estireno) | 4A63 | 4B63 | 4C67 | 4D64 | |
| \hskip0.5cm Agente de liberación de aire | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | |
| \hskip0.5cm Talco | 7 | 7 | 7 | 7 | |
| \hskip0.5cm Dióxido de titanio | 15 | 15 | 15 | 15 | |
| \hskip0.5cm Agente tixotrópico | 1,3 | 1,3 | 1,3 | 1,3 | |
| \hskip0.5cm Estireno | 13,5 | 14 | 9 | 12 | |
| \hskip0.5cm Cobalto (10%) | 0,12 | 0,12 | 0,12 | 0,12 | |
| \hskip0.5cm Inhibidor | 0,13 | 0,13 | 0,13 | 0,13 | |
| Propiedad: | |||||
| \hskip0.5cm % de Estireno | 33 | 33 | 30 | 28 | 36 |
| \hskip0.5cm Emisión de estireno ** (ppm) | 175 | 210 | 200 | 190 | 260 |
| \hskip0.5cm Viscosidad de Brookfield/10 RPM | 8500 | 4160 | 10560 | 6680 | 7500 |
| \hskip0.5cm Índice tixotrópico 5/50 RPM | 4,5 | 4,3 | 4,8 | 4,2 | 4,8 |
| Prueba de intemperie acelerada: | |||||
| \hskip0.5cm Brillo 60º | 95 | 88 | 90 | 87 | 84 |
| \hskip0.5cm QUV-A 250 h CIE L*a*b* (Db*) | 2 | 1,8 | 0,9 | 1,3 | 1,9 |
| \hskip0.5cm Brillo 60º | 85 | 84 | 84 | 84 | 81 |
| \hskip0.5cm QUV-A 500 h CIE L*a*b* (Db*) | 1,7 | 1,2 | 1,9 | 2,4 | 2,9 |
| \hskip0.5cm Brillo 60º | 84 | 86 | 83 | 85 | 81 |
| ** concentración de estireno máxima en el aire de escape durante la pulverización |
Claims (16)
1. Resina de poliéster insaturado,
caracterizada porque la resina comprende
20-85% en peso de al menos un poliéster insaturado
que tiene un peso molecular medio en peso Mw de
2000-6000, preparada a partir de
- 1)
- 30-70% en moles de al menos dos ácidos carboxílicos insaturados o derivados de los mismos, y al menos uno de ellos es un ácido carboxílico insaturado o un derivado del mismo seleccionado de ácido maleico, anhídrido maleico y ácido fumárico, y al menos uno de ellos es un ácido carboxílico aromático insaturado o un derivado del mismo seleccionado de ácido ftálico, anhídrido ftálico, ácido tereftálico, ácido isoftálico, anhídrido tetrahidroftálico, ácido hexahidroftálico y anhídrido hexahidroftálico, y opcionalmente de uno o más de otros ácidos carboxílicos o derivados de los mismos seleccionados de ácido adípico, ácido trimelítico, anhídrido trimelítico, ácido dimetilmalónico, ácido hidroxipiválico y ácido 1,4-ciclohexanodicarboxílico;
- 2)
- 30-70% en moles de al menos dos dioles, y al menos uno de ellos se selecciona de 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol y 2-butil-2-etil-1,3-propanodiol, y la cantidad de 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol y/o 2-butil-2-etil-1,3-propanodiol es 0,5-8% en moles;
- 3)
- 0,5-10% en moles de al menos un monoalcohol;
- 4)
- opcionalmente un producto químico/productos químicos modificadores seleccionados de ácido benzoico, ácido láurico, ácido 2-etilbutírico, ácido 2-etilhexanoico, ácido fenilacético, éster glicidílico de ácido neodecanoico y epoxiestireno, y la cantidad total de monoalcoholes y productos químicos modificadores es 0,5-20% en moles;
y 15-50% en peso de
al menos un diluyente
reactivo.
2. Resina de poliéster insaturado de acuerdo con
la reivindicación 1, caracterizado porque la resina comprende
30-80% en peso de al menos un poliéster insaturado
que tiene un peso molecular medio en peso de
2600-6000, preparado a partir de
- 1)
- 40-60% en moles de al menos dos ácidos carboxílicos o derivados de los mismos;
- 2)
- 40-60% en moles de al menos dos dioles, y la cantidad de 2,2,4-trimetil-1, 3-pentanodiol y/o 2-butil-2-etil-1,3-propanodiol es 2-6% en moles;
- 3)
- 2-6% en moles de al menos un monoalcohol;
- 4)
- opcionalmente un producto químico/productos químicos modificadores, y la cantidad total de monoalcoholes y productos químicos modificadores es 1-15% en moles;
y 20-35% en peso de
al menos un diluyente
reactivo.
3. Resina de poliéster insaturado de acuerdo con
una cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizada
porque los otros dioles se seleccionan de etilenglicol,
propilenglicol, dietilenglicol, dipropilenglicol, neopentilglicol,
trietilenglicol, tripropilenglicol, ciclohexanodimetanol,
hexanodiol, butilenglicol, hidroxipivalato de hidroxipivalilo,
2-etil-1,3-hexanodiol,
1,3-propanodiol, 1,5-pentanodiol,
2,2-dietil- ,3-propanodiol,
polipropilenglicol, polímero de 1,2,3-propanotriol
con metiloxirano, polímero de trimetilolpropano con metiloxirano,
2-metil-1,3-propanodiol
y
2-metil-2,4-pentanodiol.
4. Resina de poliéster insaturado de acuerdo con
una cualquiera de las reivindicaciones 1-3,
caracterizada porque los monoalcoholes se seleccionan de
alcohol bencílico, feniletanol, ciclohexanol,
2-etilhexanol, 2-ciclohexiletanol,
2,2-dimetil-1-propanol
y alcohol laurílico.
5. Resina de poliéster insaturado de acuerdo con
una cualquiera de las reivindicaciones 1-4,
caracterizada porque el índice de acidez es
1-50 y el Mn es 700-2500.
6. Resina de poliéster insaturado de acuerdo con
una cualquiera de las reivindicaciones 1-5,
caracterizada porque el índice de acidez es
3-20 y el Mn es 1000-2200.
7. Un procedimiento para la fabricación de una
resina de poliéster insaturado, caracterizado porque
30-70% en moles de al menos dos ácidos carboxílicos
insaturados o derivados de los mismos, y al menos uno de ellos es un
ácido carboxílico insaturado o un derivado del mismo seleccionado de
ácido maleico, anhídrido maleico y ácido fumárico, y al menos uno de
ellos es un ácido carboxílico aromático insaturado o un derivado del
mismo seleccionado de ácido ftálico, anhídrido ftálico, ácido
tereftálico, ácido isoftálico, anhídrido tetrahidroftálico, ácido
hexahidroftálico o anhídrido hexahidroftálico, y opcionalmente de
uno o más de otros ácidos carboxílicos o derivados de los mismos
seleccionados de ácido adípico, ácido trimelítico, anhídrido
trimelítico, ácido dimetilmalónico, ácido hidroxipiválico y ácido
1,4-ciclohexanodicarboxílico, y
30-70% en moles de al menos dos dioles, y al menos
uno de ellos se selecciona de
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol
y
2-butil-2-etil-1,3-propanodiol,
y la cantidad de
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol
y/o
2-butil-2-etil-1,3-propanodiol
es 0,5-8% en moles, y 0,5-10% en
moles de al menos un monoalcohol, y opcionalmente un producto
químico/productos químicos modificadores seleccionados de ácido
benzoico, ácido láurico, ácido 2-etilbutírico, ácido
2-etilhexanoico, ácido fenilacético, éster
glicidílico de ácido neodecanoico y epoxiestireno, y la cantidad de
monoalcohol/monoalcoholes y producto químico/productos químicos
modificadores es 0,5-20% en moles, se cargan a un
recipiente de reacción adecuado y la reacción se lleva a cabo a una
temperatura de 180-240ºC y se continúa hasta que se
alcanza índice de acidez de 1-50, si se usa
anhídrido maleico con ácido isoftálico o tereftálico, la reacción se
deja avanzar sin anhídrido maleico hasta que la mezcla de reacción
sea transparente y hasta que se alcance un índice de acidez por
debajo de 70, y a continuación, después del enfriamiento de la
mezcla de reacción, se añade anhídrido maleico, y finalmente el
poliéster insaturado lineal o las mezclas de los mismos se disuelven
en una cantidad de 15-50% en peso de al menos un
diluyente reactivo.
8. Un procedimiento para la fabricación de una
resina de poliéster insaturado de acuerdo con la reivindicación 7,
caracterizado porque 40-60% en moles de al
menos dos ácidos carboxílicos o derivados de los mismos y
40-60% en moles de al menos dos dioles, y la
cantidad de
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol
y/o
2-butil-2-etil-1,
3-propanodiol es 2-6% en moles, y
2-6% en moles de al menos un monoalcohol, y la
cantidad total de monoalcohol/monoalcoholes y producto
químico/productos químicos modificadores es 1-15% en
moles, se cargan a un recipiente de reacción adecuado y la reacción
se lleva a cabo a una temperatura de 190-230ºC y se
continúa hasta que se alcanza un índice de acidez de
3-40, si se usa anhídrido maleico con ácido
isoftálico o tereftálico, la reacción se deja avanzar sin anhídrido
maleico hasta que la mezcla de reacción sea transparente y hasta que
se alcance un índice de acidez por debajo de 30, y a continuación,
después del enfriamiento de la mezcla de reacción, se añade
anhídrido maleico, y finalmente el poliéster lineal o las mezclas de
los mismos se disuelven en una cantidad de 20-35% en
peso de al menos un diluyente reactivo.
9. Un procedimiento para la fabricación de una
resina de poliéster insaturado de acuerdo con la reivindicación 7 u
8, caracterizado porque los otros dioles se seleccionan de
etilenglicol, propilenglicol, dietilenglicol, dipropilenglicol,
neopentilglicol, trietilenglicol, tripropilenglicol,
ciclohexanodimetanol, hexanodiol, butilenglicol, hidroxipivalato de
hidroxipivalilo,
2-etil-1,3-hexanodiol,
1,3-propanodiol, 1,5-pentanodiol,
2,2-dietil-1,3-propanodiol,
polipropilenglicol, polímero de 1,2,3-propanotriol
con metiloxirano, polímero de trimetilolpropano con metiloxirano,
2-metil-1,3-propanodiol
y
2-metil-2,4-pentanodiol.
10. Un procedimiento para la fabricación de una
resina de poliéster insaturado de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones 7-9, caracterizado porque
los monoalcoholes se seleccionan de alcohol bencílico, feniletanol,
ciclohexanol, 2-etilhexanol,
2-ciclohexiletanol,
2,2-dimetil-1-propanol
y alcohol laurílico.
11. Un producto obtenido mediante el
procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones
7-10, caracterizado porque el peso molecular
medio en peso Mw del producto es 2000-6000,
preferiblemente 2600-6000, y el peso molecular medio
numérico Mn del producto es 700-2500,
preferiblemente 1000-2200.
12. Uso de la resina de poliéster insaturado de
acuerdo con las reivindicaciones 1-6 u 11,
caracterizado porque se usa como una resina para resinas de
uso general, para aplicaciones marinas, para productos reforzados
con fibra de vidrio, mármol artificial, ónice artificial, compuestos
de moldeo laminares, aplicaciones de moldeo con transferencia de
resina, aplicaciones de estratificación manuales y de pulverización,
aplicaciones sanitarias, capas de gel pigmentadas y transparentes y
últimas manos/esmaltes.
13. Capa de gel, caracterizada porque
comprende 20-85% en peso, preferiblemente
30-80% en peso, de al menos un poliéster insaturado
con un peso molecular medio en peso Mw de 2000-6000,
preferiblemente 2600-6000, y 15-50%
en peso, preferiblemente 20-35% en peso, de al menos
un diluyente reactivo, y aditivos seleccionados del grupo que
consiste en catalizadores, inhibidores, agentes tixotrópicos,
mejoradores de la tixotropía, promotores, copromotores, cargas,
pigmentos, agentes de liberación de aire, agentes humectantes,
agentes niveladores, tensioactivos y supresores, y el poliéster
insaturado se prepara a partir de
- 1)
- 30-70% en moles, preferiblemente 40-60% en moles, de al menos dos ácidos carboxílicos insaturados o derivados de los mismos, y al menos uno de ellos es un ácido carboxílico insaturado o un derivado del mismo seleccionado de ácido maleico, anhídrido maleico y ácido fumárico, y al menos uno de ellos es un ácido carboxílico aromático insaturado o un derivado del mismo seleccionado de ácido ftálico, anhídrido ftálico, ácido tereftálico, ácido isoftálico, anhídrido tetrahidroftálico, ácido hexahidroftálico y anhídrido hexahidroftálico, y opcionalmente de uno o más de otros ácidos carboxílicos o derivados de los mismos seleccionados de ácido adípico, ácido trimelítico, anhídrido trimelítico, ácido dimetilmalónico, ácido hidroxipiválico y ácido 1,4-ciclohexanodicarboxílico;
- 2)
- 30-70% en moles, preferiblemente 40-60% en moles, de al menos dos dioles, y al menos uno de ellos se selecciona de 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol y 2-butil-2-etil-1,3-propanodiol, y la cantidad de 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol y/o 2-butil-2-etil-1,3-propanodiol es 0,5-8% en moles, preferiblemente 2-6% en moles;
- 3)
- 0,5-10% en moles, preferiblemente 2-6% en moles, de al menos un monoalcohol;
- 4)
- opcionalmente un producto químico/productos químicos modificadores seleccionados de ácido benzoico, ácido láurico, ácido 2-etilbutírico, ácido 2-etilhexanoico, ácido fenilacético, éster glicidílico de ácido neodecanoico y epoxiestireno, y la cantidad total de monoalcoholes y productos químicos modificadores es 0,5-20% en moles, preferiblemente 1-15% en moles.
14. Capa de gel de acuerdo con la reivindicación
13 para aplicaciones marinas, caracterizada porque el
poliéster insaturado se prepara a partir de
- 1)
- ácidos carboxílicos insaturados y otros o derivados de los mismos, seleccionados del grupo que consiste en anhídrido ftálico, ácido isoftálico, anhídrido tetrahidroftálico, anhídrido hexahidroftálico, ácido adípico, anhídrido maleico y ácido 1,4-ciclohexanodicarboxílico;
- 2)
- otros diol/dioles seleccionados del grupo que consiste en propilenglicol, dipropilenglicol, dietilenglicol, neopentilglicol, ciclohexanodimetanol, hexanodiol, hidroxipivalato de hidroxipivalilo, 1,5-pentanodiol, 1,3-propanodiol, 2-etil-1, 3-hexanodiol, 2,2-dietil-1,3-propanodiol, 2-metil-1,3-propanodiol, 2-metil-2,4-pentanodiol, polipropilenglicol, polímero de 1,2,3-propanodiol con metiloxirano y polímero de trimetilolpropano con metiloxirano;
- 3)
- un monoalcohol/monoalcoholes seleccionados del grupo que consiste en alcohol bencílico, feniletanol, ciclohexanol, 2-etilhexanol y opcionalmente un producto químico/productos químicos modificadores seleccionados del grupo que consiste en ácido benzoico, éster glicidílico de ácido neodecanoico, 2-ciclohexiletanol, 2,2-dimetil-1-propanol, epoxiestireno y ácido fenilacético.
15. Capa de gel de acuerdo con la reivindicación
13 ó 14, caracterizada porque las propiedades mecánicas de la
resina de poliéster insaturado curada son:
- Resistencia a la tracción \geq 50 MPa.
- Módulo de tracción \geq 300 MPa.
- Temperatura de curvatura (HDT) \geq 70ºC.
- Absorción de agua \leq 80 mg/pieza/28 d.
- Dureza de Barcol \geq 35.
16. Capa de gel de acuerdo con la reivindicación
13 para usos generales, caracterizada porque el poliéster se
prepara a partir de:
- 1)
- ácidos carboxílicos insaturados y otros o derivados de los mismos seleccionados del grupo que consiste en anhídrido ftálico, ácido isoftálico, anhídrido tetrahidroftálico, ácido tereftálico, ácido adípico, anhídrido maleico, ácido trimelítico, ácido dimetilmalónico y ácido hidroxipiválico;
- 2)
- otros diol/dioles seleccionados del grupo que consiste en propilenglicol, dipropilenglicol, etilenglicol, dietilenglicol, trietilenglicol, tripropilenglicol, neopentilglicol, butilenglicol, hidroxipivalato de hidroxipivalilo, 1,5-pentanodiol, hexanodiol, 1,3-propanodiol, 2-metil-1,3-propanodiol, 2-metil-2,4-pentanodiol, polipropilenglicol, polímero de 1,2,3-propanotriol con metiloxirano y polímero de trimetilolpropano con metiloxirano;
- 3)
- un monoalcohol/monoalcoholes seleccionados del grupo que consiste en alcohol bencílico, 2-etilhexanol, 2,2-dimetil-1-propanol, alcohol laurílico y opcionalmente un producto químico/productos químicos modificadores eleccionados del grupo que consiste en ácido benzoico, ácido fenilacético, ácido 2-etilhexanoico y ácido láurico.
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