ES2267791T3 - Composicion de resina, material de moldeo y objeto moldeado. - Google Patents
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Abstract
Un material de moldeo que comprende un material poroso impregnado con una composición de resina que comprende una mezcla de solución acuosa de resina fenólica y compuesto epoxídico, en el que dicha resina fenólica está parcialmente o totalmente sulfoalquilada y/o sulfialquilada.
Description
Composición de resina, material de moldeo y
objeto moldeado.
La presente invención se refiere a un material
de moldeo que usa composición de resina como un material impregnante
o aglutinante y a un artículo moldeado que usa dicho material de
moldeo. La presente invención se refiere además a métodos para
fabricar un material de moldeo y a métodos para fabricar un artículo
moldeado.
Hasta ahora se han usado resinas fenólicas como
materiales impregnantes para láminas fibrosas y similares, un
aglutinante de escamas de madera, material fibroso y similares,
pintura, adhesivo y similares y formaldehído o donante de
formaldehído, tal como hexametilentetramina y similares, se usan
como un agente de curado de dicha resina fenólica.
Sin embargo, en caso de que se use dicho agente
de curado, dicho agente de curado emite formaldehído cuando la
resina fenólica se cura y, además, el formaldehído permanece en la
resina fenólica después del curado de modo que existe el problema
de que el formaldehído emitido desde el artículo moldeado fabricado
moldeando y curando el material de moldeo en el que está impregnada
la resina fenólica contamine el ambiente.
De acuerdo con esto, el objetivo de la presente
invención es proporcionar una composición de resina que no emita
formaldehído cuando dicha composición de resina se cura o
después.
Para solucionar el problema descrito
anteriormente, en la presente invención se emplea una composición de
resina que comprende una mezcla de solución acuosa de resina
fenólica y compuesto epoxídico, en donde la resina fenólica está
parcialmente o totalmente sulfoalquilada y/o sulfialquilada. En
dicha composición de resina, puesto que dicho compuesto epoxídico
actúa como un agente de curado de resina fenólica, no es necesario
usar formaldehído o donante de formaldehído, tal como
hexametilentetramina, como agente de curado, de modo que dicha
composición de resina no emite formaldehído, cuando dicha
composición de resina se cura o después, ni contamina el
ambien-
te.
te.
En dicha composición de resina, un monómero
aminoplástico y/o su precondensado puede
co-condensarse con dicha resina fenólica y, además,
la resina aminoplástica y/o el monómero aminoplástico pueden
mezclarse en dicha composición de resina.
Por otra parte, en dicha composición de resina,
dicho compuesto epoxídico deseablemente se dispersa o emulsifica en
agua y a continuación se mezcla en dicha solución acuosa de resina
fenólica.
Además, dicho compuesto epoxídico es
deseablemente resina epoxídica y en este caso dicha resina epoxídica
tiene deseablemente un grupo arilo y más deseablemente dicho grupo
arilo está parcialmente o totalmente sulfoalquilado y/o
sulfialquilado.
La presente invención proporciona un material de
moldeo que comprende un material poroso impregnado en dicha
composición de resina y un artículo moldeado fabricado a través del
moldeo de dicho material de moldeo calentando en una conformación
señalada, curando dicha composición de resina en dicho material de
moldeo.
En dicho material de moldeo, dicha resina
fenólica en dicho material de moldeo ha de estar deseablemente en
fase B.
Adicionalmente, la presente invención
proporciona un material de moldeo que comprende material en
fragmentos y/o polvo y/o fibras, en el que dicha composición de
resina se mezcla como una aglutinante, y un artículo moldeado
fabricado a través del moldeo de dicho material de moldeo calentando
en una conformación señalada, curando dicha composición de resina
en dicho material de moldeo.
La presente invención comprende además un
artículo moldeado fabricado moldeando el material de moldeo de la
presente invención con calentamiento en una conformación señalada
para curar dicha composición de resina en dicho material de
moldeo.
Adicionalmente, la presente invención
proporciona un método para fabricar material de moldeo, que
comprende las etapas de impregnar material poroso con dicha
composición de resina que comprende una mezcla de solución acuosa
de resina fenólica y compuesto epoxídico y secar calentando a una
temperatura inferior que la temperatura de curado de dicha
composición de resina, en donde dicha resina fenólica está
parcialmente o totalmente sulfoalquilada y/o sulfialquilada.
La presente invención se refiere además a un
método para fabricar material moldeado, que comprende las etapas de
mezclar material en fragmentos y/o polvo y/o fibras con composición
de resina que comprende una mezcla de solución acuosa de resina
fenólica y compuesto epoxídico y secar calentando a una temperatura
inferior que la temperatura de curado de dicha composición de
resina, en donde dicha resina fenólica está parcialmente o
totalmente sulfoalquilada y/o sulfialquilada.
Adicionalmente, la presente invención
proporciona un método para fabricar un artículo moldeado, que
comprende las etapas de impregnar material poroso con composición
de resina que comprende una mezcla de solución acuosa de resina
fenólica y compuesto epoxídico, secar calentando a una temperatura
inferior que la temperatura de curado de dicha composición de
resina para obtener material de moldeo y prensar en caliente el
material de moldeo, en donde dicha composición de resina está
parcialmente o totalmente sulfoalquilada y/o sulfialquilada.
Por otra parte, la presente invención se refiere
a un método para fabricar un artículo moldeado, que comprende las
etapas de mezclar material en fragmentos y/o polvo y/o fibras con
composición de resina que comprende una mezcla de solución acuosa
de resina fenólica y compuesto epoxídico, secar calentando a una
temperatura inferior que la temperatura de curado de dicha
composición de resina para obtener material de moldeo y prensar en
caliente el material de moldeo, en donde dicha resina fenólica está
parcialmente o totalmente sulfoalquilada y/o sulfialquilada.
Las Figs. 1 a 3 muestran una modalidad de la
presente invención.
La Fig. 1 es para ilustrar un procedimiento para
fabricar un artículo moldeado.
La Fig. 2 es para ilustrar un procedimiento para
fabricar un artículo moldeado.
La Fig. 3 es para ilustrar un procedimiento para
fabricar un artículo moldeado.
En los dibujos,
- (11)
- miembro de base
- (12)
- lámina curada
Componentes necesarios de dicha composición de
resina empleada en la presente invención son solución acuosa de
resina fenólica y compuesto epoxídico que está dispersado o disuelto
en dicha resina fenólica.
La resina fenólica se produce mediante reacción
de condensación entre un compuesto fenólico y aldehído y/o donante
de aldehído. La resina fenólica sulfoalquilada y/o sulfialquilada se
usa para mejorar la estabilidad. No solo se usa dicha resina
fenólica sino también, por ejemplo, resina de novolaca producida
mediante una reacción de condensación entre cresol, incluyendo
m-cresol y p-cresol, y compuesto
carbonílico y similares (TOKKAI Hei 11-322874) como
resina fenólica soluble en agua además de dicha resina fenólica en
la presente invención.
El compuesto fenólico usado para producir dicha
resina fenólica puede ser fenol monohidroxilado o fenol
polihidroxilado o una mezcla de fenol monohidroxilado y fenol
polihidroxilado, pero en caso de que solo se use fenol
monohidroxilado, el formaldehído tiene tendencia a ser emitido
cuando se cura dicha composición de resina o después, de modo que
se usa deseablemente una mezcla de monofenol y polifenol.
Los fenoles monohidroxilados incluyen
alquilfenoles tales como o-cresol,
m-cresol, p-cresol, etilfenol,
isopropilfenol, xilenol, 3,5-xilenol, butilfenol,
t-butilfenol, nonilfenol y similares; derivados
monohidroxilados tales como o-fluorofenol,
m-fluorofenol, p-fluorofenol,
o-clorofenol, m-clorofenol,
p-clorofenol, o-bromofenol,
m-bromofenol, p-bromofenol,
o-yodofenol, m-yodofenol,
p-yodofenol, o-aminofenol,
m-aminofenol, p-aminofenol,
o-nitrofenol, m-nitrofenol,
p-nitrofenol, 2,4-dinitrofenol,
2,4,6-trinitrofenol y similares; fenoles
monohidroxilados de compuestos aromáticos policíclicos tales como
naftol y similares. Cada fenol monohidroxilado puede usarse solo o
usarse como una mezcla de los mismos.
Los fenoles polihidroxilados mencionados
anteriormente incluyen resorcina, alquilresorcina, pirogalol,
catecol, alquilcatecol, hidroquinona, alquilhidroquinona,
fluoresceína, bisfenol, dihidroxinaftaleno y similares. Cada fenol
polihidroxilado puede usarse solo o usarse como una mezcla de los
mismos. La resorcina y la alquilresorcina son más adecuadas que
otros fenoles polihidroxilados. Las alquilresorcinas son los fenoles
polihidroxilados más adecuados, en particular debido a que la
alquilresorcina puede reaccionar con aldehídos más rápidamente que
la resorcina. Las alquilresorcinas incluyen
5-metilresorcina, 5-etilresorcina,
5-propilresorcina,
5-n-butilresorcina,
4,5-dimetilresorcina,
2,5-dimetilresorcina,
4,5-dietilresorcina,
2,5-dietilresorcina,
4,5-dipropilresorcina,
2,5-dipropilresorcina,
4-metil-5-etilresorcina,
2-metil-5-etilresorcina,
2-metil-5-propilresorcina,
2,4,5-trimetilresorcina,
2,4,5-trietilresorcina, y simi-
lares.
lares.
Una mezcla de fenoles polihidroxilados producida
mediante destilación en seco de esquisto bituminoso producido en
Estonia es económica y dicha mezcla de fenoles polihidroxilados
incluye 5-metilresorcina y muchos tipos de
alquilresorcinas que tienen una alta reactividad, de modo que dicha
mezcla de fenoles polihidroxilados es una materia prima de
polilfenol particularmente deseable.
En la presente invención, dichos compuesto
fenólico y aldehído y/o donante de aldehído (aldehídos) se condensan
entre sí. Dicho donante de aldehído significa un compuesto o una
mezcla que emite aldehído cuando dicho compuesto o dicha mezcla se
descompone. Los aldehídos incluyen formaldehído, acetoaldehído,
propionaldehído, cloral, furfural, glioxal,
n-butilaldehído, caproaldehído, alilaldehído,
benzaldehído, crotonaldehído, acroleína, fenilacetoaldehído,
o-tolualdehído, salicilaldehído y similares. Los
donantes de aldehído incluyen paraformaldehído, trioxano,
hexametilentetramina, tetraoximetileno y similares.
Según se describe anteriormente, dicha resina
fenólica está sulfoalquilada y/o sulfialquilada para mejorar la
estabilidad de dicha resina fenólica soluble en agua.
Los agentes de sulfoalquilación para usar para
mejorar la estabilidad de una solución acuosa de resinas fenólicas
incluyen sulfitos solubles en agua preparados mediante la reacción
de ácido sulfuroso, ácido bisulfuroso o ácido metabisulfuroso y
metales alcalinos, trimetilamina, amonio cuaternario (por ejemplo,
benciltrimetilamonio); adiciones de aldehídos preparadas mediante
reacción de sulfitos solubles en agua y aldehídos.
Las adiciones de aldehído se preparan mediante
una reacción de aldehídos y sulfitos solubles en agua mencionados
anteriormente, en donde los aldehídos incluyen formaldehído,
acetoaldehído, propionaldehído, cloral, furfural, glioxal,
n-butilaldehído, caproaldehído, alilaldehído,
benzaldehído, crotonaldehído, acroleína, fenilacetoaldehído,
o-tolualdehído, salicilaldehído y similares. Por
ejemplo, el sulfonato de hidroximetano, que es una de las adiciones
de aldehído, se prepara mediante la reacción de adición de
formaldehído y bisulfito.
Los agentes de sulfialquilación para usar para
mejorar la estabilidad de una solución acuosa de resinas fenólicas
incluyen sulfoxilatos de metal alcalino de aldehído alifático o
aromático tales como formaldehidosulfoxilato sódico (también
conocido como Rongalit), benzaldehidosulfoxilato sódico y similares;
hidrosulfitos (también conocidos como ditionitos) de metal alcalino
o metal alcalinotérreo tales como hidrosulfito sódico, hidrosulfito
magnésico y similares; hidroxialcanosulfinato tal como
hidroximetanosulfinato y similares.
En el caso de producir las resinas fenólicas, si
es necesario, pueden mezclarse aditivos con las resinas fenólicas
como un catalizador o para ajustar el pH, en donde los aditivos
incluyen compuestos ácidos y compuestos alcalinos. Compuestos
ácidos incluyen un ácido inorgánico o un ácido orgánico tal como
ácido clorhídrico, ácido sulfúrico, ácido ortofosfórico, ácido
bórico, ácido oxálico, ácido fórmico, ácido acético, ácido butírico,
ácido bencenosulfónico, ácido fenolsulfónico, ácido
p-toluenosulfónico, ácido
naftaleno-\alpha-sulfónico, ácido
naftaleno-\beta-sulfónico y
similares; ésteres de ácido orgánico tales como oxalato de dimetilo
y similares; anhídridos de ácido tales como anhídrido ftálico,
anhídrido maleico y similares; sales de amonio tales como cloruro
amónico, sulfato amónico, nitrato amónico, oxalato amónico, acetato
amónico, fosfato amónico, tiocianato amónico, imidosulfonato
amónico y similares; compuestos orgánicos halogenados tales como
ácido monocloroacético, una sal del mismo,
\alpha,\alpha'-diclorhidrina y similares; un
hidrocloruro de aminas tal como hidrocloruro de trietanolamina,
hidrocloruro de anilina y similares; aductos de urea tales como
aducto con urea de ácido salicílico, aducto con urea de ácido
esteárico, aducto con urea de ácido heptanoico y similares;
N-trimetiltaurina, cloruro de zinc, cloruro férrico
y similares.
Los compuestos alcalinos incluyen amoníaco,
aminas; hidróxidos de metal alcalino y metal alcalinotérreo tales
como hidróxido sódico, hidróxido potásico, hidróxido bárico,
hidróxido cálcico y similares; óxidos de metal alcalinotérreo tales
como cal y similares; sales de metal alcalino tales como carbonato
sódico, sulfito sódico, acetato sódico, fosfato sódico y
similares.
Las resinas fenólicas (los polímeros
precondensados) pueden prepararse mediante métodos habituales. Los
métodos habituales incluyen el método (a) que comprende la
condensación de un fenol monohidroxilado y/o un fenol
polihidroxilado y los aldehídos; el método (b) que comprende la
condensación de un polímero de precondensación y un fenol
monohidroxilado y/o un fenol polihidroxilado, en el que el polímero
de precondensación comprende un fenol monohidroxilado y aldehídos;
el método (c) que comprende la condensación de un polímero de
precondensación y un fenol monohidroxilado y/o un fenol
polihidroxilado; en el que el polímero de precondensación comprende
un fenol monohidroxilado, un fenol polihidroxilado y aldehídos; el
método (d) que comprende la condensación de un polímero de
precondensación que consiste en el fenol monohidroxilado y los
aldehídos y el polímero de precondensación que consiste en el fenol
polihidroxilado y los aldehídos; el método (e) que comprende la
condensación del polímero de precondensación que consiste en el
fenol monohidroxilado y los aldehídos y/o los polímeros de
precondensación que consisten en la resina de fenol polihidroxilado
y los aldehídos y el polímero de precondensación que consiste en el
fenol monohidroxilado y el fenol polihidroxilado y los
aldehídos.
En el caso del método (a) de la condensación del
fenol monohidroxilado y/o el fenol polihidroxilado y los aldehídos,
los aldehídos (de 0,2 moles a 3 moles) se añaden habitualmente al
fenol monohidroxilado (1 mol) y los aldehídos (de 0,1 moles a 0,8
moles) se añaden habitualmente al fenol polihidroxilado (1 mol). Si
es necesario, pueden añadirse aditivos a las resinas fenólicas (los
polímeros de precondensación). En el método (a), la condensación se
hace reaccionar calentando a de 55ºC a 100ºC durante de 8 horas a 20
horas. La adición de los aldehídos puede realizarse en un momento
al comienzo de la reacción o varias veces durante la reacción. Los
compuestos ácidos o los compuestos alcalinos mencionados
anteriormente se usan como un catalizador de la reacción de
condensación. Las resinas fenólicas de tipo novolaca son las resinas
adecuadas en esta invención, de modo que los compuestos ácidos se
usan como el catalizador. Las resinas fenólicas de tipo novolaca
tienen poco formaldehído y buena reactividad con los compuestos
epoxídicos.
Los agentes de sulfometilación y/o los agentes
de sulfimetilación pueden añadirse a la precondensación en una
ocasión adecuada.
La adición de los agentes de sulfometilación y/o
los agentes de sulfimetilación puede realizarse en cualquier
momento, tal como antes del comienzo de la condensación, durante la
condensación o después de la condensación.
La cantidad de adición total de dicho agente de
sulfoalquilación y/o agente de sulfialquilación está habitualmente
en el intervalo entre 0,001 y 1,5 moles para 1 mol de fenol. En el
caso de que dicha cantidad de adición sea menor que 0,001 moles, la
hidrofilia de la resina fenólica sulfoalquilada y/o sulfialquilada
resultante no es suficiente y en el caso de que dicha cantidad de
adición sea mayor que 1,5 moles, la resistencia al agua de la
resina fenólica sulfoalquilada y/o sulfialquilada resultante se hace
inferior. Para proporcionar una excelente propiedad de uso del
precondensado resultante y excelentes propiedades físicas de la
resina curada, dicha cantidad de adición está preferiblemente en el
intervalo entre 0,01 y 0,8 moles para 1 mol de fenol.
Los agentes de sulfometilación y/o los agentes
de sulfimetilación para la sulfometilación y/o sulfimetilación
reaccionan con los grupos metilol y/o los grupos aromáticos, de modo
que el grupo sulfometilo y/o el grupo sulfimetilo se introduzcan en
los prepolímeros de precondensación.
La solución de polímeros de precondensación de
resinas fenólicas sulfoalquiladas y/o sulfialquiladas es ampliamente
estable incluso si está en condiciones ácidas (por ejemplo, pH =
1,0) o condiciones alcalinas, de modo que la solución puede curarse
en cualesquiera condiciones tales como condiciones ácidas, neutras o
alcalinas. En el caso de curar el polímero de precondensación bajo
condiciones ácidas, existe una disminución de grupos metilol
restantes de modo que no se presentan formaldehídos procedentes de
resinas fenólicas curadas descompuestas.
Incluso en el caso de usar compuestos epoxídicos
insolubles, esta invención tiene la ventaja de dar una dispersión
de compuestos epoxídicos estable, mezclando los compuestos
epoxídicos con una solución de polímeros de precondensación de
resinas fenólicas sulfometiladas y/o sulfimetiladas. Por lo tanto,
los compuestos epoxídicos insolubles pueden dispersarse en la
solución fácilmente.
Además, si es necesario, las resinas fenólicas
y/o los polímeros de precondensación de las mismas pueden
copolicondensarse mediante monómeros de aminorresina tales como
urea, tiourea, melamina, tiomelamina, diciandiamina, guanidina,
guanamina, acetoguanamina, benzoguanamina,
2,6-diamino-1,3-diamina
y similares.
Los compuestos epoxídicos para usar en esta
invención tienen al menos dos grupos epoxi. Los compuestos
epoxídicos incluyen compuestos poliepoxídicos tales como éter
diglicidílico de dietilenglicol, éter diglicidílico de
polietilenglicol, éter diglicidílico de tripropilenglicol, éter
diglicidílico de polipropilenglicol, éter poliglicidílico de
glicerina, éter poliglicidílico de poliglicerina, éter diglicidílico
de neopentilglicol, éter diglicidílico de
1,6-hexanodiol, éter poliglicidílico de
trimetilolpropano, hexahidroftalato de glicidilo, compuestos
epoxídicos modificados con ácido graso y similares; resinas
epoxídicas tales como resinas epoxídicas de bisfenol A, resinas
epoxídicas de tetrabromobisfenol A, resinas epoxídicas de bisfenol
F, resinas epoxídicas de bisfenol S, resinas epoxídicas de bisfenol
B, resinas epoxídicas de naftaleno, resinas epoxídicas de resina de
novolaca, resinas epoxídicas que tienen estructuras de fluoreno,
resinas epoxídicas que comprenden copolímero de compuestos
fenólicos y diciclopentadieno, resinas epoxídicas de
diglicidilresorcinol, resinas epoxídicas de éter glicidílico,
resinas epoxídicas de glicidilamina y similares; derivados
epoxídicos preparados haciendo reaccionar epiclorhidrina y el fenol
polihidroxilado mencionado anteriormente o bisfenol (por ejemplo,
bisfenol A, bisfenol F) y similares. Los compuestos poliepoxídicos,
las resinas epoxídicas y los derivados epoxídicos pueden usarse
solos o en combinación entre sí. Los derivados epoxídicos tienen
buena reactividad con resinas fenólicas, de modo que las resinas
epoxídicas son las más adecuadas para usar en esta invención. Entre
todos los derivados epoxídicos, los derivados epoxídicos de fenoles
polihidroxilados (por ejemplo, resorcina, alquilresorcina,
resorcina de esquisto bituminoso), en particular, pueden reaccionar
bien con las resinas fenólicas.
Dicho compuesto epoxídico deseablemente es
soluble o dispersable en agua, considerando la facilidad para
disolverse o dispersarse en solución acuosa de las resinas
fenólicas o considerando la uniformidad de la mezcla de dicho
compuesto epoxídico y dicha solución acuosa de resina fenólica, y
dicho compuesto epoxídico se dispersa o emulsifica deseablemente en
agua usando un emulsionante adecuado y a continuación se mezcla en
dicha solución acuosa de resina fenólica. Sin embargo, incluso el
compuesto epoxídico insoluble en agua puede dispersarse y
emulsificarse en dicha solución acuosa de resina fenólica en la que
está disuelto el emulsionante según está o disolviendo en
disolvente orgánico. Incluso cuando dicho compuesto epoxídico es
insoluble en agua, dicho compuesto epoxídico puede dispersarse y
emulsificarse en dicha solución acuosa de resina fenólica sin usar
emulsionante ya que dicha resina fenólica sulfoalquilada y/o
sulfialquilada actúa como un agente dispersante. Además, cuando la
resina epoxídica se usa como dicho compuesto epoxídico, dicha
composición de resina empleada en la presente invención da una
resina curada que tiene una alta resistencia. En este caso, cuando
dicha resina epoxídica tiene radical hidrocarbonado aromático,
dicho radical hidrocarbonado aromático puede estar parcialmente o
totalmente sulfoalquilado y/o sulfialquilado de la misma manera que
dicha resina fenólica, mejorando la hidrofilia. En este caso, el
agente sulfoalquilante y/o el agente sulfialquilante se añade
(añaden) al monómero de resina epoxídica, tal como bisfenol, en una
cantidad de 0,001 a 1,5 moles, deseablemente de 0,001 a 0,8 moles
basado en el monómero de resina epoxídica. En caso de que dicho
agente sulfoalquilante y/o agente sulfialquilante se añada en una
cantidad de 0,001 moles o menos basado en el monómero de resina
epoxídica, la hidrofilia de dicha resina epoxídica puede no ser
suficiente, pero en el caso de que dicho agente sulfoalquilante y/o
agente sulfialquilante se añada en una cantidad de 1,5 moles o más,
la resistencia al agua puede disminuir.
Uno o más tipos de compuesto monoepoxídico
pueden añadirse a dicho compuesto epoxídico para mejorar la
flexibilidad o como un agente diluyente reactivo. Dicho compuesto
monoepoxídico es, por ejemplo, éter glicidílico de alcohol
superior, butil-glicidil-éter,
fenil-glicidil-éter,
cresil-glicidil-éter,
nonilfenil-glicidil-éter, metacrilato de glicidilo
y similares.
Dicha composición de resina empleada en la
presente invención contiene dicha resina fenólica soluble en agua y
dicho compuesto epoxídico y en dicho compuesto de resina, dicho
compuesto epoxídico actúa como un agente de curado de resina
fenólica. De acuerdo con esto, no es necesario usar formaldehído o
donante de formaldehído, tal como hexametilentetramina, como agente
de curado de resina fenólica, de modo que dicha composición de
resina contiene poca cantidad de formaldehído libre cuando dicha
composición de resina se cura o después, como resultado, dicha
composición de resina no tiene problemas en cuanto a la
contaminación del ambiente. Además, puesto que dicho compuesto
epoxídico reacciona con fenol libre contenido en dicha composición
de resina, como resultado dicha composición de resina contiene poca
cantidad de fenol libre para evitar la generación de mal olor
procedente del fenol libre.
La cantidad de adición de dicho compuesto
epoxídico a dicha resina fenólica es deseablemente de 2 a 150 partes
en peso. Más deseablemente de 5 a 100 partes en peso por 100 partes
en peso de dicha resina fenólica. Cuando la cantidad de adición de
dicho compuesto epoxídico es menor que 2 partes en peso, el curado
de dicha resina fenólica no es suficiente, y cuando la cantidad de
adición de dicho compuesto epoxídico es mayor que 150 partes en
peso, la cantidad de compuesto epoxídico que no está combinado con
dicha resina fenólica se incrementa para tener una mala influencia
sobre la resistencia.
Habitualmente, dicha composición de resina se
proporciona como una solución acuosa de precondensado.
Si es necesario, agentes de curado de resina
epoxídica, incluyendo aminas tales como aminas alifáticas (por
ejemplo, etilendiamina, dietilentriamina, trietilentetramina,
dipropilentriamina, dimetilaminopropilamina,
dietilaminopropilamina, ciclohexilaminopropilamina, monoetanolamina,
dietanolamina, propanolamina, N-metiletanolamina,
aminoetiletanolamina y similares); aminas aromáticas
(metanofenilendiamina, P,P'-diaminofenilmetano,
diaminodifenilsulfona, bencildimetilamina,
\alpha-metildimetilamina, dimetilaminometilfenol,
tridimetilaminometilbenceno y similares); anhídridos de ácido (por
ejemplo, anhídrido ftálico, anhídrido hexahidroftálico, anhídrido
dodecilsuccínico, dianhídrido piromelítico, anhídrido croleíntico y
similares) pueden añadirse a las resinas fenólicas o los compuestos
epoxídicos.
Aldehídos adicionales, tales como formaldehído,
acetoaldehído, propionaldehído, cloral, furfural, glioxal,
n-butilaldehído, caproaldehído, alilaldehído,
benzaldehído, crotonaldehído, acroleína, fenilacetoaldehído,
o-tolualdehído, salicilaldehído y similares;
donantes de aldehído tales como paraformaldehído, trioxano,
hexametilentetramina, tetraoximetileno y similares; aminorresinas
tales como resinas de urea, resinas de melamina y similares; cauchos
naturales, derivados de los mismos; cauchos sintéticos tales como
caucho de estireno/butadieno, caucho de acrilonitrilo/butadieno,
caucho de cloropreno, caucho de etileno/propileno, caucho de
isopreno, caucho de isopreno/isobutileno y similares; homopolímeros
vinílicos o copolímeros vinílicos tales como acetato de vinilo,
propionato de vinilo, estireno, acrilato, metacrilato,
acrilonitrilo, ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido maleico,
cloruro de vinilo, cloruro de vinilideno, vinilpiridina y similares;
emulsiones, látex, soluciones acuosas de poliuretano, poliamida,
resina de butiral, polietileno, polipropileno, copolímero de acetato
de vinilo/etileno, polietileno clorado, polipropileno clorado,
poliéster y similares; polímeros o gomas naturales solubles en agua
tales como poli(alcohol vinílico), alginato sódico, almidón,
derivados de almidón, cola, gelatina, fertilizante nitrogenado,
metilcelulosa, carboximetilcelulosa, hidroximetilcelulosa,
poli(ácido acrílico), poli(amida acrílica) y similares;
cargas tales como carbonato cálcico, talco, yeso, negro de carbono,
polvo de madera, polvo de nuez, polvo de coco, harina de trigo,
harina de arroz y similares; un agente tensioactivo; ácidos grasos
superiores tales como ácido esteárico, ácido palmítico y similares;
alcoholes superiores tales como alcohol palmitílico, alcohol
estearílico y similares; ésteres de ácido graso tales como estearato
de butilo, monoestearato de glicerina y similares; amidas de ácido
graso, cera natural tal como cera de carnauba y similares; cera
sintética; agentes de liberación tales como parafina, aceite
parafínico, aceite silicónico, resina silicónica, fluororresina,
poli(alcohol vinílico), grasa y similares; disolventes de
bajo punto de ebullición tales como hexano, butano,
n-pentano, alcohol, éter, cloruro de metileno,
tetraclorometano, clorofluorometano,
1,1,2-tricloro-1,2,2-trifluoroetano
y similares; agentes de espumación orgánicos tales como
azodicarbonamida, dinitrosopentametilentetramina,
P,P'-oxibis(bencenosulfonilhidrazida),
azobis-2,2'-(2-metilpropionitrilo)
y similares; agentes de espumación inorgánicos tales como
bicarbonato sódico, bicarbonato potásico, bicarbonato amónico y
similares; agentes de espumación microcapsulares que consisten en
una cápsula de resina termoplástica que incluye un gas tal como
n-pentano, isopentano, butano, isobuteno y
similares; partículas porosas tales como globos de Silas, perlita,
globos de vidrio, vidrio espumado, materiales cerámicos porosos y
similares, espuma plástica y polvo de la misma, tal como espuma de
polietileno, espuma de poliestireno, espuma de polipropileno,
pigmento, tinte, ignirretardante, repelente de agua, repelente de
aceites, repelente de insectos (insecticida), antiséptico,
antioxidante, absorbente ultravioleta; plastificantes tales como
ftalato (por ejemplo, ftalato de dibutilo (DBP), ftalato de
dioctilo (DOP), ftalato de diciciclohexilo), fosfato de tricresilo y
similares pueden añadirse a las resinas fenólicas y/o los
compuestos epoxídicos.
En la reacción de curado de dicha composición de
resina empleada en la presente invención, el grupo hidroxi fenólico
de dicha resina fenólica reacciona con grupos epoxi y, además de
dicha reacción, por ejemplo, también tiene lugar la reacción entre
el radical hidrocarbonado aromático de dicha resina fenólica y el
radical hidrocarbonado aromático de dicho compuesto epoxídico para
producir enlace de metileno en el caso de que dicha composición de
resina contenga formaldehído o el componente fenólico en dicha
resina fenólica tenga grupo metilol.
Dicha composición de resina mencionada
anteriormente tiene diversos usos, tales como un agente de
impregnación para material poroso, tal como láminas fibrosas,
láminas de plástico espumado y similares, para dar a dicho material
poroso rigidez y moldeabilidad, un aglutinante para escamas de
madera, material fibroso y similares, una pintura, un adhesivo y
similares.
Dicha composición de resina empleada en la
presente invención está impregnada en material poroso como un agente
de impregnación o mezclada en fragmentos, polvo o fibra como un
aglutinante. Dicho material poroso (material (1) de moldeo)
impregnado por dicha composición de resina empleada en la presente
invención y dichos fragmentos, polvo o fibra en los que se mezcla
dicha composición de resina (material (2) de moldeo) tiene
moldeabilidad, de modo que son útiles como material de moldeo.
Materiales porosos para usar en esta invención
incluyen miembros fibrosos, espuma plástica y cuentas plásticas
sinterizadas.
Los miembros fibrosos incluyen fibra natural tal
como algodón, cáñamo, lana, seda, "Kenaf", fibra de coco,
fibra de bambú y similares; fibras sintéticas orgánicas tales como
fibra de poliamida, fibra de poliéster, fibra acrílica, fibra de
viscosa, fibra de acetato, cloruro de vinilo, cloruro de vinilideno
y similares, fibras inorgánicas tales como fibra de amianto, fibra
de vidrio, fibra de carbono, fibra cerámica, fibra metálica,
triquita, lana de roca y similares; fibras recicladas preparadas
desenmarañando artículos residuales hechos de los miembros
fibrosos, y fibra mixta de los mismos. El miembro fibroso puede
mezclarse con fibra termoplástica que tiene un punto de fusión por
debajo de 200ºC, tal como fibra de poliéster, fibra de
polipropileno, fibra de polietileno, fibra de poliamida y
similares. Los miembros fibrosos tienen una variedad de estilos
tales como tela, género no tejido, fieltro, artículos tricotados,
material textil, estratificados de los mismos y similares.
Las espumas de plástico, que son una espuma que
se interconecta, incluyen poliuretano; espuma poliolefínica tal
como polietileno, polipropileno; espuma de poli(cloruro de
vinilo), espuma de poliestireno; espumas de aminorresina tales como
espuma de melamina, espuma de urea; espuma de resina fenólica y
similares.
Las espumas plásticas se preparan como láminas
plásticas en crudo para usar en un miembro del interior de
automóviles.
El material (1) de moldeo de la presente
invención puede fabricarse impregnando dicha composición de resina
empleada en la presente invención en dicho material poroso y secando
mediante calentamiento a una temperatura inferior que la
temperatura de curado de dicha composición de resina. Muchos métodos
bien conocidos, tales como el método de inmersión, el método de
pulverización y similares, pueden aplicarse para impregnar dicha
composición de resina en dicho material poroso. En el caso de dicho
método de inmersión, por ejemplo, dicho material poroso se sumerge
en un depósito de inmersión en el que dicha composición de resina
está cargada y a continuación dicho material poroso al que se
adhiere dicha composición de resina se prensa mediante un rodillo
de torsión o una placa de prensa o similares para impregnar una
cantidad deseable de dicha composición de resina en dicho materia
poroso. Además, dicha composición de resina puede espumarse
mecánicamente o químicamente.
Dicho material poroso en el que se impregna
dicha composición de resina se seca a continuación calentando y, en
dicho procedimiento de calentamiento y secado, dicho precondensado
de resina fenólica contenido en dicha composición de resina puede
ponerse en fase B. Para mantener dicho precondensado en fase B, la
temperatura de calentamiento, el tiempo, etc. se ajustan
convenientemente y la temperatura de calentamiento se fija por
debajo de la temperatura de curado de dicha composición de resina,
habitualmente en el intervalo entre 50 y 180ºC, y el tiempo de
calentamiento se fija en el intervalo entre 0,1 y 5 horas.
Habitualmente, se aplican calentamiento con aire caliente,
calentamiento por radiación del infrarrojo lejano y calentamiento de
alta frecuencia para dicho procedimiento de calentamiento y
secado.
Según se describe anteriormente, el
precondensado de resina fenólica en dicha composición de resina
impregnada en dicho material poroso se pone en fase B y, en este
caso, la estabilidad de dicha composición de resina se mejora y el
material de moldeo resultante puede almacenarse durante mucho tiempo
mientras que el tiempo de moldeo se acorta ya que el contenido de
agua de dicha composición de resina disminuye y se evita el fenómeno
de picadura por vapor cuando dicho material de moldeo se moldea
mediante prensado en caliente. Además, después de que dicho
material de moldeo se moldee mediante prensado en caliente, debido a
que dicha composición de resina se cura completamente, se obtiene
un artículo moldeado que tiene una estabilidad dimensional y una
resistencia térmica excelentes.
Puesto que la resina fenólica y la resina
epoxídica que son resinas termoestables, respectivamente, se
impregnan en dicho material (1) de moldeo de la presente invención,
dicho material (1) de moldeo tiene moldeabilidad y se moldea
habitualmente mediante prensado en caliente usando una máquina de
moldeo que tiene una parte inferior del molde y una parte superior
del molde cuyas caras del molde tienen conformaciones deseables,
respectivamente. Acerca de la condición de dicho prensado en
caliente, la temperatura de prensado y el tiempo de prensado se
fijan respectivamente de modo que dicha composición de resina se
cure completamente y la presión de prensado se fija habitualmente
en el intervalo entre 1 y 10 kg/cm^{2}. En este caso, una lámina
puede ponerse sobre dicho material de moldeo cuando dicho material
de moldeo se prensa en caliente para ser un artículo de moldeo
estratificado.
Puesto que dicha composición de resina
impregnada en dicho material de moldeo no usa formaldehído ni
donante de formaldehído, tal como hexametilentetramina, como un
agente de curado, no se emite formaldehído cuando dicha composición
de resina se cura o después, de modo que dicho material de moldeo no
contamina el ambiente.
Dicho artículo moldeado elaborado a partir de
dicho material (1) de moldeo es esencialmente adecuado como el
interior de un coche, tal como una vestidura de puerta, un
salpicadero, un revestimiento de techo, un tubo aislante, el
interior del tablero de instrumentos, el exterior del tablero de
instrumentos, una tapa de motor, un embellecedor lateral para
camiones y similares, o un miembro de base o un miembro superficial
de dicho interior o material de construcción tal como un panel para
suelos, un panel para paredes, un panel de base para techos y
similares.
Cuando dicho artículo moldeado se usa como
miembro superficial, un miembro de acolchamiento, tal como plástico
espumado, género no tejido y similares, puede estratificarse sobre
la cara posterior de dicho miembro superficial y dicho miembro de
base sobre el que se une dicho miembro superficial es tal como
espumas plásticas (por ejemplo, espuma de poliuretano, espumas
poliolefínicas tales como espuma de polietileno, espuma de
polipropileno, espuma de poli(cloruro de vinilo), espuma de
poliestireno, espuma de resina de melamina, espuma de resina de
urea); cartulina corrugada, fieltro de resina, madera
contrachapada, tablero de partículas, tablero de cemento lígneo y
simila-
res.
res.
En caso de que dicho artículo moldeado se use
como un miembro superficial, dicho miembro superficial se une sobre
dicho miembro de base mediante tres métodos descritos
posteriormente. El primer método es uno que consiste en moldear
dicho miembro (11) de base en una conformación predeterminada y
moldear adicionalmente el material (1) de moldeo de tipo laminar en
una conformación correspondiente a la de dicho miembro (11) de base,
uniendo a continuación dicha lámina (12) curada moldeada a la
superficie de dicho miembro (11) de base.
Para unir dicha lámina (12) curada a la
superficie de dicho miembro (11) de base, se usa el adhesivo
descrito posteriormente, adhesivo de tipo de fusión en caliente, o
una lámina fundida en caliente, y en el caso de que dicho miembro
(11) de base esté hecho de material termoplástico, dicha lámina (12)
curada se une fundiendo la superficie de dicho miembro (11) de base
mediante calentamiento.
El segundo método es uno que consiste en poner
dicho material (12a) de moldeo de tipo laminar sobre un miembro
(11a) de base no moldeado y moldear dicho material (12a) de moldeo
de tipo laminar y dicho miembro (11a) de base no moldeado juntos
prensando en caliente usando la parte (13) superior de molde y la
parte (14) inferior de molde, cuyas caras de molde tienen
conformaciones deseables, respectivamente, para curar dicha
composición de resina en dicho material (12a) de moldeo según se
muestra en la Fig. 2. En este caso, una lámina de fusión en
caliente o un adhesivo tal como resina natural, caucho natural,
resina sintética, caucho sintético y similares pueden ponerse entre
dicho material (12a) de moldeo y dicho miembro (11a) de base no
moldeado de acuerdo con el material de dicho miembro de base.
El tercer método es uno que consiste en moldear
y curar dicho material de moldeo de tipo laminar en una conformación
estimada, fijando dicho material (12) de moldeo de tipo laminar
moldeado y curado sobre la cara (151) de moldeo de un molde (15),
inyectar resina R líquida espumable en dicho molde (15) y espumar y
curar dicha resina R líquida espumable para formar una base como se
muestra en la Fig. 3.
Dicha resina R líquida espumable incluye, por
ejemplo, resina de poliuretano, resina de poliolefina tal como
polietileno, polipropileno y similares, resina de
poli(cloruro de vinilo) espumable, resina de poliestireno
espumable, resina de melamina espumable, resina de urea espumable y
similares, además de dicha composición de resina de la presente
invención.
Puesto que dicha composición de resina que no
contiene formaldehído ni donante de formaldehído, tal como
hexametilentetramina y similares, está impregnada y curada en dicho
miembro superficial de la presente invención, dicho material de
moldeo no emite formaldehído ni contamina el ambiente.
Además, puesto que dicho miembro superficial
tiene una rigidez alta, el interior resultante tiene una buena
estabilidad dimensional para mantener la conformación moldeada
durante mucho tiempo.
En caso de que dicho artículo moldeado se use
como el miembro de base del interior, habitualmente el miembro
superficial está unido sobre la superficie de dicho miembro de
base.
Los miembros superficiales incluyen cueros y
pieles artificiales, artículos tricotados, materiales textiles,
géneros no tejidos y estratificados de los mismos. El estratificado
puede estratificarse con espumas plásticas tales como espuma de
poliuretano, espuma de polietileno, espuma de polipropileno, espuma
de poliestireno, espuma de poli(cloruro de vinilo) y
similares.
El miembro superficial se adhiere al miembro de
base mediante adhesivos, adhesivos de fusión en caliente, láminas
fundidas en caliente y similares.
Los adhesivos incluyen adhesivos acrílicos,
adhesivos sintéticos, adhesivos elastómeros, adhesivos de acetato
de vinilo, adhesivos de cloruro de vinilo, adhesivos de resina de
urea, adhesivos de resina de melamina, adhesivos de resina
epoxídica y adhesivos para usar en esta composición de resina. En
esta invención, la composición de resina puede usarse como un
adhesivo.
En el caso de formar productos, el miembro
superficial que contiene un prepolímero de condensación de resinas
termoestables que están en fase B puede estratificarse con el
miembro de base de modo que el miembro superficial pueda adherirse
al miembro de base.
Además, los adhesivos pueden revestir el miembro
superficial impregnado con la resina termoestable para usar los
adhesivos y la resina termoestable al mismo tiempo.
Los adhesivos de fusión en caliente incluyen
resinas poliolefínicas tales como polietileno, polipropileno,
copolímero de etileno/acetato de vinilo, copolímero de
etileno/acrilato de etilo, resinas poliolefínicas modificadas,
resina de poliuretano, resina de poliéster, resina de poliamida y
mezclas de las mismas.
Los adhesivos de fusión en caliente pueden
prepararse como una solución, una emulsión o una dispersión hecha
del polvo de adhesivo de fusión en caliente dispersado en agua.
Además, los adhesivos de fusión en caliente pueden usarse como
lámina de fusión en caliente cuando dichos adhesivos se producen en
forma laminar.
En el caso de que dicho adhesivo esté revestido
para formar una capa adhesiva, de acuerdo con las circunstancias,
dicha capa adhesiva está deseablemente punteada sobre la cara de
unión de dicho miembro de base. Según se describe anteriormente, en
caso de que dicho miembro superficial y dicho miembro de base estén
unidos entre sí mediante dicha capa adhesiva punteada, la rigidez
de dicha capa adhesiva no afecta a la conformación moldeada del
interior resultante y la conformación de abollonamiento de la
superficie del interior resultante y, de acuerdo con esto, la
conformación moldeada de dicho interior y la conformación de
abollonamiento de la superficie de dicho interior se forman
precisamente. Además, en el caso de que dicho miembro superficial
tenga permeabilidad a los gases, puesto que dicha capa adhesiva
punteada también tiene permeabilidad a los gases, se obtiene un
interior que tiene una excelente propiedad a prueba de sonidos.
Para formar dicha capa adhesiva punteada sobre
la cara adhesiva de dicho miembro superficial y/o dicho miembro de
base, por ejemplo, un método de revestimiento por pulverización, se
aplican un método de impresión por relieve, un método de impresión
por estarcido y similares y además también puede aplicarse un método
que consiste en cubrir con una lámina protectora la superficie
adhesiva; revestir el adhesivo con tal pulverización, revestidor de
cuchilla, revestidor de rodillo, revestidor de flujo y similares, y
despegar dicho miembro protector de dicha superficie adhesiva.
Un método deseable para formar dicha capa
adhesiva punteada sobre dicha superficie adhesiva es un método de
revestimiento por pulverización que usa una dispersión de un polvo
adhesivo de fusión en caliente.
Dicho miembro superficial se une a la superficie
de dicho miembro de base mediante dicha capa adhesiva y, en el caso
de adhesivo de tipo solución o emulsión, dicho miembro superficial y
dicho miembro de base se unen entre sí antes de que dicha capa
adhesiva se seque completamente. Además, en el caso de adhesivo de
fusión en caliente, dicha capa adhesiva sobre la cara adhesiva se
calienta para reblandecer dicha capa adhesiva y a continuación
dicho miembro superficial y dicho miembro de base se unen entre
sí.
El moldeo de dicho miembro de base puede
llevarse a cabo cuando dicho miembro superficial se une sobre dicho
miembro de base o después.
En el caso de que dicho miembro superficial
tenga permeabilidad a los gases y el moldeo se lleve a cabo después
de que dicho miembro superficial se una sobre dicho miembro de base,
puesto que el aire contenido en dicho miembro de base se descarga
suavemente desde dicho miembro superficial a través de dicha capa
adhesiva punteada durante el moldeo, no se produce el fenómeno de
picadura del interior resultante. Puesto que dicho miembro de base
del interior hecho de dicho material (1) de moldeo de la presente
invención contiene dicha composición de resina en la que no está
impregnado formaldehído o donante de formaldehído, tal como
hexametilentetramina y similares, como un agente de curado, el
interior resultante no emite formaldehído ni contamina el ambiente.
El interior resultante usando dicho material (1) de moldeo como
dicho material de base tiene una alta rigidez y tiene diversos
tipos de usos, tales como el interior de un techo de camión y el
salpicadero, y similares, de un coche. En dicho interior,
especialmente en el caso de que dicho miembro superficial y dicho
miembro de base estén unidos entre sí mediante dicha capa adhesiva
punteada, la rigidez de dicha capa adhesiva no afecta a la
conformación de moldeo de dicho interior o la conformación de
abollonamiento de la superficie de dicho interior, de modo que
dicha conformación de moldeo de dicho interior y la conformación de
abollonamiento de la superficie de dicho interior se vuelven
salientes angulosas. Además, en el caso de que dicho miembro
superficial tenga permeabilidad a los gases, puesto que dicha capa
adhesiva punteada también tiene permeabilidad a los gases, el
interior resultante tiene una excelente propiedad a prueba de
sonidos.
El fragmento usado en dicho material (2) de
moldeo de la presente invención incluyen principalmente aquellos
tales como escamas de madera, serrín, un haz de fibras de madera y
similares, y además de dichos materiales de madera, fragmentos de
plástico, fragmentos de plástico espumado y similares pueden usarse
como dicho fragmento de la presente invención. El polvo usado en
dicho material (2) de moldeo de la presente invención incluye polvo
de madera, polvo de plástico y similares.
La fibra usada en dicho material (2) de moldeo
de la presente invención incluye fibra natural, fibra orgánica,
fibra inorgánica, fibra recuperada y fibra de madera, tal como pasta
papelera de madera. Dos o más tipos de dicho fragmento, polvo o
fibra pueden mezclarse entre sí para usar en dicho material (2) de
moldeo de la presente invención.
Dicho material (2) de moldeo de la presente
invención se prepara mediante un método en el que dicho fragmento
y/o polvo y/o fibra se sumerge (sumergen) en dicha composición de
resina empleada en la presente invención, o un método en el que
dicha composición de resina se añade con un aerosol o similares bajo
agitación de dicho fragmento y/o polvo y/o fibra y, si se desea, la
mezcla resultante se seca calentando a una temperatura por debajo
de la temperatura de curado de dicha composición de resina. En este
caso, dicha resina fenólica de dicha composición de resina puede
estar en fase B, lo mismo que en el caso de dicho material (1) de
moldeo.
Después de secar o sin secar, dicho material (2)
de moldeo de la presente invención se esparce sobre el molde
inferior que tiene una cara del molde deseablemente conformada de la
máquina prensadora para formar una placa y a continuación dicha
placa se prensa en caliente. Las condiciones de dicho prensado en
caliente son las mismas que las condiciones en el caso de dicho
material (1) de moldeo y otra lámina puede ponerse sobre dicha
placa que ha de prensarse en caliente para fabricar un artículo de
moldeo estratificado.
Puesto que dicho material (2) de moldeo contiene
dicha composición de resina que no usa formaldehído ni donante de
formaldehído, tal como hexametilentetramina y similares, como un
agente de curado, dicho material (2) de moldeo tampoco emite
formaldehído cuando dicho material de moldeo se cura o después, ni
contamina el ambiente.
El artículo moldeado hecho de dicho material (2)
de moldeo de la presente invención es útil como el material
interior como dicho material (1) de moldeo o como un miembro de base
de un material interior o un material de construcción tal como un
panel para suelos, un panel para paredes, un panel de base de un
tejado y similares.
Dicha composición de resina también es útil como
vehículo adhesivo de pintura además de dicho material de moldeo.
Además, dicho material de moldeo se usa como miembro de soporte de
la lámina o la placa y similares, además del interior y los
materiales de construcción.
Cuando el compuesto epoxídico se mezcla en la
resina fenólica, el grupo H de dicha resina fenólica y el grupo
epoxi de dicha resina epoxídica reaccionan entre sí para formar una
estructura tridimensional descrita posteriormente y, como
resultado, dicha composición de resina se cura.
Fórmula Química
1
\vskip1.000000\baselineskip
El OH fenólico tiene tendencia a disociarse como
sigue.
\vskip1.000000\baselineskip
Fórmula Química
2
\vskip1.000000\baselineskip
De modo que dicha reacción de curado puede
llevarse a cabo a una temperatura baja y, especialmente en el caso
de una resina fenólica de tipo novolaca, dicha reacción puede
llevarse a cabo suavemente y rápidamente. En dicha reacción de
curado, no se usa formaldehído o donante de formaldehído como un
agente de curado, el contenido de fenol libre en dicha resina
fenólica también disminuye. Además, puesto que el fenol contenido en
la resina fenólica reacciona con el grupo epoxi en el compuesto
epoxídico de la misma manera que se describe anteriormente, el
contenido de fenol libre en dicha resina también disminuye.
\vskip1.000000\baselineskip
Una dispersión acuosa de resina epoxídica tipo
bisfenol A (50% en peso) (B) que usa un agente tensioactivo como un
agente dispersante se añadió en 100 partes en peso (en lo sucesivo
aquí se describe como "parte(s)") de 50% en peso de
solución acuosa de policondensado de alquilresorcina
sulfometilada-formaldehído (A) para preparar las
muestras 1 a 5. La relación en peso de adición de dicha dispersión
acuosa (B) para cada muestra se presenta en la Tabla 1. Se formó
una película usando cada muestra y dicha película se curó a 180ºC
durante 2 minutos y se detectó el formaldehído libre y el resultado
se muestra en la Tabla 1.
\vskip1.000000\baselineskip
Comparación
1
Polvo de resina fenólica tipo novolaca (a) en el
que se mezclaba 5% en peso de hexametilentetramina se curó de la
misma manera que en el Ejemplo 1 a 180ºC durante 2 minutos y se
detectó formaldehído libre y el resultado también se presenta en la
Tabla 1.
\vskip1.000000\baselineskip
En referencia a la Tabla 1, se reconoce que el
contenido de formaldehído libre de dicha composición de resina
empleada en la presente invención es mucho menor que el de la resina
fenólica tradicional.
El valor de pH de 50% en peso de solución acuosa
de precondensado de orcinol
sulfimetilado-fenolformaldehído se ajustó mediante
ácido clorhídrico e hidróxido sódico según se muestra en la Tabla
2.
Una solución acuosa de resina epoxídica soluble
en agua de tipo éter glicidílico (50% en peso) (C) y resina
epoxídica soluble en agua tipo bisfenol F (98% en peso) (D) se
mezclaron en dicha solución acuosa cuyo pH se ajustó como se
describe anteriormente sin usar el agente tensioactivo, en donde 50
partes de dicha resina epoxídica (C) como un sólido y 50 partes de
dicha resina epoxídica (D) como un sólido se añadieron en 100
partes de cada muestra de precondensado como un sólido y las
compatibilidades de la mezcla resultante se determinaron y los
resultados se presentan en la Tabla 2.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Comparación
2
Se usó
pre-co-condensado de orcinol no
sulfometilado-fenolformaldehído y se mezcló de la
misma manera que en el Ejemplo 2 y el resultado se presenta en la
Tabla 3. En referencia a la Tabla 3, en el caso de
pre-co-condensado de orcinol no
sulfometilado-fenolformaldehído, la resina epoxídica
insoluble en agua no puede dispersarse establemente en agua sin
usar el agente tensioactivo e incluso en el caso de que se use
resina epoxídica soluble en agua, la dispersión resultante se hace
inestable especialmente en el caso de que el valor del pH sea
bajo.
Se detectó formaldehído libre de la película de
la mezcla de la resina epoxídica soluble en agua (C) en el Ejemplo
2, curándose dicha película a 200ºC durante 60 segundos, y el
resultado se presenta en la Tabla 4. Según se presenta en la Tabla
4, se detectó una pequeña cantidad de formaldehído libre.
pH (resina) | formaldehído libre (\mug/g) |
10,2 | <0,005 |
8,3 | <0,002 |
7,1 | <0,002 |
5,4 | <0,002 |
3,2 | <0,002 |
1,3 | 0,003 |
Cuarenta y cinco partes de 60% en peso de
solución acuosa de resina epoxídica soluble en agua de tipo
glicidilamina, 5 partes de ignirretardante y 7 partes de agente
repelente de aceites se añadieron a 100 partes de 60% en peso de
solución acuosa de co-condensado de alquilresorcinol
sulfimetilado-fenolformaldehído con agitación para
preparar una solución uniforme y dicha solución se impregnó en un
material poroso (peso unitario 300 g/m^{2}) que es género no
tejido o mezcla de fibras (fibra de poliéster/fibra acrílica =
relación en peso 80/20) en una cantidad de 20 g/m^{2} como
contenido de sólido. Dicho material poroso en el que se impregnaba
dicha solución se calentó a 60ºC durante 10 minutos para poner dicha
composición de resina en fase B y a continuación se moldeó por
prensado calentando a 190ºC durante 3 minutos para obtener un
artículo moldeado que tenía una buena resistencia.
Treinta partes de 50% en peso de solución acuosa
de resina epoxídica soluble en agua de tipo diglicidilresorcinol y
10 partes de harina de trigo se añadieron en 100 partes de 50% en
peso de solución acuosa de precondensado de alquilresorcina
sulfometilada-formaldehído de tipo novolaca para
preparar un adhesivo. Usando dicho adhesivo, se preparó una madera
contrachapada bajo las condiciones descritas posteriormente.
Las propiedades de la madera contrachapada
resultante se determinaron y los resultados se presentan en la
Tabla 5.
Material | : | Lauan 2,5 x 2,5 x 2,5 3 estratos |
Cantidad de revestimiento | : | 35 g/30 x 30 cm |
Tiempo de enfriamiento | : | 15 minutos |
Prensado en caliente | : | 120ºC, 4 minutos, 10 kg/cm^{2} |
\vskip1.000000\baselineskip
resistencia del adhesivo | Adhesión normal (Kg/cm^{2}) | 20,3 (100) |
Después de ebullición continua | 15,1 (100) | |
durante 72 horas | ||
formaldehído libre (\mug/g) | <0,002 | |
( ) Los números entre paréntesis muestran fallo de la madera (%) |
En referencia a la Tabla 5, se obtuvo una madera
contrachapada que tiene una excelente resistencia a la
desestratificación y contiene pequeña cantidad de formaldehído
libre.
Cincuenta partes de éter diglicidílico de
polietilenglicol y 0,1 partes de ácido esteárico se añadieron a 100
partes de 60% en peso de solución acuosa de
pre-co-condensado de alquilresorcina
sulfimetilada-fenolformaldehído para mezclar
uniformemente y la mezcla resultante se diluyó con agua para tener
10% en peso de contenido de sólidos. La solución acuosa resultante
se impregnó en un papel prensando con un rodillo y a continuación se
secó a de 100 a 120ºC durante 5 minutos. Diez piezas de dicho papel
se estratificaron entre sí y se moldearon mediante prensado en
caliente de 100 kg/cm^{2} a 200ºC para preparar un panel
estratificado que tenía excelentes propiedades mecánicas.
Cien partes de dicha composición de resina
preparada en el Ejemplo 1 se pulverizaron sobre 100 partes de mezcla
de escamas de madera y polvo de madera (relación en peso 80:20) y
se mezclaron mediante agitación. La mezcla resultante se dispersó
sobre la parte inferior del molde de la máquina de moldeo con
prensado para formar una placa y dicha placa se moldeó por prensado
entre la parte inferior del moldeo y la parte superior del molde a
180ºC durante 5 minutos con una presión de prensado de 3 kg/cm^{2}
para preparar un panel de fibra de madera. Dicho panel de fibra de
madera tiene una alta resistencia y una pequeña cantidad de
formaldehído libre.
Formaldehidosulfoxilato sódico (Rongalit) (0,4
moles) y 1 mol de sosa cáustica se añadieron a 1 mol de bisfenol A
con agua y se hicieron reaccionar a 50ºC durante 2 horas y a
continuación a una temperatura entre 95 y 100ºC durante 5 horas.
Después de eso, 1,7 moles de epiclorhidrina y 1,5 moles de sosa
cáustica se añadieron y se hicieron reaccionar a una temperatura
entre 50 y 60ºC durante 5 horas seguido por separación de agua e
impurezas para preparar resina epoxídica sulfimetilada (E).
Veinticinco partes de 60% en peso de solución
acuosa de precondensado de fenol-formaldehído, 5
partes de 40% en peso de emulsión de cera parafínica y 400 partes
de agua se añadieron a 70 partes de dicha resina epoxídica
sulfimetilada (E) y se mezclaron uniformemente para preparar una
dispersión acuosa. Dicha dispersión acuosa se pulverizó en fibra de
vidrio (cantidad de revestimiento: 10% en peso para fibra de
vidrio).
Después de dicho revestimiento por
pulverización, dicha fibra de vidrio se secó a una temperatura entre
80 y 90ºC durante 10 minutos para retirar agua de la misma y a
continuación se moldeó mediante prensado en caliente a 180ºC
durante 5 minutos para preparar un artículo moldeado que tenía una
alta rigidez.
Fenol (1 mol), 37% en peso de solución acuosa de
formaldehído (1,5 moles), sosa cáustica (0,1 moles) y sulfito
sódico (0,3 moles) se mezclaron y se hicieron reaccionar entre sí a
85ºC durante 8 horas para producir precondensado de fenol
sulfimetilado-formaldehído (F), 10 partes de
melamina se añadieron a 100 partes de dicho precondensado (F)
(contenido de sólidos 50% en peso) agitando y se mezclaron
uniformemente y además se añadieron 50 partes de resina epoxídica
sulfimetilada (E) preparada en el Ejemplo 9. La mezcla resultante se
impregnó en placa de fibra de vidrio (peso unitario 300 g/m^{2})
en una cantidad de 200 g/m^{2} y dicha placa se secó a 80ºC
durante 20 minutos seguido por prensado en caliente a 170ºC durante
5 minutos para preparar un artículo moldeado que tenía una alta
rigidez.
Fenol (1 mol), solución acuosa al 37% en peso de
formaldehído (1,5 moles), sosa cáustica (0,1 moles) y sulfito
sódico (0,3 moles) se mezclaron y se hicieron reaccionar entre sí a
85ºC durante 7 horas para producir precondensado de resina fenólica
sulfometilada y a continuación se añadió urea (0,5 moles) a dicho
precondensado para reaccionar entre sí durante 2 horas para
producir pre-co-condensado de fenol
sulfometilado-urea-formaldehído.
Cien partes de resina epoxídica sulfometilada (E) preparada en el
Ejemplo 9 y 300 partes de agua se añadieron a 100 partes de dicho
precondensado (contenido de sólidos 45%) agitando para preparar una
solución uniforme. Dicha solución se revistió a una placa de fibra
de vidrio (peso unitario 40 g/m^{2}) mediante un aerosol en una
cantidad de 100 g/m^{2}. Después del revestimiento, dicha placa
se secó a 100ºC durante 5 minutos y a continuación se colocó un par
de dichas placas sobre ambas caras de un cartón corrugado. El cartón
estratificado resultante se moldeó mediante prensado en caliente a
160ºC durante 2 minutos para preparar un artículo moldeado que tenía
alta rigidez.
La composición de resina empleada en la presente
invención emite menos material tóxico, tal como formaldehído libre
y fenol libre, cuando y después de que dicha composición de resina
se moldee y dicha composición de resina se cure a una temperatura
baja, y es útil como material de moldeo, adhesivo aglutinante,
pintura y similares.
Claims (13)
1. Un material de moldeo que comprende un
material poroso impregnado con una composición de resina que
comprende una mezcla de solución acuosa de resina fenólica y
compuesto epoxídico, en el que dicha resina fenólica está
parcialmente o totalmente sulfoalquilada y/o sulfialquilada.
2. Un material de moldeo que comprende material
en fragmentos y/o polvo y/o fibras, en el que una composición de
resina que comprende una mezcla de solución acuosa de resina
fenólica y compuesto epoxídico se mezcla como un aglutinante, en el
que dicha resina fenólica está parcialmente o totalmente
sulfoalquilada y/o sulfialquilada.
3. Un material de moldeo de acuerdo con la
reivindicación 1 ó 2, en el que dicha resina fenólica es un
co-condensado con monómero aminoplástico y/o su
precondensado.
4. Un material de moldeo de acuerdo con las
reivindicaciones 1 a 3, en el que la resina aminoplástica y/o su
monómero aminoplástico se mezcla (mezclan) en dicha composición de
resina.
5. Un material de moldeo de acuerdo con las
reivindicaciones 1 a 4, en el que dicho compuesto epoxídico se
dispersa o emulsifica en agua y a continuación se mezcla en dicha
solución acuosa de resina fenólica.
6. Un material de moldeo de acuerdo con las
reivindicaciones 1 a 5, en el que dicho compuesto epoxídico es una
resina epoxídica.
7. Un material de moldeo de acuerdo con la
reivindicación 6, en el que dicha resina epoxídica tiene un grupo
arilo y dicho grupo arilo está parcialmente o totalmente
sulfoalquilado y/o sulfialquilado.
8. Un material de moldeo de acuerdo con las
reivindicaciones 1 a 7, en el que dicha resina fenólica en dicha
composición de resina ha de estar en fase B.
9. Un artículo moldeado fabricado moldeando
dicho material de moldeo de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 8,
con calentamiento en una conformación señalada, para curar dicha
composición de resina en dicho material de moldeo.
10. Un método para fabricar material de moldeo,
que comprende las etapas de impregnar material poroso con
composición de resina que comprende una mezcla de solución acuosa de
resina fenólica y compuesto epoxídico y secar calentando a una
temperatura inferior que la temperatura de curado de dicha
composición de resina, en el que dicha resina fenólica está
parcialmente o totalmente sulfoalquilada y/o sulfialquilada.
11. Un método para fabricar material de moldeo,
que comprende las etapas de mezclar material en fragmentos y/o
polvo y/o fibras con composición de resina que comprende una mezcla
de solución acuosa de resina fenólica y compuesto epoxídico y secar
calentando a una temperatura inferior que la temperatura de curado
de dicha composición de resina, en el que dicha resina fenólica
está parcialmente o totalmente sulfoalquilada y/o
sulfialquilada.
12. Un método para fabricar un artículo
moldeado, que comprende las etapas de impregnar material poroso con
composición de resina que comprende una mezcla de solución acuosa de
resina fenólica y compuesto epoxídico, secar calentando a una
temperatura inferior que la temperatura de curado de dicha
composición de resina para obtener material de moldeo y prensar en
caliente el material de moldeo, en el que dicha resina fenólica está
parcialmente o totalmente sulfoalquilada y/o sulfialquilada.
13. Un método para fabricar un articulo
moldeado, que comprende las etapas de mezclar material en fragmentos
y/o polvo y/o fibras con composición de resina que comprende una
mezcla de solución acuosa de resina fenólica y compuesto epoxídico,
secar calentando a una temperatura inferior que la temperatura de
curado de dicha composición de resina para obtener material de
moldeo y prensar en caliente el material de moldeo, en el que dicha
resina fenólica está parcialmente o totalmente sulfoalquilada y/o
sulfialquilada.
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