ES2652152T3

ES2652152T3 - Composiciones epoxídicas y películas de revestimiento a partir de las mismas

Info

Publication number: ES2652152T3
Application number: ES10803541.1T
Authority: ES
Inventors: Scott A. Boyd; Dmitriy Salnikov
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2009-12-29
Filing date: 2010-12-22
Publication date: 2018-01-31
Anticipated expiration: 2030-12-22
Also published as: CN107254139A; EP2519583B1; CA2785777A1; EP2519583A2; WO2011090668A2; CA2785777C; US20110159266A1; WO2011090668A3; CN102686668A; US10865271B2; US20180291139A1; CN107254139B; PT2519583T; PL2519583T3; JP5922585B2; JP2013515839A; KR20120109569A; KR101767701B1

Abstract

Una composición que comprende: a) una resina epoxídica curable; y b) de 0,01 a 30 % en peso de una policarbodiimida según la Fórmula I: R-{-N>=C>=N-R-}n-N>=C>=N-R (I)~ en donde n es un número entero entre 0 y 100, y en donde cada R se selecciona independientemente entre sí de grupos aromáticos y alifáticos que contienen entre 1 y 24 carbonos y que están opcionalmente sustituidos, y en donde la composición incluye una resina epoxídica que contiene anillo de oxazolidona.

Description

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DESCRIPCION

Composiciones epoxidicas y peliculas de revestimiento a partir de las mismas Referencia cruzada a solicitud relacionada

La presente solicitud reivindica la prioridad de la solicitud de patente provisional US-61/290719, presentada el 29 de diciembre de 2009.

Campo de la descripcion

La presente descripcion se refiere a composiciones epoxidicas que incluyen especies de tipo policarbodiimida, especialmente a composiciones epoxidicas utiles en la preparacion de peliculas de revestimiento con buena resistencia frente a los decapantes de pintura y frente a la aparicion de microgrietas.

Sumario de la descripcion

En sintesis, la presente descripcion proporciona una composicion que comprende:

a) una resina epoxidica curable; y b) 0,01-30 % en peso de una policarbodiimida segun la Formula I:

R—{—N=C=N—R—}n—N=C=N-R (I)

en donde n es un numero entero de entre 0 y 100, y en donde cada R se selecciona, independientemente entre si, de entre aromaticos y alifaticos que contienen de entre 1 y 24 carbonos y que estan de forma opcional sustituidos, en donde la composicion incluye una resina epoxidica que contiene anillo de oxazolidona. La composicion de forma tipica comprende 0,1-20 % en peso de la policarbodiimida y puede comprender en algunas realizaciones 0,1-10 % en peso de la policarbodiimida, en algunas realizaciones 0,5-5 % en peso de la policarbodiimida, y en algunas realizaciones 13 % en peso de la policarbodiimida. En algunas realizaciones n es al menos 1. En algunas realizaciones n es al menos 2. En algunas realizaciones, R contiene entre 3 y 12 carbonos. En algunas realizaciones todos los grupos R son aromaticos. En algunas realizaciones todos los grupos R son fenilo y fenileno. En algunas realizaciones la presente descripcion proporciona composiciones que son las composiciones arriba descritas en estado parcial o totalmente curado. En algunas realizaciones la presente descripcion proporciona materiales en forma de hoja de dichos materiales curados, no curados o parcialmente curados. En algunas realizaciones la presente descripcion proporciona piezas de material compuesto que comprenden la composicion curada. En algunas realizaciones la presente descripcion proporciona piezas de material compuesto que tienen una superficie externa que comprende la composicion curada.

En esta descripcion, “sustituido” significa, para una especie quimica, grupo o resto, sustituido/a por sustituyentes convencionales que no interfieren con el producto o proceso deseado, p. ej., los sustituyentes pueden ser alquilo, alcoxi, arilo, fenilo, halo (F, Cl, Br, I), ciano, nitro, etc.

Descripcion detallada

La presente descripcion proporciona composiciones epoxidicas que, en algunas realizaciones, se pueden utilizar para formar peliculas de revestimiento que demuestran una mayor resistencia frente a los decapantes de pinturas.

La presente descripcion proporciona composiciones epoxidicas no curadas y composiciones epoxidicas curadas que se obtienen a partir del curado de las composiciones epoxidicas no curadas proporcionadas como se define en las presentes reivindicaciones.

La composicion epoxidica no curada puede incluir cualquier resina epoxidica adecuada, incluidos monomeros epoxidicos o prepolimeros epoxidicos, y cualquier endurecedor adecuado, de forma tipica un endurecedor de tipo amina. En algunas realizaciones, la composicion epoxidica no curada puede incluir cualquier reticulante adecuado, ademas de los descritos mas adelante en la presente memoria. En algunas realizaciones, la composicion epoxidica no curada no incluye reticulantes diferentes de los descritos mas adelante en la presente memoria.

La composicion epoxidica no curada incluye una especie de tipo carbodiimida, que es de forma tipica una especie de tipo policarbodiimida. De forma tipica, la especie de tipo policarbodiimida esta terminalmente protegida con un grupo isocianato, de forma mas tipica, la especie de tipo policarbodiimida terminalmente protegida con isocianato es segun la Formula I:

R—{—N=C=N—R—}n—N=C=N-R (I)

en donde n es un numero entero, de forma tipica de entre 0 y 100, de forma mas tipica de entre 1 y 20, que puede variar o puede ser un valor unico; y en donde cada R se selecciona independientemente de grupos aromaticos y alifaticos que pueden estar de forma opcional sustituidos y que contienen de forma tipica de entre 1 y 24 carbonos, de forma mas tipica de entre 3 y 12 carbonos. En algunas realizaciones, todos los grupos R son aromaticos. En algunas realizaciones, todos

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los grupos R son fenilo y fenileno. En algunas realizaciones, la especie de tipo policarbodiimida terminalmente protegida con isocianato es una policarbodiimida de toluendiisocianato terminalmente protegida con fenilisocianato.

La composicion epoxidica no curada incluye resina epoxidica que contiene anillo de oxazolidona y una especie de policarbodiimida como la arriba descrita.

En algunas realizaciones, las composiciones epoxidicas curadas o no curadas segun la presente descripcion pueden comprender de forma adicional cargas, pigmentos, particulas de carbono, o materiales de nanotubo de carbono.

En algunas realizaciones, las composiciones epoxidicas no curadas segun la presente invencion se pueden conformar a modo de peliculas mediante cualquier metodo adecuado. En algunas realizaciones, dichas peliculas se pueden utilizar como peliculas de superficie. En algunas realizaciones, dichas peliculas se pueden utilizar como peliculas de revestimiento en la fabricacion de piezas de material compuesto de matriz de fibra. De forma tipica, dicha pelicula de revestimiento se cura durante el curado de la matriz de material compuesto, y se transforma en un componente curado de la pieza de material compuesto formando la superficie exterior de la pieza de material compuesto.

En algunas realizaciones, dichas peliculas se pueden utilizar para formar una construccion multicapa con peliculas de fluoruro de polivinilideno (PVDF), que en algunas realizaciones se pueden utilizar como peliculas de revestimiento. En algunas realizaciones, dichas peliculas se pueden usar en aplicaciones tales como e incluidas las descritas en los documentos de solicitud de patente estadounidense 12/761162, 12/761212, 12/625002, 12/637879 y 12/637915.

En algunas realizaciones, las composiciones epoxidicas segun la presente invencion se pueden utilizar como adhesivos curables.

Se describen composiciones de resina epoxidica que comprenden policarbodiimidas en EP-A-0957122, US-A- 2009/0314523 y EP-A-0747434.

En algunas realizaciones, las composiciones epoxidicas segun la presente invencion se pueden usar como materiales de matriz en materiales prepigmentados o en piezas de material compuesto de matriz de fibra.

Los objetivos y ventajas de esta descripcion se ilustran adicionalmente mediante los siguientes ejemplos, pero los materiales y cantidades particulares de los mismos enumerados en estos ejemplos, asi como otras condiciones y detalles, no deberian interpretarse como indebidamente limitadores de esta descripcion.

Ejemplos

Salvo que se indique lo contrario, todos los reactivos estuvieron o estan disponibles en Aldrich Chemical Co., Milwaukee, WI, o pueden sintetizarse mediante metodos conocidos.

Se usan las siguientes abreviaturas para describir los ejemplos:

0F:: Grados Fahrenheit

0C:: Grados centigrados

rpm: Revoluciones por minuto

mil: 25,4 pm (10-3 pulgadas)

p-pulgada: 0,0254 pm (10-6 pulgadas)

pm: micrometros

mm: milimetros

cm: centimetros

kPa: kilopascales

psi: libras por pulgada cuadrada

mg: miligramos

Metodos de ensayo:

Dureza medida con lapiz. El nivel de dureza de la superficie de ensayo se midio segun el metodo ASTM D3363-05. La dureza se obtuvo como la dureza medida con lapiz que dejaba la superficie de prueba sin cortar para una longitud de pasada de al menos 3 mm, utilizando lapices obtenidos de General Pencil Company, Redwood City, California.

Rugosidad superficial. La rugosidad superficial se midio con un indicador de perfil de superficie portatil, modelo “POCKETSURF”, obtenido de Mahr Federal, Inc., Providence, Rhode Island. Los resultados indicados fueron el promedio de 5 lecturas.

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Absorcion de decapante. Se peso el panel de ensayo y se marco un area de 4 cm por 5 cm. Se aplicaron con una brocha cuatro gramos de decapante de base de alcohol bencilico, tipo “CEE BEE E2012A”, obtenido de Cee Bee Aviation Products, McGean-Rohco, Inc. Cleveland, Ohio, sobre la superficie de ensayo. Al cabo de 24 horas a 21,1 0C (70 0F) se retiro manualmente el decapante de la superficie de ensayo, y se aclaro el panel con alcohol isopropilico. Despues de secar el panel durante 60 minutos a 21,1 0C (70 0F) se volvio a pesar. El aumento de peso del panel de ensayo se registro como absorcion de decapante.

Evaluacion del panel. El panel de ensayo se inspecciono visualmente despues de la prueba de absorcion de decapante. Se registraron debidamente los deterioros producidos en el aspecto.

Prueba de las microgrietas. La prueba de las microgrietas se llevo a cabo con paneles de ensayo pintados. La imprimacion era gris resistente a fluidos en dos partes CA 7501 aplicada como una unica capa ligera. La pintura era capa superior blanca en tres partes 8800, aplicada al panel imprimado en dos capas. La pintura y la imprimacion se obtuvieron de PRC Desoto, Sylmar, California. El mezclado y el secado se llevaron a cabo segun las instrucciones del fabricante. La prueba de microgrietas se llevo a cabo en una camara de choques termicos, un horno de dos camaras con un regulador que se puede desplazar entre las dos camaras. Una camara se ajusto a -54 0C (-65 0F) y la otra a 49 0C (120 0F). El regulador desplazable se programa de modo que permanece en cada camara durante 10 minutos antes de regresar a la otra camara. Las muestras se colocan en una gradilla que se cargo sobre el regulador desplazable. Las muestras se hicieron pasar entre las dos camaras entre 3000 y 4000 ciclos. Los paneles se inspeccionaron para determinar la presencia de microgrietas utilizando un microscopio optico con un aumento de 16x. Se inspecciona un area conocida y se calculan las grietas por cm lineal. La observacion de cero grietas despues de terminar todos los ciclos se evaluo como “apto”, una cantidad inferior que o igual a 0,25 grietas por cm lineal se evaluo como “apto justo”, y superior a 0,25 grietas por cm lineal se evaluo como “no apto”.

Materiales usados:

C-150 HP: Aglomerados de nanotubos de carbono con paredes multiples, comercializado con la marca “BAYTUBES C-150 HP”, de Bayer MaterialScience AG, Leverkusen, Alemania.

CG-1400: Una diciandiamida micronizada, que tiene un peso equivalente en amina de aproximadamente 21 gramos/equivalente, comercializada con la marca “AMlCURE CG-1400”, de Air Products and Chemicals Incorporated, Allentown, Pennsylvania.

DER 6508: Una resina epoxidica bifuncional que se ha modificado quimicamente para permitir la formulacion de sistemas resistentes al calor altamente reticulados que tienen un peso equivalente en epoxido de aproximadamente 400 gramos/equivalente, comercializado con la marca “D.E.R. 6508” de Dow Chemical Company, Midland, Michigan.

DEH-85: Un endurecedor fenolico no modificado que tiene un peso equivalente en hidrogeno activo de aproximadamente 265 gramos/equivalente, comercializado con la marca “DEH-85”, de Dow Chemical Company, Midland, Michigan.

EP 7200: Una resina epoxidica de bisfenol-A modificada con un peso equivalente aproximado de aproximadamente 207,5 gramos/equivalente, comercializada con la marca “EPALOY 7200”, de CVC Specialty Chemicals Inc., Moorestown, New Jersey.

Epon 826: Una resina epoxidica de base de bisfenol A liquida de baja viscosidad que tiene un peso equivalente de aproximadamente 182 650 gramos/equivalente, comercializada con la marca “EPON 826”, de Hexion Specialty Chemicals, Columbus, Ohio.

EPON 1002F: Una resina poliepoxidica de bisfenol A que tiene una funcionalidad de 2 y un peso equivalente en epoxido de aproximadamente 650 gramos/equivalente, comercializada con la marca “EPON 1002F”, de Hexion Specialty Chemicals, Columbus, Ohio.

EPON 1004F: Una resina poliepoxidica de bisfenol A que tiene una funcionalidad de 2 y un peso equivalente en epoxido de aproximadamente 875 gramos/equivalente, comercializada con la marca “EPON 1004F”, de Hexion Specialty Chemicals.

F-1. Un aditivo contra la formacion de grietas y de fluidez de poliester, comercializado con la marca “Dynoadd F- 1”, por Dynea, Helsinki, Finlandia.

MEK: Metiletilcetona.

MX-120: Un eter diglicidilico de caucho core shell (de tipo nucleo-corona) de copolimero butadieno-acrilico en resina epoxidica basada en Bisfenol A que tiene un peso equivalente en epoxido de aproximadamente 243 gramos/equivalente, comercializado con la marca “KANE ACE MX-120”, de Kaneka Texas Corporation, Pasadena, Texas.

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MY-720: Un epoxido liquido tetrafuncional, que tiene un peso equivalente en epoxido de aproximadamente 125,5 gramos/equivalente, comercializado con la marca “ARALDITE MY-720”, de Huntsman Advanced Materials America Incorporated, The Woodlands, Texas.

PCDI 77,5 %: Una policarbodiimida de diisocianato de tolueno terminalmente protegida con isocianato de fenilo, que tiene una relacion 2:1 en peso de diisocianato de tolueno:isocianato de fenilo, a aproximadamente el 77,5 % en peso de tolueno, preparada del siguiente modo: A un matraz de 3 litros seco y limpio se anadieron, en atmosfera de nitrogeno, 600 g de diisocianato de tolueno, 205 g de isocianato de fenilo, y 184 g de tolueno. La solucion se mezclo, y se le anadio una premezcla de catalizador de 7,7 gramos de 3-metil-1 -fenil-2-fosfolen-1 - oxido en 11,6 gramos de tolueno. La mezcla se calento lentamente, durante aproximadamente 60 minutos, a 110 °C (230 °F), y se mantuvo a esa temperatura durante 4 horas. Utilizando espectroscopia de infrarrojo para confirmar que se habia consumido el isocianato, se enfrio la mezcla a 23,9 °C (75 °F).

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PCDI 40 %: Una policarbodiimida de diisocianato de tolueno terminalmente protegida con isocianato de fenilo, que tiene una relacion 2:1 en peso de diisocianato de tolueno:isocianato de fenilo, a de aproximadamente el 40 % en peso de tolueno, preparada del siguiente modo: A un matraz de 2 litros seco y limpio se anadieron, en atmosfera de nitrogeno, 320 g de diisocianato de tolueno, 109,4 g de isocianato de fenilo, y 480 g de tolueno. La solucion se mezclo, y se le anadio una premezcla de catalizador de 1,84 gramos de 3-metil-1-fenil-2-fosfolen-1- oxido en 12,5 gramos de tolueno. La mezcla se calento lentamente, durante aproximadamente 60 minutos, a 110 °C (230 °F), y se mantuvo a esa temperatura durante 3 horas. Utilizando espectroscopia de infrarrojo para confirmar que se habia consumido el isocianato, se enfrio la mezcla a 23,9 °C (75 °F).

PKHP: Una resina de tipo fenoxi micronizada, que tiene un peso molecular promedio en numero (MN) de 10.00016.000, y un peso equivalente en hidroxi de 284 gramos/equivalente, comercializada con la marca “PAPHEN PKHP-200”, por Phenoxy Associates, Rock Hill, SC, EE.UU.

R-960: Un pigmento de dioxido de rutilo titanio, comercializado con la marca “TI-PUR R-960”, por E.I. du Pont de Nemours & Company, Wilmington, Delaware.

RA95: Un elastomero de butadieno-acrilonitrilo modificado con resina epoxidica de Bisfenol A de alta viscosidad que tiene un peso equivalente en epoxido de aproximadamente 202,5 gramos/equivalente, comercializado con la marca “Hypox RA95” por CVC Specialty Chemicals Inc., Moorestown, New Jersey.

SU-2,5: Una resina poliepoxidica de bisfenol A que tiene una funcionalidad de 2,5 y un peso equivalente en epoxido de aproximadamente 190 gramos/equivalente, comercializada con la marca “EPON SU-2,5”, de Hexion Specialty Chemicals.

SU-8: Una resina poliepoxidica de bisfenol A que tiene una funcionalidad de 8 y un peso equivalente en epoxido de aproximadamente 212,5 gramos/equivalente, comercializada con la marca “EPON SU-8”, por Hexion Specialty Chemicals.

U-52: Una urea sustituida aromatica (4,4'-metilen-bis(fenildimetilurea), que tiene un peso equivalente en amina de aproximadamente 170 gramos/equivalente, comercializada con la marca “OMICURE U-52”, por CVC Specialty Chemicals Incorporated.

VYG: Un pigmento de cobre-ftalocianina, comercializado con la marca “VYNAMON GREEN 600734”, por Heucotech Ltd., Fairless Hills, Pennsylvania.

XAC-4151: Un material epoxidico que contiene anillo de oxazolidona, que tiene un peso equivalente en epoxi de aproximadamente 420 gramos/equivalente, comercializado con la marca “XAC-4151”, por Asahi Kasei, Kanto, Japon.

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AF 191U: Una pelicula adhesiva con estructura epoxidica modificada termoendurecible, que tiene un peso base de aproximadamente 244,2 gramos por centimetro cuadrado (g/cm2) (de 0,05 libras por pie cuadrado (libra/pie2)), comercializada con la marca “SCOTCH-WELD STRUCTURAL ADHESIVE FILM, 0,05”, por 3M Company, St. 5 Paul, Minnesota.

SM 905M: Una pelicula de revestimiento de material compuesto, que tiene un peso base de 171 g/cm2 (0,020 libras/pie2), comercializada con la marca “SURFACE MASTER 905M”, por Cytec Engineered Materials, Inc., Tempe, Arizona.

10 Preparacion de composiciones de resina:

Se prepararon Materiales Comparativos y Ejemplos como se describe a continuacion, segun las composiciones indicadas en las Tablas 1 y 2.

15 Tabla 1

Componente: Comparativo A Ejemplo 1 Ejemplo 2 Ejemplo 3 Ejemplo 4

XAC-4151: 19,15 0 18,05 16,60 16,16

MX-120: 19,15 18,05 18,05 16,60 16,16

SU-2,5: 19,15 18,05 18,05 16,60 16,16

MY-720: 15,32 2,89 2,89 2,66 2,59

CG-1400: 6,85 3,77 3,77 3,47 3,38

U-52: 0,38 0,20 0,20 0,18 0,18

EPON 1002F: 0 18,05 0 0 0

PCDI 77,5 %: 0 24,4 24,40 22,45 21,85

VYG: 0 0 0 1,53 0

R-960: 0 0 0 4,78 7,69

C-150HP: 0 0 0 0 0,58

MEK: 17,0 14,59 14,59 15,13 15,25

Tolueno: 3,0 0 0 0 0

Tabla 2

Componente: Ejemplo 5 Ejemplo 6

XAC4151: 14,81

DER6508: 19,41

SU-8: 5,82 7,63

MX-120: 16,05 21,25

MY-720: 2,57 3,37

PCDI 77,5 %: 21,69

PCDI 40 %: 5,51

Epon 826 Molienda: 8,02 7,35

CG-1400: 3,36 4,4

U-52: 0,18 0,23

VYG: 0,49 0,47

R-960: 2,46 2,33

RA95: 9,22 9,55

Epon 826 Salida: 1,06

F-1: 0,69 0,75

MEK: 14,65 16,46

Tolueno: 0,23

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Comparative A

XAC-4151 se machaco manualmente con un mortero y se introdujo en una taza de plastico con una capacidad de 200 gramos disenada para usar en un molino planetario, modelo “SPEED MIXER DA 400 FV”, comercializado por Synergy Devices Limited, Buckinghamshire, Reino Unido. Se anadio MEC/tolueno 85:15 a la taza, que se fijo al molino y se hizo girar a 2200 rpm hasta que se disolvio la mezcla, en el trascurso de aproximadamente 5 minutos. Se retiro la taza del molino, al que se habian anadido MX-120, SU-2,5 y MY-720 y se continuo mezclando durante otros 2 minutos a 2200 rpm. Se volvio a retirar la taza del molino y se anadieron CG-1400 y U-52. La mezcla se agito manualmente para impregnar los agentes de curado y se volvio a colocar la taza en el molino durante 2 minutos mas a 2200 rpm, hasta que se homogeneizaron todos los componentes.

Ejemplo 1

Se machaco manualmente Epon 1002F con un mortero y se introdujo en una taza de plastico con una capacidad de 200 gramos, a la que se habia anadido MEC. La taza se introdujo en un molino planetario y se mezclo a 2200 rpm hasta lograr la disolucion, al cabo de aproximadamente 5 minutos. Se retiro la taza del molino, al que se habian anadido MX-120, SU-2,5, My-720 y PCDl y se continuo mezclando durante otros 2 minutos a 2200 rpm. Se volvio a retirar la taza del molino y se anadieron CG-1400 y U-52. La mezcla se agito manualmente para impregnar los agentes de curado y se volvio a colocar la taza en el molino durante 2 minutos mas a 2200 rpm, hasta que se homogeneizaron todos los componentes.

Ejemplo 2

El proceso descrito en el Ejemplo 1 se repitio para la composicion indicada en la Tabla 1, en donde el Epon 1002F se sustituyo por XAC-4151.

Ejemplo 3

Se introdujeron R-960, VYG y SU-2,5 en una taza de plastico con una capacidad de 200 gramos. La taza se introdujo en un molino planetario y se mezclo a 2200 rpm durante 2 minutos. A continuacion se trituro la mezcla en un molino de pinturas de tres rodillos durante tres pasadas y se retiro. Se machaco manualmente XAC-4151 con un mortero y se anadio a una taza de molino planetario, seguido de MEC, y se mezclo en el molino planetario a 2200 rpm hasta lograr la disolucion, aproximadamente 5 minutos. Se retiro la taza del molino, al que se anadieron R-960, VYG y SU-2,5 desde el molino de pinturas de tres rodillos, seguido de MX-120, MY-720 y PCDl. La mezcla se volvio a introducir en el molino planetario, y se continuo mezclando durante 2 minutos mas a 2200 rpm. Se retiro la taza del molino planetario y se anadieron CG-1400 y U-52. La mezcla se agito manualmente para impregnar los agentes de curado y se volvio a colocar la taza en el molino planetario durante 2 minutos mas a 2200 rpm, hasta que se homogeneizaron todos los componentes.

Ejemplo 4

Se repitio el Ejemplo 3, sustituyendo el VYG por CNT.

Ejemplo 5

Se introdujeron R-960, VYG, CG-1400, U-52 y Epon 826 en una taza de plastico con una capacidad de 200 gramos. La taza se introdujo en un molino planetario y se mezclo a 2200 rpm durante 2 minutos. A continuacion se trituro la mezcla en un molino de pinturas de tres rodillos durante tres pasadas y se retiro. Se machaco manualmente XAC4151 y SU-8 con un mortero y se anadio a una taza de molino planetario, seguido de MEC, y se mezclo en el molino planetario a 2200 rpm hasta lograr la disolucion, aproximadamente 10 minutos. Se retiro la taza del molino, al que se anadieron R- 960, VYG, CG-1400, U-52 y Epon 826 desde el molino de pinturas de tres rodillos, seguido de mX-120, MY-720, F-1, RA-95 y PCDl al 77,5 %. La mezcla se volvio a introducir en el molino planetario, y se continuo mezclando durante 2 minutos mas a 2200 rpm. La mezcla se agito manualmente para rascar las paredes de la taza y se volvio a colocar la taza en el molino planetario durante 2 minutos mas a 2200 rpm, hasta que se homogeneizaron todos los componentes.

Ejemplo 6

Se introdujeron R-960, VYG, CG-1400, U-52 y Epon 826 en una taza de plastico con una capacidad de 200 gramos. La taza se introdujo en un molino planetario y se mezclo a 2200 rpm durante 2 minutos. A continuacion se trituro la mezcla en un molino de pinturas de tres rodillos durante tres pasadas y se retiro. Se machaco manualmente DER 6508 y SU-8 con un mortero y se anadio a una taza de molino planetario, seguido de MEC, y se mezclo en el molino planetario a 2200 rpm hasta lograr la disolucion, aproximadamente 10 minutos. Se retiro la taza del molino, al que se anadieron R-960, VYG, CG-1400, U-52 y Epon 826 desde el molino de pinturas de tres rodillos, seguido de MX-120, MY-720, F-1, RA-95, el resto del Epon 826, tolueno y PCDl al 40 %. La mezcla se volvio a introducir en el molino planetario, y se continuo mezclando durante 2 minutos mas a 2200 rpm.

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La mezcla se agito manualmente para rascar las paredes de la taza y se volvio a colocar la taza en el molino planetario durante 2 minutos mas a 2200 rpm, hasta que se homogeneizaron todos los componentes.

Preparacion de paneles de material compuesto:

Al cabo de una hora de preparacion, las composiciones de resina se recubrieron con una barra con muescas sobre un revestimiento de liberacion recubierto con silicona decolorado, num. de producto “23210 76# BL KFT H/HP 4D/6MH” Loparex, Inc,. Iowa City, Iowa, con una separacion de barra de 152,4 pm (6 mil). El revestimiento recubierto se dejo secar durante al menos 1 hora a aproximadamente 21,1 0C (70 0F).

Se prepararon muestras de ensayo de los materiales compuestos polimericos secos Material Comparativo A, Ejemplos 1-7, mas pelicula estructural adhesiva 905M (designado Material Comparativo B), y pelicula de superficie de material compuesto AF 191U (designado Material Comparativo C), del modo siguiente. Cada pelicula de revestimiento se recorto en secciones de 30,4 por 30,4 cm (12 pulgadas por 12 pulgadas) y se aplico a una herramienta de tipo bandeja. Una capa de tejido de grafito previamente impregnado, seguido de capas adicionales de cinta de grafito de grado 190 previamente impregnada unidireccional, orientadas a 0/+45/+90/- 45/0/0/-45/90/+45/0 grados. La bandeja se coloco en una bolsa de vacio con pelicula de revestimiento directamente contra la superficie de la herramienta que se coloco a continuacion en un autoclave. Se aplico un vacio total de aproximadamente 94,8 kPa (28 pulgadas de mercurio) a aproximadamente 22 0C (72 0F) durante un tiempo de 10 a 15 minutos, tras lo cual se aumento gradualmente la presion externa hasta 397 kPa (55 psi). La bolsa de vacio se mantuvo a vacio total (94,8 kPa (28 pulgadas de Hg)) durante la duracion del ciclo de curado, y se aumento la temperatura a 2,8 0C por minuto (5 0F por minuto) hasta 177 0C (350 0F) y se mantuvo a esa temperatura durante 2 horas. El articulo de material compuesto polimerico curado con revestimiento aproximadamente a 22 0C (72 0F), temperatura a la que se libero la presion, y el articulo curado que tenia un espesor de aproximadamente 0,114 mm (0,045 pulgadas) se retiro del autoclave y de la bolsa de vacio.

Se llevo a cabo la medicion de la dureza con lapiz, de la rugosidad superficial, la evaluacion de panel y de la absorcion de decapante para cada muestra de ensayo. Ademas, se analizaron muestras de ensayo correspondientes a los Ejemplos 5 y 6 para determinar la resistencia a la formacion de microgrietas. Los resultados se indican en la Tabla 3.

Tabla 3

Muestra: Datos de ensayo

Dureza medida con lapiz: Rugosidad superficial pm (p-pulgada) Serial en el panel Absorcion de decapante (mg/cm2) Microgrietas

Inicial: 24 horas, A Cambio en la dureza medida con lapiz Inicial 24 horas 24 horas 24 horas

Comparativo A: 4H B 6 0,39 (15,3) 1,01 (39,7) No 1,98

Comparativo B: 6H H 5 0,78 (30,6) 2,29 (90,0) Si 2,46

Ejemplo 1: 4H 3H 1 0,50 (19,5) 0,68 (26,8) No 1,53

Ejemplo 2: 4H 4H 0 0,40 (15,7) 0,38 (15,0) No 1,97

Ejemplo 3: 4H 4H 0 0,38 (15,0) 0,47 (18,3) No 0,44

Ejemplo 4: 4H 4H 0 0,40 (15,8) 0,44 (17,2) No 0,96

Ejemplo 5: 6H 6H 0 0,97 (38) 1,01 (39,6) No 0,23 No superado

Ejemplo 6: 6H 6H 0 0,74 (29,2) 0,82 (32,4) No 0325 Superado

Los Ejemplos segun la presente descripcion mostraron una mejor resistencia frente a la degradacion en diversas pruebas cuando se expusieron a decapante. El Ejemplo 6 mostro de forma adicional una buena resistencia a la aparicion de microgrietas. Se cree que esta caracteristica adicional se debe a la limitacion de la cantidad de PCDI a una cantidad en el intervalo de 0,5-5 % o, de forma mas especifica, entre 1 % y 3 %.

Se entendera que la presente descripcion no ha de quedar indebidamente limitada a las realizaciones ilustrativas expuestas anteriormente en la presente memoria.

Claims

1.

10

15 2.
3.
4.

20
5.
6.

25 7.
8.
9.

30
10.
11.

35
12.
13. 40
14.
15.

REIVINDICACIONES

Una composicion que comprende:

a) una resina epoxfdica curable; y

b) de 0,01 a 30 % en peso de una policarbodiimida segun la Formula I:

R—{—N=C=N—R—}n—N=C=N—R (I)

en donde n es un numero entero entre 0 y 100, y

en donde cada R se selecciona independientemente entre sf de grupos aromaticos y alifaticos que

contienen entre 1 y 24 carbonos y que estan opcionalmente sustituidos, y

en donde la composicion incluye una resina epoxfdica que contiene anillo de oxazolidona.

La composicion segun la reivindicacion 1 que comprende de 0,1 a 20 % en peso de dicha policarbodiimida.

La composicion segun la reivindicacion 1 que comprende de 0,1 a 10 % en peso de dicha policarbodiimida.

La composicion segun la reivindicacion 1 que comprende de 0,5 a 5 % en peso de dicha policarbodiimida.

La composicion segun la reivindicacion 1 que comprende de 1 a 3 % en peso de dicha policarbodiimida.

La composicion segun la reivindicacion 1 en donde n es al menos 1.

La composicion segun la reivindicacion 1 en donde n es al menos 2.

La composicion segun la reivindicacion 1 en donde R contiene entre 3 y 12 carbonos.

La composicion segun la reivindicacion 1 en donde todos los grupos R son aromaticos.

La composicion segun la reivindicacion 1 en donde todos los grupos R se seleccionan del grupo que consiste en fenilo, toluilo, fenileno y metil-fenileno.

La composicion segun la reivindicacion 1 que es una lamina que tiene un espesor inferior a 0,5 mm.

La composicion segun la reivindicacion 1 que esta parcialmente curada.

Una composicion curada que se puede obtener curando la composicion segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12.

Una pieza de material compuesto que comprende la composicion curada de la reivindicacion 13.

Una pieza de material compuesto segun la reivindicacion 14 que tiene una superficie externa que comprende la composicion curada de la reivindicacion 12.