COMPOSICIONES -RELLENADORAS SINERGISTICAS Y COMPUESTOS PARA MOLDEO EN LÁMINA, DE BAJA DENSIDAD A PARTIR DE LAS MISMAS CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona generalmente a formulaciones de resina para compuestos para moldeo en lámina. Particularmente, pero no a manera de limitación, la invención se relaciona a compuestos para moldeo en lámina
(SMC) termoendurecibles de baja densidad que comprenden una arcilla inorgánica, modificada con sustancia orgánica, una resina termoendurecible, un agente de bajo perfil, un agente de refuerzo, un rellenador de baja densidad, y sustancialmente la ausencia de carbonato de calcio. Los SMC termoendurecibles se utilizan para preparar artículos termoendurecibles exteriores y es ructurales, por ejemplo partes de automóvil, paneles etc. que tienen Calidad de
Superficie Clase A. ANTECEDENTES La información proporcionada enseguida no se admite que sea técnica previa a la presente invención, sino se proporciona solamente para ayudar al entendimiento del lector . La industria de la transportación hace extensivo el uso de partes compuestas estándares formadas a partir del compuesto para moldeo en lámina (SMC) . El compuesto para moldeo en lámina que comprende plásticos reforzados con fibra
de vidrio (FRP) de poliéter insaturado se utilizan extensivamente en aplicaciones de panel de carrocería exterior debido a su resistencia a la corrosión, solidez y resistencia al daño. La industria automotriz tiene requerimientos muy rigurosos para la apariencia de la superficie de estos paneles de carrocería. Esta superficie lisa deseable es referida generalmente como una superficie "clase A" . La calidad de superficie (SQ), como es medida por el Analizador de Imagen Reflejada Óptica de Láser (LORIA), es determinada por tres mediciones - índice Ashland (AI), Distinción de Imagen (DOI), y Cascara de Naranja (OP) . Los SMC con SQ de Clase A típicamente se definen como que tienen una AI <80, a DOI > 70 (escala de 0-100), y una OP > 7.0 (escala de 0-10) . Un artículo compuesto moldeado es un material sólido, formado que resulta cuando dos o más materiales diferentes que tienen sus propias características únicas se combinan para crear un material nuevo, y las propiedades combinadas, para el uso propuesto, son superiores a aquellas de los materiales de partida separados. Típicamente, el artículo compuesto moldeado se forma al curar un compuesto para moldeo en lamina formado (SMC), que comprende un material fibroso, por ejemplo fibras de vadpo, incrustadas en una matr z de polímero. Mientras que Jas propiedades mecánicas de un atado de fibras son bajas, Ja resistencia de
las fibras individuales se refuerza mediante la matriz de polímero que actúa como un adhesivo y une las fibras conjuntamente. Las fibras unidas proporcionan rigidez e imparten resistencia estructural al artículo compuesto moldeado, mientras que la matriz polimépca previene a las fibras de la separación cuando el artículo compuesto moldeado se somete a la tensión ambiental. La matriz polimérica del artículo compuesto moldeado se forma a partir de una resina termoendurecible, que se mezcla con fibras utilizadas para hacer un SMC. Los polímeros termoendurecibles "se endurecen" irreversiblemente mediante una reacción de curado, y no se ablandan o se funden cuando se calientan debido a que se ret culan químicamente cuando se curan. Ejemplos de resinas termoendurecibles incluyen resinas fenólicas, resinas de poliéster insaturadas, resinas de éster de vinilo, resinas que forman poliuretano y resinas epoxi . Aunque el articulo compuesto moJdeado hecho a partir de SMC basado sobre pol -.meros termoendurecibles tiene típicamente buenas propiedades mecánicas y acabado de superficie, esto se logra al cargar el SMC con altos niveles de rellenador. Estos re] leñadores, sin embargo, adicionan peso al SMC, lo cual es indeseable, particularmente cuando se utilizan para hacer automóviles o partes de otros vehículos que operan sobre combustibles costosos. Por lo tanto, existe
un interés en desarrollar SMC que proporcionará artículos compuestos moldeados con buenas propiedades mecánicas que tienen densidad más baja, a fin de mejorar la eficiencia del combustible . Adicionalmente, el uso de niveles altos del rellenador es particularmente un problema cuando los poliésteres insaturados altamente reactivos se utilizan como el polímero termoendurecible para hacer los compuestos. Los artículos compuestos moldeados hechos a partir de las formulaciones de SMC, que emplean resinas de poliéster insaturado de alta reactividad, se contraen frecuentemente durante el curado. La contracción se controla con aditivos de ba o perfil (LPA's) y grandes cantidades de rellenadores, por ejemplo, carbonato de calcio, y arcilla de caolín. Aunque los artículos moldeados resultantes tienen buena resistencia y apariencia de superficie, la densidad del compuesto es alta, típicamente de 1.9-2.0 g/cm3. Así, cuando se utiliza en aplicaciones, tales como partes de carrocería automotrices, el peso adicionado disminuye la eficiencia del combustible. La patente norteamericana 6,287,992 se relaciona a un compuesto de polímero termoendurecible que comprende una resina de éster de v ilo epoxi o matriz de poliéter insaturada que tiene dispersadas en la misma partículas derivadas de un material inorgánico de multicapa, que poseen propiedades organof 11 icas . La dispersión de material
inorgánico de multicapa con propiedades organofílicas en la matriz del polímero es tal que ocurre un incremento en el espaciamiento de intercapa promedio del material inorgánico en capas a un grado significante, dando por resultado la formación de un nanocompuesto. Aunque la patente divulga compuestos de polímero, esta no divulga artículos compuestos moldeados y sus propiedades mecánicas, por ejemplo resistencia a la tensión (psi), módulo (ksi), alargamiento (%), y temperatura de termodistorsión (°C), ni esta divulga la manufactura de SMC que contiene un agente de refuerzo, un LPA y un rellenador. El problema con el uso del SMC de la patente ?992 es que los artículos moldeados preparados con el SMC experimentan contracción significante y se someten a tensiones internas significantes, dando por resultado la formación de grietas en los artículos moldeados. La patente norteamericana 5,585,439 divulga el SMC hecho con una resina de poliésteres insaturada, y enseña que las propiedades mecánicas del SMC se pueden mejorar si un aditivo de ba o perfil (LPA) se adiciona al SMC. Sin embargo, esta patente no enseña o sugiere el uso de nanocompuestos en el SMC. El problema con el SMC divulgado en la patente M39 es que cuando los LPAs se utilizan solos, sin grandes cantidades de reí leñador (por ejemplo carbonato de calcio y arcilla de caolín), los artículos moldeados preparados a partir de ellos tienen micro y macrohuecos, que dan por
resultado artículos moldeados que tienen resistencia muy baja. Así, grandes cantidades de rellenadores convencionales, además de los LPAs, son requeridos para obtener buena resistencia y apariencia de superficie de los artículos moldeados . Las resinas de poliéster insaturadas se contraen típicamente 5-8% sobre una base de volumen cuando se curan. En un FRP, esto da por resultado una superficie muy desigual debido a que las fibras de vidrio causan picos y valles cuando la resina se contrae alrededor de ellas. Los aditivos de bajo perfil termoplásticos (LPA) han sido desarrollados a fin de ayudar a estos materiales a cumplir los requerimientos de lisura de superficie rigurosos para una superficie clase A. Los LPA son típicamente polímeros termoplásticos que se compensan para la contracción de curado al crear microhuecos extensivos en la resina curada. La resina de poliéster insaturada ahora se puede formular para cumplir o exceder la lisura de las partes de metal que también se utilizan ampliamente en estas aplicaciones. Además de los LPA's, las formulaciones contienen grandes cantidades de rellenadores inorgánicos tal como carbonato de calcio (CaC03) . Estos rellenadores contribuyen en dos maneras críticas hacia la lisura de la superficie de estas composiciones. Primero, los rellenadores diluyen la mezcla de resina. Típicamente, pueden ser dos veces tanto
rellenador como resina sobre una base en peso en una formulación. Esto reduce la contracción de la composición total simplemente debido a que hay menos material que se somete a la contracción. La segunda función del rellenador es ayudar a la creación de microhuecos en la fase de LPA de la resina curada. En años recientes, se ha adicionado presión sobre los fabricantes automotrices para reducir el peso de los carros a fin de mejorar el millaje de gasolina. Mientras que los phrP' s tienen una ventaja en este aspecto comparado a los materiales competitivos debido a la gravedad específica interior a los rellenadores mencionados causan previamente a Ja parte ser más pesada que lo necesario. La mayoría de rellenadores inorgánicos tienen densidades bastantes altas. El carbonato de calcio, el rellenador mucho más comúnmente utilizado, tiene una densidad de aproximadamente 2.71 g/cc, comparada a una densidad de aproximadamente 1.2 g/cc para el poliéster insaturado curado. Un material de phrP común uti izado en las aplicaciones de panel de carrocería tendrá una densidad de aproximadamente J .9 g/cc. Si esto podría reducido por 10 a 20% mientras que mantiene las otras propiedades excelentes de los phrP's, de poliéster insaturado, se podrían realizar ahorros de peso significantes . Conforme la densidad se reduce, sin embargo, el
mantenimiento de la SQ Clase A llega a ser difícil. La industria ha expresado una necesidad por SMC de ba a densidad que tienen SQ Clase A. La industria ha expresado una necesidad por formulaciones de SMC que mantienen propiedades mecánicas y dureza de matriz sin el incremento de la viscosidad de pasta arriba del intervalo requerido para la preparación en lamina de SMC. Otros objetivos y ventajas llegaran a ser evidentes a partir de la siguiente descripción. BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se dirige a las necesidades no cumplidas de la técnica previa al proporcionar compuestos para moldeo en amina, de baja densidad capaces de curar en estructuras que tienen Calidad de Superficie CJase A. Un aspecto de la presente invención proporciona un
SMC de ba a densidad que comprende una formulación de pasta de SMC y un hilado de reforzamiento fibroso. En un aspecto adicional, la pasta de SMC comprende composición rellenadora que contiene una nanoarcilla dispersada, tierra diatomacea, y arcilla de caolín. El rellenador se coloca dentro de una mezcla de una resina termoendurecible y un monomero reactivo. En un aspecto adicional, la pasta de SMC comprende aditivos para controlar varias propiedades. Un aspecto proporciona la pasta de SMC inventiva que comprende niveles sustancialmente reducidos, que mcJuyen la ausencia total, de carbonato de
calcio o rellenadores que tienen una densidad similar. En un aspecto adicional, la pasta de SMC tiene una densidad de no más que aproximadamente 1.25 g/cm3. Un aspecto de la presente invención proporciona un SMC de baja densidad que comprende la pasta de SMC inventiva y un material de reforzamiento fibroso, tal como un hilado de fibra. Un aspecto proporciona el SMC inventivo que tiene una densidad menor que aproximadamente 1.6 g/cm3. Un aspecto adicional proporciona el SMC inventivo que puede comprender adicionalmente aditivos para contener la dureza y SQ Clase A tal como "modificadores de impacto de caucho", resina (s) UPE endurecida (s) , reticuladores alternativos, y/o aditivos de aumento que mejoran la efectividad de los aditivos de bajo perfil termoplásticos (LPA's). Un aspecto adicional proporciona el SMC inventivo que puede comprender adicionalmente mica, wollastonita (CaSi03) , arcilla de caolín, grafito, fibra de carbono molida, rellenadores basados en celulosa y materiales similares. La presente invención proporciona un compuesto para moldeo en lámina de baja densidad formulado a partir del aditivo de bajo perfil termoplástico seleccionado del grupo que consiste de poliésteres saturados, poliuretanos, polimetilmetacrilatos, políestirenos, y poliésteres extendidos con epoxi. Aditivos de bajo perfil se divulgan en la patente norteamericana 5,880,180 de Ashland, el cesionario
de la presente invención. La presente invención proporciona un compuesto para moldeo en lámina de ba a densidad formulado a partir de monómeros etllénicamente insaturados tales como, pero no limitados a, estireno, divinil benceno, tolueno de vmilo, esteres metacrílicos, esteres, varios acplatos y metacplatos multifuncionales y dialil ftalatos, y mezclas de los mismos. La presente invención proporciona un compuesto para moldeo en lámina de ba a densidad formulado a partir de resinas de poliéster insaturadas hechas al hacer reaccionar ácidos dicarboxílicos o sus anhídridos tales como ácido maleico, ácido fumárico, anhídrido maleico, ácido citracónico o anhídrido, ácido itacónico o anhídrido, anhídrido itálico o ácido itálico, ácido isoftálico, ácido tereftálico, ácido adípico y los similares, y (b) un alcohol dihídrico tal como etileno, propileno, dietileno, y/o dipropileno y los similares y mezclas de los mismos. La presente nvención proporciona un compuesto para moldeo en lám na de ba a densidad, que tiene una SQ Clase A. de acuerdo a un aspecto, el SMC inventivo produce una superficie Clase A cuando se moldea bajo condiciones estándares industriales de calor y presión. La invención también tiene ventajas inherentes sobre el SMC de densidad estándar durante el proceso de
moldeo. El incremento en el contenido de resina y el nivel de rellenador reducido permite a la lámina fluir suavemente y llenar el molde en condiciones de calor y presión significantemente inferiores que el estándar industrial. Además de reducir el costo de las partes de moldeo, la reducción de la presión y la temperatura del molde producen mejora sustancial en la SQ de la parte, especialmente los valores DOI y OP de corto plazo como se muestra por los datos en las TABLAS 2 y 3. La presente invención proporciona un artículo de manufactura fabricado al calentar bajo presión un compuesto para moldeo que comprende una resina de poliéster insaturada, un monómero insaturado, un aditivo de bajo perfil, rellenadores y refuerzo de fibra, en donde el artículo de manufactura formado tiene una densidad no mayor que aproximadamente 1.6 gramos/centímetro cúbico. Todavía otros aspectos y ventajas de la presente invención llegarán a ser fácilmente evidentes para aquellos expertos en la técnica a partir de la siguiente descripción detallada, en donde se muestran y se describen modalidades preferidas de la invención, simplemente a manera de ilustración del mejor modo contemplado para llevar a cabo la invención. Como será entendido la invención es capaz de otras y diferentes modalidades, y sus diversos detalles son capaces de modificaciones en varios aspectos obvios, sin apartarse de
la invención. Por consiguiente, la descripción va a ser considerada en naturaleza como ilustrativa y no como restrictiva . BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS: No Aplicable DESCRIPCIÓN DETALLADA DE UNA MODALIDAD PREFERIDA Los compuestos para moldeo en lámina comprenden una "pasta" resinosa y un "hilado" fibroso, los cuales se mezclan y se prensan entre láminas de una película removible. Un aspecto de la presente invención proporciona una pasta de SMC de baja densidad caracterizada en que contiene bajas cantidades, si los hay de rellenadores de baja densidad tal como carbonato de calcio. Un aspecto de la presente invención es que la función del carbonato de calcio que preserva la calidad de la superficie es asistida por un nivel reducido de rellenadores de área de superficie altos basados sobre las mezclas de nanoarcillas , tierras diatomáceas y arcillas de caolín . Un aspecto de la presente invención proporciona una formulación de pasta de SMC que comprende una resina termoendurecible, un monómero etilénicamente insaturado, un aditivo de bajo perfil, y una composición rellenadora de nanoarcilla inventiva; en donde la pasta de SMC tiene una densidad menor que 1.25 g/cm3. De acuerdo a un aspecto, la composición de nanoarcilla inventiva se formula separadamente y se mezcla subsecuentemente con las resinas, monómeros, y
los componentes restantes de la pasta. De acuerdo a un aspecto preferido, los diversos componentes de la composición de nanoarcilla y la pasta de SMC se mezclan y la nanoarcilla se forma in si tu . "Nanoarcilla" se define como arcilla inorgánica tratada. Cualquier arcilla inorgánica tratada se puede utilizar para practicar esta invención. El término "arcilla inorgánica tratada" se propone incluir cualquier arcilla en capas que tiene cationes inorgánicos reemplazados con moléculas orgánicas, tales como sales de amonio cuaternarias. Ver la patente norteamericana 5,853,886 para una descripción de varios métodos para preparar arcilla tratada. Las nanoarcillas exfolian en soluciones de poliéster insaturadas y actúan como rellenadores muy eficientes. El grado de exfoliación de las nanoarcillas controla su habilidad para contribuir a las propiedades de los sistemas de nanocompuestos de resina. La exfoliación se relaciona a la deslaminación de las pilas grandes de nanoplaquetas de silicato en las capas individuales, o en los tactoides de un número pequeño de capas. Cuando se deslaminan, la proporción dimensional enorme de las plaquetas contribuye al perfil de propiedad del nanocompuesto. La nanoarcillas también controla la reología de la formulación de SMC y mejoran la humectación del refuerzo de fibra de vidrio. Las nanoarcillas adecuadas han sido descritas en las
solicitud copendiente 10/123,513, cedida al cesionario de la presente invención, los contenidos completos de la cual se incorporan en la presente para todos los propósitos por referencia. Una composición adecuada incluye de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 10 partes de nanoarcilla; preferiblemente, de aproximadamente 1 a aproximadamente 4 partes y más preferiblemente de 1.5 a 3 partes por 100 partes (phr) de la "resma formulada". En las formulaciones de SMC de ba a densidad, la "res a formulada" se define como la suma de la resma termoendurecible, el aditivo de ba o perfil, los monomeros etilénicos reactivos y el modificador de impacto de caucho. Típicamente, las arcillas inorgánicas tratadas se preparan a partir de arcillas inorgánicas en capas tales como fílosilicatos, por ejemplo montmorillonita, nontronita, beidellita, volconscoita, hectorita, saponita, sauconita, magaduta, y queniaita; vermiculita; y los similares. Otros ejemplos representativos incluyen minerales íllita tal como lediquita; hidróxidos dobles en capas o hidróxidos y cloruros de metal mezclados. Otros materiales en capas o agregados multicapa que tienen poco o nada de carga sobre la superficie de las capas también se pueden utilizar en esta mvención con la condición de que se puedan intercalar para expandir su espaciamiento de mtercapa. MezcJas de tales materiales también se pueden emplear.
Las arcillas inorgánicas en capas preferidas son aquellas que tienen cargas sobre las capas y iones intercambiables tales como sodio, potasio y cationes de calcio, que se pueden intercambiar, preferiblemente mediante el intercambio de iones, con iones, preferiblemente cationes tales como cationes de amonio, o compuestos de organosilano reactivos, que causan a las partículas multilamelares o en capas deslaminarse o hincharse. La arcilla inorgánica en capas mucho más preferida es montmorillonita. La arcilla inorgánica tratada se puede preparar mediante el intercambio de iones en una etapa separada. Este método primero involucra "el hinchamiento" de la arcilla con agua o algún otro solvente polar, y luego tratarla con un agente intercalador. La función del agente intercalador es para incrementar el "espaciamiento de" entre las capas de la arcilla inorgánica. La arcilla organofílica luego se aisla y se seca. Las arcillas tratadas también se pueden preparar in si tu sin el intercambio de iones en etapa separada. La arcilla tratada in si tu se prepara al mezclar arcilla inorgánica en capas con un monómero o resina que facilita la intercalación (monómero de intercalación) , y un agente de intercalación. En estas arcillas tratadas, los cationes reemplazados por el agente intercalador permanecen en la mezcla.
Ejemplos de monómeros de intercalación que se pueden utilizar para facilitar los agentes de intercalación incluyen monómeros acrílicos, estireno, monómeros de vinilo (por ejemplo acetato de vinilo), isocianatos (particularmente poliisocianatos orgánicos), poliamidas y poliaminas. Ejemplos de resinas que se pueden utilizar para facilitar la intercalación incluyen resinas fenólicas (por ejemplo resinas resole fenólicas; resinas novolac fenólicas; y resinas fenólicas derivadas de resorcinol, cresol, etc.); resinas de poliamida; resinas epoxi por ejemplos resinas derivadas de bifenol A, bisfenol F, o derivados de los mismos, resinas epoxi derivadas de éter diglicidílico de bisfenol A o un poliol con epiclorohidrina; aminas polifuncionales, por ejemplo, polialquilenpoliamina; y resinas de poliéster insaturadas, por ejemplo productos de reacción de ácidos di carboxílicos insaturados o sus anhídridos o sus polioles. Ejemplos de poliésteres insaturados adecuados incluyen los productos de policondensación de (1) propilenglicol y anhídrido maleico y/o ácidos fumáricos; (2) 1 , 3-butanodiol y anhídrido maleico y/o ácidos fumáricos; (3) combinaciones de etilen y propilenglicoles (aproximadamente 50 por ciento en mol o menos de etilenglicol) y anhídrido maleico y/o ácido fumárico; (4) propilenglicol y/o ácido fumárico y ácidos dibásicos saturados, tales como o-ftálico, isoftálico, tereftálico, succínico, adípico, sebácico, metil-succínico, y
los similares. Preferiblemente, el estireno se utiliza para facilitar la intercalación. Aunque otros agentes intercaladores se pueden utilizar, preferiblemente el agente intercalador es una sal de amonio cuaternaria. Típicamente, las sales de amonio cuaternarias (agentes activos de superficie catiónicos) tienen de 6 a 3Q átomos de carbono en los grupos alquilo, por ejemplo grupos alquilo tal como octadecilo, hexadecilo, tetradecilo, dodecilo o porciones similares; con sales de amonio cuaternarias preferidas que incluyen sal de octadecil trimetil amonio, sal de dioctadecil dimetil amonio, sal de hexadecil trimetil amonio, sal de dihexadecil dimetil amonio, tetradecil trimetil amonio, sal de ditetradecil dimetil amonio y las similares. La cantidad de sal de amonio cuaternaria puede variar sobre amplios intervalos, pero típicamente se utiliza en cantidad suficiente para reemplazar de 30 a 100 por ciento de los cationes de la arcilla inorgánica con los cationes del agente intercalador. Típicamente, la cantidad de sal de amonio cuaternaria es de 10 a 60 partes en peso basado en 100 partes en peso de la arcilla inorgánica, y preferiblemente de 20 a 40 partes en peso basado en 100 partes en peso de la arcilla inorgánica. La sal de amonio cuaternaria se puede adicionar directamente a la arcilla inorgánica, pero preferiblemente primero se mezcla con el monómero y/o resina utilizados para facilitar
la intercalación. Una arcilla tratada in si tu es preferida debido a su bajo costo y permite flexibilidad de diseño cuando se prepara el SMC es decir el agente intercalador se puede seleccionar para igualar la estructura de la resina y tiene grupos funcionales reactivos con la resina. Adicionalmente, la cantidad de agente intercalador se puede variar en el intervalo de 5-50% por ciento por peso de la arcilla para obtener propiedades deseadas. Una cantidad mayor de agente intercalador proporciona más dispersión 'completa de las arcillas. Esto puede producir mejoras significantes en la formulación de moldeo, tal como propiedades mecánicas mejoradas y transparencia incrementada que conduce a los móldeos más fácilmente pigmentados. La dispersión incrementada, sin embargo, también producen un cremento significante en la viscosidad, que puede conducir al mojado de vidrio pobre en la lámina de SMC. Por lo tanto, es necesario balancear la cantidad de arcilla y el agente intercalador con el incremento de viscosidad. El uso de "arcillas inorgánicas tratadas" y cargas de rellenador totales bajas también produce la lámina de SMC que fluye más fácilmente cuando se moldea. La presión del molde frecuentemente se puede reducir tampoco como un tercio de aquella utilizada para el SMC estándar. El moldeo de impresiones inferiores reduce notablemente la tensión y el
desgaste sobre la prensa y el molde y frecuentemente da calidad de superficie mejorada para la parte moldeada. La pasta de SMC de baja densidad inventiva además comprende proporciones controladas de arcilla de caolín. La arcilla tiene un tamaño particular de aproximadamente 1 a aproximadamente 5 mieras. Preferiblemente, la arcilla tiene un tamaño de partícula de aproximadamente 3 a aproximadamente 5 mieras. La composición de aditivo de bajo perfil, de baja densidad inventiva comprende porciones controladas de tierra diatomácea. El área de superficie alta, los rellenadores formados tales como tierra diatomácea, mica, wollastonita, y arcillas de caolín mantienen resistencia alta en niveles bajos, mientras que ayudan a promover el perfil de eficiencia del LPA. Las formulaciones de SMC que utilizan estos rellenadores tienden a ser altamente tixotrópicos, o de adelgazamiento de esfuerzo cortante. Muestran excelentes características de procesamiento tanto sobre la máquina de
SMC como en el molde. Los componentes de la composición de nanocompuestos, como se ilustra numéricamente enseguida, se dan en partes por cien partes (phr) de la "resina formulada" como se define en lo anterior. La pasta de SMC, de baja densidad inventiva puede comprender adicionalmente un rellenador mineral tal como,
pero no se limita a mica y wollastonita. Una composición adecuada incluye de aproximadamente 1 a aproximadamente 40 phr de rellenador mineral, preferiblemente, de aproximadamente 5 a aproximadamente 25 phr, y más preferiblemente de manera aproximada 10-15 phr basado sobre "la resina formulada". La pasta de SMC, de baja densidad inventiva además puede comprender un rellenador orgánico tal como, pero no se limita a grafito, fibra de carbono molida, celulosas, polímeros. Una composición adecuada incluyen de aproximadamente 1 a aproximadamente 40 phr de rellenador orgánico, preferiblemente, de aproximadamente 5 a aproximadamente 30 phr y más preferiblemente de aproximadamente 10-20 phr basado sobre la "resina formulada". La pasta de SMC, de baja densidad inventiva, además comprende una resina termoendurecible. Aunque cualquier resina termoendurecible se puede utilizar en la pasta de SMC, la resina preferiblemente se selecciona de resinas fenólicas, resinas de poliéster insaturadas, resinas de éster de vinilo, resinas que forman poliuretano y resinas epoxi. Mucho más preferiblemente utilizada como las resinas termoendurecible son las resinas de poliéster insaturadas. Las resinas de poliéster insaturadas son el producto de reacción de policondensación de uno o ' más alcoholes dihídricos y uno o más ácidos policarboxílicos,
insaturados. El término "ácido policarboxílico insaturado" se propone incluir ácidos pqücarboxílico y dicarboxílico insaturados; anhídridos policarboxílico y dicarboxílicos insaturados; haluros de ácido policarboxílíco y dicarboxílico insaturados; y esteres policarboxílico y carboxílico insaturados; ejemplos específicos de ácidos policarboxílicos insaturados incluyen anhídrido maleico, ácido maleico, y ácido fumárico. Mezclas de ácidos policarboxílicos insaturados a ácidos policarboxílicos saturados también se pueden utilizar. Sin embargo, cuando tales mezclas se utilizan, la cantidad de ácido policarboxílico insaturado excede típicamente cincuenta por ciento en peso de la mezcla. Ejemplos de poliésteres insaturados adecuados incluyen los productos de condensación de (1) propilenglicol y anhídrido y/o ácidos fumáricos; (2) 1, 3-butanodiol y anhídrido maleico y/o ácidos fumáricos; (3) combinaciones de de etilen y propilenglicoles (aproximadamente 50 por ciento en mol o menos de etilenglicol) anhídrido maleico y/o ácido fumárico; (4) propilenglicol, anhídrido maleico y/o ácido fumárico y ácidos dibásicos saturados, tal como o-ftálico, isoftálico, isoftálico, tereftálico, succínico, adípico, sebásico, metilsuccínico y los similares. Además del poliéster descrito en lo anterior uno también puede utilizar las resinas de poliéster msaturadas modificadas con disciclopentadieno como se describe en la patente
norteamericana 3,883,612. Estos ejemplos se proponen ser ilustrativos de poliésteres adecuados y no se propone ser todo inclusive. El número de ácido por el cual los poliésteres insaturados polimerizables se condensan no es particularmente crítico con respecto a la habilidad de la resina termoendurecible a ser curada al producto deseada. Los poliésteres, que han sido condensados a números de ácido de menor que 100 son generalmente útiles, pero los números de ácido menores que 70 son preferidos. El peso molecular de poliéster insaturado polimerizable puede variar sobre un intervalo considerable, generalmente aquellos políésteres útiles en la práctica de la presente invención que tienen un peso molecular que varía de 300 a 5,000, y más preferiblemente, de aproximadamente 500-4,000. La pasta de SMC de baja densidad inventiva además comprende un número insaturado que se copolimeriza con el poliéster insaturado. La formulación de SMC contiene preferiblemente un monómero etilénicamente insaturado (vinilo) . Ejemplos de tales monómeros incluyen acrilato, metacrilatos, metilmetacrilato, 2-etilhexil acrilato, estireno, divinil benceno y estírenos sustituidos, acrilatos y metacrilatos difuncionales tales como dimetacrilato de etilenglicol o propanotriacrilato de trimetilo. El estireno es el monómero etilénicamente insaturado preferido. El monómero etilénicamente insaturado usualmente está presente
en el intervalo de aproximadamente 20 a 50 phr, preferiblemente de aproximadamente 30 a aproximadamente 45 phr, y más preferiblemente de aproximadamente 35 a aproximadamente 45 phr basado sobre la "resina formulada" definida como en lo anterior. El monómero de vinilo se incorpora en la composición generalmente como un diluyente reactivo para el poliéster insaturado. El estireno es el monómero de intercalación preferido para formar el compuesto de nanoarcilla in si tu, y también es el monómero preferido para la reacción de la resma. Los compuestos para moldeo en lámina de la presente invención pueden comprender opcionalmente pensados, resinas UPE de alargamiento alto. Tales resinas se utilizan para modificar la matriz termoendurecible donde ayudan a mejorar y mantener la dureza y las mecánicas en el SMC de baja densidad. Es críticamente importante que aquellos utilizados tengan un impacto neutro o positivo sobre el mantenimiento de la SQ. La presente invención además comprende un aditivo de bajo perfil (LPA) adicionado a la formulación como un auxiliar para reducir la contracción de los artículos moldeados preparados con el SMC. Las LPA's utilizadas en el SMC son típicamente resinas termoplásticas. Ejemplos de LPA's adecuadas incluyen poliésteres saturados, poliestireno, poliésteres saturados de enlazados con uretano, acetato de
polivinilo, copolímeros de acetato de polivinilo, copolímeros de acetato de polivinilo funcionales de ácido, polímeros y copolímeros de acrilato y metacrilato, homopolímeros y copolímeros que incluyen copolímeros de bloqueo que tienen estireno, butadieno y butadienos saturados por ejemplo poliestireno. La patente norteamericana 5,116,917, cedida al cesionario de la presente invención divulga composiciones aditivas de bajo perfil que comprenden un poliéster saturado, no de gelificación formado a partir de ácido dibásico y un poliol de poliéter de óxido de etileno/óxido de propileno que tiene una relación molar 'de EO/PO que varía de aproximadamente 0.1 a 0.9. El poliéster tiene un valor ácido de mayor que aproximadamente 10 y preferiblemente tiene un peso molecular promedio en número de mayor que aproximadamente 6,000. El poliol de poliéter EO/PO se puede construir sobre una combinación de diol, triol u otro compuesto con grupos hidrógeno activos, mientras que el producto de LPA no se gelifique. Los compuestos para moldeo en lámina de la presente invención pueden comprender opcionalmente un aumentador de aditivo de bajo perfil (aditivo aumentador de LPA) para ayudar en el mantenimiento de la SQ y para mejorar la actividad, o "eficiencia de perfil" de los LPA' s termoplásticos conforme la densidad del compuesto se reduzca. Los aumentadores de LPA preferidos y métodos para su
preparación y uso en los SMC se divulga por Fisher (US5,504, 151) y Smith (US6,617,394 ¡32), cedidas al cesionario de la presente invención, los contenidos completos de los cuales se incorporan específicamente por referencia para todos los propósitos. La metodología más preferida es aquella divulgada por US 5,504,151. Los compuestos para moldeo en lámina de la presente invención pueden comprender opcionalmente modificadores de impacto de caucho (también conocidos como "endurecedores de caucho") . Es bien conocido adicionar modificadores de impacto, como se divulga en la patente norteamericana 6,277,905, para reducir el agrietamiento en los compuestos termoendurecibles de poliéster al hacer la matriz de polímero de la invención más dura. Por "modificadores de impacto de caucho", los modificadores de impacto que tienen propiedades físicas cauchotosas son propuestos. Esto puede incluir, por ejemplo, cauchos de EP o EPDM que se injertan o se copolimerizan con grupos funcionales adecuados, tales como: anhídrido maleico, ácido itacónico, ácido acrílico, acrilato de glicidilo, metacrilato de glicidilo y mezclas de los mismos. Otros ejemplos de modificadores de impacto de caucho incluyen polímeros de núcleo/coraza que tienen "corazas" de materiales poliméricos duros tales como poliestireno, poliacrilonitrilo, poliacrilato, y mono, co- o terpolímeros de polimetacrilato, o terpolímeros de
estireno/acrilonitrilo/glicidilmetacrilato . Típicamente los núcleos elastoméricos, suaves son polímeros y/o co- o terpolímeros de butadieno, isopreno, alquil acrilatos, alquil metacrilatos, estireno, acrilonitrilo, siloxanos, poliolefinas, poliuretanos, poliésteres, poliamidas, poliéteres, polisulfuros y/o acetato de polivinilo, que son conocidos por reducir significantemente la propagación de grietas en las matrices completas termoendurecibles. En la práctica, muchos de los materiales poliméricos elastoméricos citados en lo anterior se pueden utilizar efectivamente sin la aplicación del material de coraza. Las resinas de UPE de alargamiento alto, endurecidas también se utilizan para modificar la matriz termoendurecible donde ayudan a mejorar y mantener la dureza y mecánicas en el SMC de baja densidad. Los modificadores de impacto de caucho también ayudan en el mantenimiento de la dureza y propiedades mecánicas, tal como resistencia a la tensión y flexural y módulo en el SMC de baja densidad. También es importante que aquellos utilizados tengan un impacto neutro y positivo en el mantenimiento de la SQ. Los materiales de moldeo novedosos además contienen preferiblemente de 0 a 10 partes, preferiblemente, 3 a 6 partes de modificadores de impacto de caucho basados sobre cada 100 partes de la resina formulada en las composiciones compuestas. "resina formulada" para estos sistemas endurecidos se define típicamente como la suma de la(s)
resma (s) de poliéster i nsaturada (s) , monómero (s) react?vo(s), LPA(s) y modificador (es) de impacto de caucho. Los modificadores de caucho adecuados adicionales son co- y terpolímeros de alfa-olefmas . Las alfa-olefmas son usualmente monómeros de 2 a 8 átomos de carbono, preferiblemente etileno y propileno. Los acrilatos de alquilo o metacplatos de alquilo derivados de alcoholes de 1 a 8 átomos de carbono, preferiblemente de etanol, butanol o etilhexanol, y monómeros reactivos, tales como ácido acrílico, ácido metacrilico, ácido maleico, anhídrido maleico, o (met ) acrilato de glicidilo, y además esteres de vinilo, en particular acetato de vinilo, han probado los comonómeros adecuados. Mezclas de comonómeros diferentes también se pueden utilizar. Los copolímeros de etileno con etilo y butil acrilato y ácido acrílico y/o anhídrido maleico han probado ser particularmente adecuados. Los copolímeros de etileno, metilacrilato y metacplato de glicidilo son preferidos. También, los copolímeros de etileno más metacrilato son preferidos, como son dos o mas tipos de copolímeros presente en la invención como una mezcla. Un grupo adicional de modificadores de impacto adecuados, comprende cauchos de injerto de núcleo-coraza. Estos son cauchos de injertos preparados en emulsión y consisten de por lo menos un componente duro y uno suave. Un componente duro se entiende usualmente como que significa un
polímero que tiene una temperatura de transición vitrea de por lo menos 25°C, y un componente suave como que significa un polímero que tiene una temperatura de transición vitrea de no más de 0°C. Estos productos tienen una estructura que tiene un núcleo y por lo menos una coraza, la estructura que se determina por el orden de adición de los monómeros. Los componentes suaves se derivan generalmente de butadieno, isopreno, acplatos de alquilo, metacrilatos de alquilo o siloxanos si, si se requiere, comonómeros adicionales. Los polímeros de siloxano adecuados se pueden preparar, por ejemplo, comenzando de octametiltetrasiloxano o tetraviniltetrametiltetrasiloxano. Estos polímeros se pueden preparar mediante la polimerización catiónica de abertura del anillo, por ejemplo utilizando ?-mercaptopropilmetildimetoxisilano, preferiblemente en la presencia de ácidos sulfónicos. Los siloxanos también pueden ser reticulados, por ejemplo, al llevar a cabo la reacción de polimerización en la presencia de silanos que tienen grupos estables hidrolizables, tal como halógeno o alcoxi, por ejemplo tetraetoxisilano, metiltrimetoxisilano o feniltpmetoxisilano . Ejemplos de comonómeros adecuados incluyen estireno acplonitrilo y monómeros de reticulación o activos de injerto que tienen mas de un enlace doble polimerizable, tal como dialilftalato, divmilbenceno, y butanodiol metacplato o trialil (i so) cianurato . Los
componentes duros se derivan, en general, estireno, a-metilestireno y copolímeros de los mismos, acrilonitrilo, metacrilonitrilo y metilmetacrilato preferiblemente que se utilizan como monómeros. Los cauchos de injerto de núcleo-coraza preferidos contienen un núcleo suave y una coraza dura o un núcleo duro, una primera coraza suave y por lo menos una coraza dura adicional. Grupos funcionales, tal como carbonilo, carboxilo anhídrido, amido, imido, éster carboxílico, amino, hidroxilo, epoxi, oxazolina, uretano, urea, lactama o grupos halobencilo, se incorporan preferiblemente aquí al adicionar monómeros funcionalizados adecuados en los monómeros. Los componentes suaves se derivan generalmente de butadieno, isopreno, alquilacrilatos, alquilmetacrilatos o siloxanos y, si se requiere, comonómeros adicionales. Polímeros de siloxano adecuados se pueden preparar, por ejemplo, comenzando desde octametiltetrasiloxano cíclico o tetraviniltetrametiltetrasiloxano . Estos polímeros se pueden preparar mediante la polimerización catiónica abierta de anillo, por ejemplo utilizando gamma-mercaptopropilmetildimetoxisilano, preferiblemente en la presencia de ácidos sulfónicos. Los siloxanos también se pueden reticular, por ejemplo, al llevar a cabe la reacción de polimerización en la presencia de silanos que tienen grupos hidrolizables, tal como halógeno o alcoxi, por ejemplo
tetraetoxisinalo, metiltrimetoxisilano o feniltrimetoxisilano . Ejemplos de comonómeros adecuados aquí son estireno, acrilonitrilio y monómeros de reticulación o activos de injerto que tienen más de un enlace doble polimerizable, tal como dialil ftalato, divinilbenceno, butanodiol diacrilato o trialil (iso) cianurato . Los componentes duros se derivan en general de estireno, alfa-metilestireno y copolímeros de los mismos, acrilonitrilo, metacrilonitrilo y metilmetacrilato preferiblemente que se utilizan como monómeros. Los cauchos de injerto de núcleo-coraza preferidos contienen un grupo suave y una coraza dura o un núcleo duro, una primera coraza suave y por lo menos una coraza dura adicional. Grupos funcionales, tales como carbonilo, carboxilo, anhídrido, amido, imido, éster carboxílico, amino, hidroxilo, epoxi, oxazolina, uretano, urea, lactama o grupos halobencilo, se incorporan preferiblemente aquí al adicionar monómeros funcionalizados adecuado en la polimerización de la coraza final. Los monómeros funcionalizados adecuados son, por ejemplo, ácido maleico, anhídrido maleico, mono- o diésteres de ácido maleico, ter-butil (met ) acrilato, ácido acrílico, glicidil
(met ) acrilato y viniloxazolina . La cantidad de monómeros que tienen grupos funcionales es en general de 0.1 a 25, preferiblemente de 0.25 a 15%, en peso, basado en el peso total de caucho de injerto de núcleo-coraza. La relación en
peso de los componentes suaves a duros es en general de 1:9 a 9:1, preferiblemente de 3:7 a 8:2. Tales cauchos son conocidos por sí mismos y se describen, por ejemplo, en el documento EP-A 208 187. En la práctica, muchos de los materiales poliméricos elastoméricos citados en lo anterior se pueden utilizar efectivamente sin aplicar el material de coraza. También es importante que cualquiera de los materiales poliméricos así utilizados tengan un impacto neutro o positivo sobre la SQ de la parte moldeada. La pasta de SMC inventiva contiene opcionalmente un monómero que mantiene la SQ, que se puede llamar un monómero reactivo (ARM) . Monómeros reactivos alternativos han mostrado a la habilidad para ayudar en mantenimiento de la SQ conforme la densidad del compuesto se reduzca. Un ARM preferido es divinilbenceno. Sorprendentemente, el reemplazo de una porción menor del estireno del sistema con DVB no solamente ayuda en el mantenimiento de la SQ sino también reduce sustancialmente la viscosidad de la paste SMC. Los monómeros que mantienen la SQ se divulgan en el expediente copendiente (número todavía no asignado; Expediente del Apoderado Número 20435-00168) los contenidos completos de los cuales se incorporan en la presente en su totalidad. El SMC preferiblemente contiene un rellenador de baja densidad. Un rellenador de baja densidad es uno que tiene una densidad de 0.5 g/cm3 a 2.0 g/cm3, preferiblemente
de 0.7 g/cm3 a 1.3 g/cm3. Ejemplos de rellenadores de baja densidad incluyen tierra diatomácea, microesferas huecas, esferas de cerámica y perlita expandida y vermiculato. Uno debe, sin embargo, se juicioso en la selección del rellenador (es) de baja densidad utilizado. La mayoría de tipos de "microesferas huecas" vuelven la superficie de la parte de SMC moldeada "no lijable" si la reparación de los defectos del estallamiento de pintura es requerido. El lijado durante tales reparaciones abrirá típicamente las "microesferas huecas" cerca de la superficie, introduciendo nueva porosidad, lo cual produce "defectos de estallamiento de pinturas" adicionales cuando la parte es repintada. Para eliminar tales sitios de defecto potenciales; las "microesferas huecas", no son un rellenador de baja densidad preferido para el uso en la invención. Aunque no necesariamente preferido, particularmente en cantidades mayores, los rellenadores de densidad más alta, tal como carbonato de calcio, talco, caolín, carbono, sílice, y alúmina también se pueden adicionar al SMC. Los rellenadores de densidad más alta se pueden incorporar mientras que la densidad de la parte de SMC moldeada no exceda 1.6 g/cm3. Las composiciones de pasta de la presente invención comprenden: (a) de aproximadamente 30 a 70 phr de resina termoendurecible como solución de estireno, preferiblemente
de aproximadamente 45 a 65 phr; (b) de aproximadamente 1 a 10 phr de arcilla inorgánica tratada, preferiblemente de aproximadamente 1 a 6 phr y más preferiblemente de 1 a 3 phr; (c) de aproximadamente 10 a 40 phr de aditivo de bajo perfil, típicamente como una solución al 50% en estireno, preferiblemente de aproximadamente 14 a 32 phr; (d) de 0 a 10 phr de estireno adicional, preferiblemente de 0 a 5 phr; (e) de 0 a 65 phr de un rellenador inorgánico, preferiblemente de aproximadamente 30 a 55 phr; y (f), de 1 a 10 phr de un monómero reactivo alterno (ARM) , preferiblemente de 2 a 6 partes phr basado sobre 100 partes de la "resina formulada" como se define en lo anterior. El ARM preferido es un monómero aromático multietilénico, con el ARM mucho más preferido que es divinilbenceno. La lamina de SMC comprende de 60 a 85 por ciento en peso de pasta de SMC, con reforzamiento de fibra como el resto de 15 a 40 por ciento en peso, o más preferiblemente, aproximadamente 25 a 35 por ciento en peso del compuesto de moldeo. El SMC también contiene preferiblemente un iniciador orgánico. Los iniciadores orgánicos se seleccionan preferiblemente de peróxidos orgánicos que son altamente reactivos y descomponibles en la temperatura deseada y que tienen la proporción deseada de curado. Preferiblemente, el peróxido orgánico se selecciona de aquellos, que son descomponibles a temperatura de aproximadamente 50 °C a
aproximadamente 120 °C. los peróxidos orgánicos que se utilizan en la practica de la invención se seleccionan típicamente de butil peróxido 2-et?lhexanoato; 2,5-d?met?l-2, 5-d? (benzoilperoxi) ciclohexano; amil 2-et?lhexanoato terciario y butil isopropil carbonato terciario; hexilperoxi 2-et?lhexanoato terciario; 1, 1, 3, 3-tetramet?lbut?lperox? 2-etilhexanoato; hexilperoxipivalato terciario; pivalato terciario; 2, 5-d?met?l-2, 5- di (2-et?lhexano?lperox?) ciclohexano; peróxido de dilauroilo; peróxido de dibenzoilo; peróxido de dusobutirilo; peroxidicarbonatos de dialquilo tales como peroxidicarbonato de dusopropilo, peroxidicarbonato de di-n-propilo, peroxidicarbonato de di-sec-butilio, peroxidicarbonato diciclohexilo; VAZ052, que es 2, 2' -azobis (2 , 4-d?met?l-valeron?tnlo) ; peroxidicarbonato di-4-but?lc?clohex?lo terciario y peroxidicarbonato d?-2-etilhexilo y esteres de t-butilperoxi, tal como butilperpivalato terciario y butilperpivalato terciario y eodecanoato. Más preferiblemente, el iniciador es una mezcla de t-but?lperox?-2-et?lhexanoato y t-butilperoxibenzoato . Los iniciadores se utilizan en una proporción que totaliza de aproximadamente 0.1 partes a aproximadamente 6 phr, preferiblemente de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 4, y más preferiblemente de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 2 phr, basado en 100 partes de la "resma formulada" como se define en lo anterior.
La pasta de SMC también puede contener un estabilizador o inhibidor. Los estabilizadores son preferiblemente aquellos que tienen efecto de inhibición de polimerización alta en o cerca a temperatura ambiente. Ejemplos de estabilizadores adecuados incluyen hidroquinona; toluhidroquinona; di-butilidroxitolueno terciario (BHT) ; para-butilcatecol terciario (TBC) ; mono-butilhidroquinona terciaria (MTBHQ) ; éter de monometilo hidroquinona; hidroxianisol butilado (BHA) ; hidroquinona; y parabenzoquinona (PBQ). Los estabilizadores se utilizan en una cantidad total que varía de aproximadamente 0.01 a aproximadamente 0.4 phr, preferiblemente de aproximadamente 0.01 a aproximadamente 0.3 phr y más preferiblemente de aproximadamente 0.01 a aproximadamente 0.2 phr de la "resina formulada" como se define en lo anterior. La composición de la pasta para moldeo en lámina puede incluir adicionalmente un agente espesante tal como óxidos, hidróxido y alcoholatos de magnesio, calcio, aluminio y los similares. El agente espesante se puede incorporar en una proporción que varía de aproximadamente 0.05 phr a aproximadamente 5 partes phr, preferiblemente de aproximadamente 0.1 phr a aproximadamente 4 phr y, más preferiblemente, de aproximadamente 1 phr a aproximadamente 3 phr basado sobre la "resina formulada" como se define en lo anterior. Adicionalmente o alternativamente, el SMC puede
contener compuestos de isocianato y polioles y otros compuestos reactivos de isocianato, que se pueden utilizar para espesar el SMC. La pasta de SMC también puede contener otros aditivos, por ejemplo promotores de cobalto (Co) , agentes de nucleación, lubricantes, plastificantes, extendedores de cadena, colorantes, agentes de liberación de moldeo, agente antiestáticos, pigmentos, retardantes de fuego, y los similares. Los aditivos opcionales y las cantidades utilizadas dependen de la aplicación y las propiedades requeridas . Los compuestos para moldeo en lamina (SMC) fabricados a partir de la pasta de SMC de la presente invención, contienen un agente de reforzó, preferiblemente un agente de refuerzo fibroso, llamado hilado. Los agentes de refuerzo fibroso se adicionan al SMC para impartir resistencia y otras propiedades físicas deseables a los artículos moldeados formados a partir del SMC. Ejemplos de reforzamientos fibrosos que se pueden utilizar en el SMC incluyen fibras de vidrio, fibras de carbono, fibras de poliéster, y fibras orgánicas naturales tales como algodón y henequén. Los reforzamiento de fibras particularmente útiles incluyen fibras de vidrio que son disponibles en una variedad de formas incluyendo, por ejemplo, esterillas de hebras desmenuzadas o continuas de vidrio, telas de vidrio, vidrio
desmenuzado y hebras de vidrio desmenuzadas y mezclas de las mismas. Los materiales de refuerzo fibrosos preferidos incluyen 0.5, 1, y 2 pulgadas de fibra de vidrio. Los SMC son útiles para preparar artículos moldeados, particularmente láminas y paneles. Las láminas y paneles se pueden formar mediante procesos convencionales tales como procesamiento por vacío o mediante procesamiento con calor. Los SMC son curados por calentamiento, ponerlos en contacto con radiación ultravioleta, y/o catalizadores, u otros medios apropiados. Las láminas y paneles se pueden utilizar para cubrir otras materiales, por ejemplo, madera, vidrio, cerámica, metal o plásticos. También se puede laminar con otras películas plásticas u otras películas protectoras. Son útiles particularmente para preparar partes para vehículos recreacionales, automóviles, botes y paneles de construcción . E emplo
La calidad de superficie (SQ) , como se mide por el analizador de imagen reflejada óptica de láser, o LORIA, se determina por tres mediciones -índice Ashland (AI), Distinción de Imagen (DOI), y Cascara de Anaranjada (OP) . El SMC con SQ Clase A SQ típicamente se define como que tiene un AI < 80, a DOI > 70 (escala 0-100), y un OP > 7.0 (escala 0- 10). Una metodología preferida para la determinación de la calidad de superficie se divulga por Hupp (US 4,853,777), el contenido completo el cual se incorpora específicamente por referencia para todos los propósitos. Además de la SQ, las propiedades mecánicas del SMC inventivo se determinaron. La resistencia a la tensión se mide al jalar una muestra en un instrumento Instron ya que es convencional en la técnica. El modulo de tensión se determina como la pendiente de la curva de tensión-tirantez generada por la medición de la resistencia a la tensión. La
resistencia flexural se determina convencionalmente utilizando un instrumento. El módulo flexural es la pendiente de la curva de tensión-tirantez. La dureza es convencionalmente el área bajo la curva de tensión-tirantez. Una formulación de SMC "dura" convencional tiene la siguiente composición aproximada (basado en 100 g fe la resina formulada: 48.7 g de un poliéster insaturado de alta reactividad (UPE) en solución de estireno; 16.3 g de un UPE reactivo "duro" en .solución de estireno; 7 g de un monómero de estireno; y 28 g de aditivos de bajo perfil (LPA) como una solución de estireno al 50%. Para cada "100 g de" "resina formulada", 190 g de rellenador de carbonato de calcio; 9 g de espesor que contiene óxido de magnesio; 4.5 g de liberación de molde de estearato de zinc; 1.5 g de catalizador de butil perbenzoato terciario; y 0.05 g de un co-activador (cobalto, 12% en solución) se cargaron para generar la "pasta de SMC". Las formulaciones de SMC convencionales tienen típicamente densidades de > 1.9 g/cc para las partes moldeadas. La presente invención proporciona partes moldeadas que tienen una densidad de 1.45 g a 1.6 g/cc mientras que mantiene las propiedades mecánicas, SQ Clase A y dureza. Como la densidad se reduce, sin embargo, el mantenimiento de estas propiedades llega a ser incrementadamente difícil. La presente invención proporciona un SMC de baja densidad, duro propiedades mecánicas
requeridas industriales y SQ Clase A SQ al reemplazar el carbonato de calcio de alta densidad con un paquete de aditivo inventivo de rellenadores de área de superficie alto que promueve el perfilado bajo eficiente. El paquete rellenador para el SMC de baja densidad podría incluir 1-6 g de nanoarcilla, 0-250 g de tierra diatomácea, 0 a 25 g de mica, 0 a 25 g de wollastonita, 0 a 25 g de fibra de carbono molida y/o a 0 a 60 g de arcilla de o caolín, CaC03, grafito o trihidrato de aluminio por 100 g de la "resina formulada" como se define en lo anterior. Combinaciones de estos rellenadores que totalizan 35 a 65 g se requieren típicamente para mantener las propiedades deseadas conforme la densidad se disminuye. Sin embargo, el área de superficie alta y la forma irregular de estos rellenadores también les da una demanda de resina muy aloto. Aun con el uso de los aditivos reductores de viscosidad comercial, el nivel óptimo para un tipo de rellenador individual será limitado por su impacto sobre la viscosidad de pasta de resina. La viscosidad de pasta de resina se mantiene típicamente entre 15,000 y 35,000 cps para controlar "pandeo" de la pasta y asegurar "humedad" apropiada del refuerzo de vidrio durante la preparación del SMC. La invención se ilustra con un ejemplo. Las formulaciones de pasta de SMC se evaluaron para contracción y se moldearon en paneles reforzados curados. Para evaluar la
contracción, la pasta de SMC sin fibra de vidrio se moldeó y se curó en una Prensa de Laboratorio Carver a 149°C (300°F) y se evaluaron para contracción. Para la prueba adicional, la paste de SMC se combinó, sobre una máquina de SMC, con hilado de fibra de vidrio, desmenuzada a 1-pulgadas de longitud, se de ó espesar durante 2 a 3 días, y luego se moldeo a 149°C (300°F) para formar placas de 0.1 pulgadas de grueso. Las placas se probaron para densidad, apariencia e superficie, y resistencia mecánica. La apariencia de superficie se analizó utilizando un analizador de superficie LORIA para medir AI para "ondulación a largo plazo" y DOI y OP para distorsión de superficie "a corto plazo". Los datos en la Tabla 1 muestran las formulaciones que contienen nanoarcilla y niveles de rellenador bajos requeridos para producir móldeos de SMC, de 1.5-1.6 g/cc, de baja densidad. Notar la SQ total excelente del control (-1.9 g/cc) . Los datos para las formulaciones TLM-I a la TLM-12 claramente muestran que la obtención de un SMC de densidad más baja con SQ total aceptable no es simplemente una materia para reducir el nivel de CaC03. De hecho, muestran que una mezcla de rellenadores específicos que tienen diferentes formas y área de superficie, muestran un sinergismo único que mejora el control de contracción de la matriz rellenada durante el curado. Esta reducción en la contracción permite lograr SQ clase A para paneles compuestos reforzados. Los
datos también muestran que la mezcla correcta de rellenadores es la clave. Notar que TLM-5 y TLM-7, que contiene CaC03, muestran significantemente más contracción y SQ reducida comparado al TLM-6 y TLM-8 donde la arcilla es el tercer componente rellenador. Se debe notar que la contracción de curado de la resina rellenada se puede reducir significantemente cuando niveles más altos de wollastonita, mica, y tierra diatomácea se utilizan. Sin embargo, utilizando niveles más altos de estos rellenadores causa un incremento grande en la viscosidad de la pasta de resina y da "humedad" de vidrio pobre cuando se preparan SMC. La "humedad" de lámina pobre causa una multitud de problemas cuando el SMC se moldea, incluyendo SQ pobre, propiedades físicas reducidas, deslaminación, y "ampollamiento" . Además, los inventores han encontrado que utilizando solo niveles modestos de "rellenadores de refuerzo" tal como wollastonita y mica, son de ayuda significante en el mantenimiento de las propiedades mecánicas, especialmente los módulos de atención y flexurales, conforme los niveles del rellenador completo se reduzcan . Esta invención muestra la ventaja de incorporar una mezcla única de rell'enadores en el paquete de aditivo. Estos rellenadores promueven el perfilado eficiente para el LPA y ayudan en mantener las propiedades mecánicas y dureza de
matriz sin el incremento de la viscosidad de la pasta arriba del intervalo de 15,000 a 35,000 centipoise que se desea típicamente para la preparación en lámina de SMC. Estos rellenadores pueden incluir nanoarcillas comerciales o preparadas ' in situ, caolín, tierra diatomácea, mica, wollastonita, grafito, fibra de carbón molida, rellenadores basados en celulosa y los similares. Aspectos adicionales de la presente invención se relacionan a métodos y procesos para fabricar parte vehiculares y de construcción del compuesto moldeado que tienen una densidad de menor que 1.6 gramos por cm3. En un aspecto los métodos comprenden mezclar resina termoendurecible de poliéster insaturada, un monómero olefínicamente insaturado capaz de copolimerizarse con la resina de poliéster insaturada, un aditivo de bajo perfil termoplástico, iniciador radical libre, óxido alcalinotérreo o agente espesante de hidróxido, y una composición rellenadora de compuesto de nanoarcilla. De acuerdo a un aspecto, el compuesto de nanoarcilla se proporciona como una composición preformada. De acuerdo a otro aspecto, el compuesto de nanoarcilla se forma in si tu a partir de materiales precursores. De acuerdo a un aspecto del método, los diversos materiales de partida se mezclan para formar una pasta que se dispensa sobre una película portadora arriba y abajo de un
lecho de hilado desmenuzado, que forma una lámina para moldeo. De acuerdo a un aspecto, la lámina para moldeo se envuelve en una película portadora y se consolida. De acuerdo a aspectos adicionales del método, la lamina se madura hasta que una viscosidad de moldeo de 3 millones a 70 millones de centipoise se logra y la lámina no es pegajosa. Después de la consolidación, la lámina se libera de la película portadora. De acuerdo a varios aspectos del método inventivo, la lámina consolidada se moldea en partes compuestas a ser ensambladas en vehículos. Las láminas se pueden moldear en materiales de construcción compuestos. De acuerdo a un aspecto del método, las láminas se colocan en un molde calentado y se comprimen ba o presión mediante la cual un flujo uniforme de resma, rellenador y vidrio ocurre hacia afuera de los bordes de la parte. La Tabla 2 demuestra el desempeño del SMC inventivo en diversas temperaturas de moldeo. De acuerdo a un aspecto, la lámina se calienta en el molde a una temperatura de 121°C a 150°C (250°F a 305°F) . En un aspecto preferido, la lámina se calienta a una temperatura de 132°C a 143°C (270°F a 290°F) . En un aspecto mucho más preferido la lámina se calienta a una temperatura de 135°C a 140°C (275°F a 285°F). La Tabla 3 demuestra el desempeño del SMC inventivo en diversas presiones de moldeo. En un aspecto, las láminas se moldean en una presión de 200 psi a 1400 psi; preferiblemente de 400 psi a 800 psi.
De acuerdo a aspectos preferidos, la pasta se compone de componentes auxiliares que pueden incluir rellenadores minerales, rellenadores orgánicos, monómeros auxiliares, modificadores de impacto de caucho, endurecedores de resina, iniciadores orgánicos, estabilizantes, inhibidores, espesantes, promotores de cobalto, agentes de nucleación, lubricantes, plastificantes, extendedores de cadena, colorantes, agentes de liberación de molde, agentes antiestáticos. Pigmentos, retardantes de fuego y mezclas de los mismos. La descripción anterior de la invención ilustra y describe la presente invención. Adicionalmente, la descripción muestra y describe solamente las modalidades preferidas de la invención pero, como se menciona en lo anterior, va a ser entendido que la invención es capaz del uso en varias otras combinaciones, modificaciones, y medios ambientes y es capaz de cambios o modificaciones dentro del alcance de concepto inventivo como se expresa en la presente, correspondiente con las enseñanzas anteriores y/o la habilidad o conocimiento de la técnica relevante. Las modalidades descritas en lo anterior en la presente se proponen adicionalmente explicar mejores modos conocidos para practicar la invención y para permitir a otros expertos en la técnica utilizar la invención en tales, u otras modalidades y con las diversas modificaciones requeridas para las
aplicaciones particulares o usos de la invención. Por consiguiente, la descripción no se propone limitar la invención a la forma divulgada en la presente. También, se propone que las reivindicaciones adjuntas sean consideradas para incluir modalidades alternativas. INCORPORACIÓN POR REFERENCIA Todas las publicaciones, patentes y publicaciones de solicitud de patente pre-otorgadas citadas en esta especificación se incorporan en la presente por referencia en sus totalidades respectivas y para cualquiera y todos sus propósitos, ya que si cada publicación o solicitud de patente individual se indicó específica e individualmente para ser incorporadas por referencia. Las solicitudes específicamente copendientes (números 20435-00168 y 20435-00169) y la solicitud copendiente 10/123,513 se incorporan en la presente en sus totalidades respectivas para todos los propósitos. En el caso de inconsistencias la presente descripción prevalecerá .