BRPI0712577A2 - processo para a preparaÇço de uma resina hidràxi-aromÁtica, resina hidràxi-aromÁtica e modificaÇço desta - Google Patents
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Abstract
PROCESSO PARA A PREPARAÇçO DE UMA RESINA HIDRàXI-AROMÁTICA, RESINA HIDRàXI-AROMÁTICA E MODIFICAÇçO DESTA. Trata-se de uma resina hidróxi-aromática, preparada pela junção e reação de um composto hidróxi-aromático de fórmula (I) e um composto de alcanol hemiacetal de fórmula (II). A fórmula (I) é: em que R1,R2,R3,R4 e R5 podem ser iguais ou diferentes e são H, OH, um grupo alquila C1-C20 ou um sistema oligomérico ou polimérico, com o qual ao menos um do conjunto consistindo em R1,R2 e R3 é H. A fórmula (II) é: onde R6 é um grupo alquila C1-C2, grupo arila, grupo aralquila ou grupo cicloalquila e em que R12 é H, grupo alquila C1-C2, grupo arila, grupo aralquila ou grupo cicloalquila. A invenção refere-se, ainda, ao uso da resina em adesivos, laminados e revestimentos.
Description
PROCESSO PARA A PREPARAÇÃO DE UMA RESINA HIDRÓXI-AROMÁTICA, RESINA HIDRÓXI-AROMÁTICA E MODIFICAÇÃO DESTA
A invenção refere-se a um processo para a preparação de uma resina hidróxi-aromática, a um método para a modificação de uma resina hidróxi-aromática e a uma resina conseqüentemente obtida.
As resinas hidróxi-aromáticas e sua preparação são conhecidas como, por exemplo, a preparação de resinas de fenol formaldeído do exemplo A. Knop, L.A. Pilato, Phenolic Resins, Springer Verlag Berlin de 1990. Estas resinas têm vários usos conhecidos como, por exemplo, o uso destas resinas em adesivos para a preparação de placas feitas de partículas.
Uma desvantagem das resinas hidróxi-aromáticas contendo formaldeído conhecidas é que seu uso é associado a riscos de saúde, relacionados à emissão de formaldeído durante a preparação da resina, a cura da resina e nos produtos finais.
0 objetivo da presente invenção é reduzir ou até mesmo eliminar a dita desvantagem, ao passo que fornece, ainda, um composto adequado para a preparação de resinas hidróxi- aromáticas .
0 dito objetivo é alcançado por um processo para a preparação de resina hidróxi-aromática, que compreende as etapas de:
• juntar um composto hidróxi-aromático de fórmula (I), um alcanol hemiacetal de acordo com a fórmula (II), opcionalmente um amino-composto e opcionalmente um catalisador para formar uma mistura de reação, sendo que: a fórmula (I) é: <formula>formula see original document page 3</formula>
onde RiiR2iR3iR4 e R5 podem ser iguais ou diferentes e são Η, OH, um grupo alquila Ci-C2O ou um sistema oligomérico ou polimérico, com o qual ao menos um do conjunto consistido em Rii R2 e R3 é H;
a fórmula (II) é:
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onde R6 é um grupo alquila C1-Ci2i grupo ariIai grupo aralquila ou grupo cicloalquila e onde R12 é Hi grupo alquila Ci-Ci2i grupo ar i Iai grupo aralquila ou grupo cicloalquila,.
• levar a mistura reacional a condições com as quais a formação da resina ocorra, por meio das quais se forma a resina hidróxi-aromática.
Uma vantagem do método, de acordo com a invenção, é que as resinas hidróxi-aromáticas podem ser preparadas para serem essencialmente isentas de formaldeído e dessa forma, causarem menos prejuízo, ou nenhum, devido aos riscos de saúde associados ao uso de formaldeído, enquanto continuam sendo adequadas para uso em aplicações típicas conhecidas. Dessa forma, as resinas preparadas como o composto, de acordo com a presente invenção, são em particular adequadas para uso em muitas aplicações como adesivos, revestimentos, laminados e artigos conformados.
0 método, de acordo com a invenção, refere-se à preparação de uma resina. No contexto da presente invenção, entende-se por resina o que o versado na técnica chamaria de produto químico termofixo, ou seja, como um polímero de baixo peso molecular com grupos reativos. O termo baixo peso molecular significa um peso molecular típico para um oligômero e aproximando-se da faixa entre algumas centenas de g/mol, por exemplo, 200 e alguns milhares de g/mol, por exemplo, 3.000. Idealmente, o número de grupos reativos por molécula é ao menos dois. Estes grupos reativos formam as manipulações químicas para conectar as cadeias de polímero através de ligações de reticulação covalentes, por meio de uma ração química. 0 processo de reticulação é geralmente chamado de "cura" ou "endurecimento". Uma resina pode estar presente na forma de uma solução, por exemplo, uma solução aquosa ou como tal.
A resina é, de acordo com a invenção, preparada através da junção de matérias primas para formar uma mistura de reação. As matérias primas compreendem um composto hidróxi-aromático de acordo com a fórmula (I). Os compostos de hidróxi aromático como tais são conhecidos e são definidos como compostos tendo um anel aromático com ao menos um grupo OH ligado diretamente a ele. Um exemplo de tal composto é o fenol. Conforme o entendimento da química relacionada ao hidróxi aromático, as posições do anel aromático adjacente ou oposto ao grupo hidróxi (isto é, orto ou para) têm uma reatividade diferente do que as duas meta-posições restantes. Portanto na fórmula (I), os grupos Ri, R3 e R5 devem ser levados em consideração dentro de um contexto similar e são, no presente documento, chamados de conjunto. No composto de hidróxi aromático, ao menos um dos grupos no conjunto consistido de Ri, R3 e R5 é Η; o outro ou os dois outros grupos do dito conjunto (no caso de nenhum dos três do dito conjunto ser determinado como H) é(são) OH, um grupo alquila Ci-C2O ou de preferência Ci-Ci2 ou Ci-C9 ou um sistema oligomérico ou polimérico.
R2 e R4 podem ser iguais ou diferentes e podem ser, individualmente, Η, OH, um grupo alquila Ci-C20 ou de preferência C1-Ci2 ou Ci-C9 ou um sistema oligomérico ou polimérico.
0 sistema oligomérico ou polimérico pode ser de qualquer tipo adequado como tal resina hidróxi-aromática, tanto do tipo resol como do tipo novolac, preferencialmente do tipo resol; pode ser de um tipo diferente de sistema termoplástico ou termofixo.
0 composto de hidróxi aromático, de acordo com a fórmula (I) , pode ser um composto único, porém entende-se que o significado de uma mistura de dois ou mais compostos é também compreendido, o que está incluído no escopo das fórmulas, conforme definido acima. 0 exemplos de compostos preferenciais, de acordo com a fórmula (IV) são fenol, (2, .3 ou 4-)cresol, fenol meta-substituxdo, resorcinol, catecol, (2, 3 ou 4-)tert-butilfenol, (2, 3 ou 4- )nonilfenol, (2,3- 2,4- 2,5- 2,6- ou 3,4-)dimetilfenol, (2, .3 ou 4-)etilfenol, bisfenol A, bisfenol F e hidroquinon. Os exemplos adicionais de compostos preferenciais, de acordo com a fórmula (IV), são sistemas poli-fenólicos como taninos ou ligninas.
As matérias primas são reunidas para formar a reação de mistura que compreende, além do composto hidróxi- aromático descrito acima, um alcanol hemiacetal, de acordo com a fórmula (II) . Na fórmula (II) , R6 é um grupo alquila, grupo aralquila ou um grupo cicloalquila C1-C12 e R12 é H, um grupo alquila, grupo aralquila ou um grupo cicloalquila C1-C12. De preferência, R6 e Ri2 são grupos alquila C1-C12. Exemplos dos mesmos são metil, etil, propil, butil, pentil, hexil e heptil. R6 e Ri2 são, em particular, um grupo metil ou um grupo etil. O composto, de acordo com fórmula (II), pode ser um composto único, porém entende-se também que o significado de uma mistura de dois ou mais compostos inclui-se no escopo de fórmula, conforme definido acima. Os exemplos de compostos preferenciais, de acordo com a fórmula (II) , são metanol metiglioxilato hemiacetal (GMHA™, DSM Chemicals, Linz), etanol etilglioxilato hemiacetal (GEHA™, DSM Chemicals, Linz), metanol etilglioxilato hemiacetal, butanol butilglioxilato hemiacetal, metanol butiglioxilato hemiacetal, etanol butiglioxilato hemiacetal, isopropanol isopropilglioxilato hemiacetal, propanol propilglioxilato hemiacetal, metanol ciclohexilglioxilato hemiacetal e metanol 2- etilhexilglioxilato hemiacetal. Os exemplos de compostos adicionais, de acordo com a fórmula (II) são hidrato de ácido glioxílico, hidrato de metilglioxilato e hidrato de etilglioxilato.
As matérias primas que são reunidas para formar a mistura reacional podem compreender opcionalmente (além do composto hidróxi-aromático de acordo com a fórmula (II) , conforme descrito acima) podem compreender um composto de amina. Um amino-composto é definido, na presente descrição, como um composto que contém ao menos um grupo -NH ou -NH2. Os compostos de amina são conhecidos; exemplos de compostos de amina que são adequados para uso no método de acordo com a invenção são uréia, melanina, melam e melém.
Preferencialmente, usa-se uréia como composto de amina.
A razão molar entre as matérias primas que são reunidas na reação de mistura pode variar entre limites amplos. A razão molar entre o composto de alcanol hemiacetal (A) e o composto hidróxi-aromático (H), no presente chamada de razão A/H, situa-se preferencialmente entre cerca de 0,1 e cerca de 10, mais preferencialmente entre cerca de 0,5 e cerca de 3. Se a mistura de ração compreender também um amino-composto (O), então as razões, conforme determinadas, se aplicam à razão entre o composto de alcanol hemiacetal e a soma do composto hidróxi- aromático e do composto de amina. A razão molar A/(H+0) é, de preferência, ao menos 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5 ou 0,6 e, de preferência, no máximo 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3 ou 2.
Se a razão molar A/H ou a razão molar A/ (H+O) se situar acima de 1, as resinas do tipo resol podem ser formadas, por meio das quais se tornarão disponíveis os grupos de hidróxi reativos derivados de "A" . Se a razão molar A/H se situar abaixo de 1, podem ser formadas resinas do tipo novolac, nas quais toda a funcionalidade do hidróxi derivado de "A" foi reagida para formar ligações de éter C- C e C-O.
A junção das matérias primas para formar a mistura reacional pode ser realizada simplesmente pela mistura dos componentes, isto pode ser benéfico fazê-la com a presença de solvente. Deste modo, pode ser benéfico executar a etapa de reação, de acordo com a invenção, em um solvente ou em um dispersante. Como solventes, os compostos nos quais os reagentes se dissolvem suficientemente para deixar a reação acontecer são adequados. Os exemplos de tais solventes são água e vários solventes orgânicos Dependendo do composto(s) específico (s) de fórmula (I) e (II), pode ser facilmente possível usar um ou mais reagentes como solvente, em tal caso, pode ser possível abster-se de fazer uso de um solvente que seja essencialmente não-reagente e executar a etapa de reação a granel. Em particular, muitos dos compostos, de acordo com a fórmula (II), encontram-se na forma líquida em temperaturas entre IO0C e 100°C e podem atuar como dispersante/solvente bem como reagente.
Uma vez que a mistura reacional esteja formada, esta deve ser levada a condições com as quais a resina hidróxi- aromática possa ser formada, isto é, em uma etapa de reação. Muito embora a etapa de reação possa proceder espontaneamente uma vez que os respectivos compostos tenham sido reunidos, pode ser útil juntar os compostos na presença de um catalisador para acelerar a reação. Como catalisador preferencialmente é usado um ácido, em particular, um ácido do tipo Lewis ou Bronsted é preferido (como por exemplo ácido sulfúrico) por meio do qual o pH é reduzido para entre 0 e 5, de preferência entre 1 e 4 e, em particular, entre 2 e 3. Os exemplos adequados de catalisadores ácidos são ácido sulfúrico, ácido nítrico, ácido hidroclórico, ácido fosfórico, ácido bórico, ácido tetrafluorobórico, ácido paratolueno sulfônico, ácido metano sulfônico, ácido fórmico, sulfato de amônia, cloreto de amônia, nitrato de amônia, sulfato de alumínio, cloreto de alumínio, cloreto de zircônio (IV), cloreto de titânio (IV) , cloreto de zinco, cloreto estânico, cloreto estanoso e eterato trifluoreto de boro.
A temperatura na etapa de reação do presente processo pode variar dentro de amplos limites e, de preferência, situa-se entre IO0C e 100°C. Com mais preferência, o processo é executado entre 40°C e 90°C. A pressão no presente processo situa-se entre 0,005MPa e l,0MPa, de preferência, entre 0,02MPa e 0,2MPa, com mais preferência, à pressão atmosférica. A etapa de reação pode ser executada em um ambiente aberto, embora possa gerar benefícios se executada em uma atmosfera inerte como nitrogênio. 0 tempo necessário para a completação da etapa de reação pode variar dentro de amplos limites e é primeiramente determinado pelo tempo necessário para alcançar o resultado final da etapa de reação, isto é, a formação da resina. Conforme se tem conhecimento, os fatores como temperatura, natureza e quantidade de catalisador têm forte influência sobre o tempo necessário para alcançar o resultado final desejado. Na prática, a etapa de reação poderia ser completada em um tempo na faixa entre 5 minutos e 18 0 minutos.
Dependendo da natureza das matérias primas, várias estruturas intermediárias têm sido identificadas dentro do cenário da presente invenção.
Em uma modalidade preferencial da presente invenção, o composto hidróxi-aromático de fórmula (I) é bisfenol-A, o alcanol hemiacetal de fórmula (II) é GMHA e não é usado o composto de amina. Verificou-se que uma adução principal conforme formada na etapa de reação é o composto de acordo com a fórmula (III)
<formula>formula see original document page 10</formula>
Na fórmula (III) e em quaisquer outras fórmulas conforme determinadas no contexto da invenção, a indicação Me refere-se a um grupo metil. As aduções adicionais, conforme são tipicamente formadas na formação da resina de acordo com esta modalidade da invenção, são dadas nas fórmulas (IV) , (V) , (VI e VII) , para as quais a invenção também relata dessa forma:
<formula>formula see original document page 10</formula> <formula>formula see original document page 11</formula>
Em outra modalidade preferencial do método de acordo com a invenção, o composto hidróxi-aromático de fórmula (I) é fenol, o alcanol hemiacetal de fórmula (II) é GMHA e a uréia é escolhida como composto de amina. Verificou-se que uma adução principal conforme formada na etapa de reação é o composto de acordo com a fórmula (VIII):
<formula>formula see original document page 11</formula>
As aduções adicionais, conforme são tipicamente formadas na formação da resina de acordo com esta modalidade da invenção, são dadas nas fórmulas (IX) e (X) , para as quais a invenção também relata dessa forma:
<formula>formula see original document page 11</formula>
Em uma modalidade adicional do método de acordo com a invenção, o composto hidróxi-aromático de fórmula (I) é fenol, o alcanol hemiacetal de fórmula (II) é GMHA e não foi escolhido composto de amina. Verificou-se que uma adução principal conforme formada na etapa de reação é o composto de acordo com a fórmula (XI):
<formula>formula see original document page 12</formula>
As aduções adicionais, conforme são tipicamente formadas na formação da resina de acordo com esta modalidade da invenção, são dadas nas fórmulas (XII), (XIII), (XIV), (XV), (XVI) e (XVII), para as quais a invenção também relata dessa forma. Foi confirmada a preferência por fenol para reagir na localização para ou (em alguma menos preferida) na localização orto.
<formula>formula see original document page 12</formula> <formula>formula see original document page 13</formula>
A invenção refere-se, ainda, a resinas como as que podem ser obtidas pelo método descrito acima. Além disso, ela refere-se ao uso da resina de aldeído hidróxi aromático, de acordo com os princípios ora instituídos, para a preparação de revestimentos ou artigos conformados como painéis à base de madeira do tipo compensados e laminados ou lã mineral como lã de pedra ou lã de vidro. No final, as resinas podem ser usadas por métodos e sob condições similares àquelas propriamente conhecidas do uso de resinas de aldeído hidróxi aromático como resinas fenol- formaldeído. Um catalisador e outros aditivos podem ser adicionados à resina antes dela ser usada para o processamento em sua aplicação final. Os exemplos de aditivos comumente usados são agentes de liberação de molde, agentes antiestáticos, promotores de adesão, plastificantes, agentes de acentuação de cor, retardantes de chama, filtros, promotores de fluxo, corantes, diluentes, iniciadores de polimerização, estabilizantes de UV e estabilizantes de calor. Os exemplos de cargas são fibras de vidro, mica, fibras de carbono, fibras metálicas, argila, fibras aramidas e fibras fortes de polietileno.
Descobriu-se que se for usado fenol como composto hidróxi-aromático de fórmula (I) , a quantidade de fenol livre na resina, conforme preparada, pode ser muito baixa. Isto é surpreendente, uma vez que as resinas fenólicas como as resinas de fenol-formaldeído são famosas por sofrer de altos níveis de fenol, alcançando muitas vezes níveis em torno de 1% ou mais. Contrariamente, na resina de acordo com a invenção, verificou-se que o nível de fenol livre é muito baixo, freqüentemente abaixo de 0,1 ou ainda abaixo de 0,01%.
A resina, de acordo com a invenção, pode ser usada como tal, entretanto, pode ser possível sujeitar a resina a uma etapa de modificação, essa é uma etapa da reação projetada para alterar ou acentuar sua funcionalidade de uma maneira específica. Um exemplo de uma funcionalidade alterada é a solubilidade da resina em água. Um exemplo de uma funcionalidade acentuada é a adição de um grupo reativo. Um exemplo de uma etapa de modificação é colocar a resina em contato com os compostos que reagem com os grupos -OH, um exemplo de tal composto é a epiclorohidrina. Outro exemplo de uma etapa de modificação consiste em colocar a resina em contato com os compostos que reagem com os grupos -OR6, um exemplo de tal composto é a água, a hidrólise do grupo -OR6 que forma um grupo -COOH aumenta a solubilidade da resina na água. A etapa de modificação também pode ser realizada através de uma reação de transesterificação entre os grupos OR6 e compostos adequados como aminas, exemplos de aminas são etanolamina e dietanolamina (DEA) . Se uma etapa de modificação com uma amina for feita em uma resina, é preferencial que não seja usado um amino-composto como matéria prima para a preparação de resina.
Em uma modalidade preferencial da invenção, o composto de bisfenol de fórmula (XI) é usado na preparação de uma resina epóxi. Uma resina epóxi, conforme prévios entendimentos, é um material oligomérico ou polimérico que compreende ao menos duas estruturas anelares de três membros contendo oxigênio, muitas vezes, na forma de porções de glicidil éter.
O anel de três membros contendo oxigênio serve como um local para reações adicionais, chamadas comumente de cura ou reticulação. O termo resinas epóxi é, na prática, usado também para os polímeros curados/reticulados, mesmo que praticamente todas ou ainda todas as estruturas anelares de três membros contendo oxigênio que estivessem presentes já tivessem sido reagidas. Têm-se conhecimento que certos compostos de bisfenol como bisfenol-A podem ser usados para preparar resinas epóxi, por exemplo, através da reação com epiclorohidrina na presença de NaOH. Descobriu-se que o bisfenol-A pode ser parcial ou até integralmente substituído pelo composto bisfenol de fórmula (XI) para preparas as resinas epóxi. Dessa forma, a invenção refere- se ao uso do composto bisfenol de fórmula (XI) em resinas epóxi e às resinas epóxi que podem ser obtidas desse modo. Comparado ao uso de bisfenol-A em resinas de epóxi, essas, de acordo com a invenção, proporcionam possibilidades adicionais para modificação química subseqüente, devido ao grupo de -COOMe como derivado do composto de fórmula (XI), ou possibilidades adicionais para a adesão da resina a outros materiais, devido à polaridade adicional do dito grupo -COOMe. Além do mais, a presença do grupo COOMe permite a possibilidade de que o composto de fórmula (XI) atue como agente ramificador. Deste modo, a invenção refere-se, ainda, ao uso de tais resinas epóxi em revestimentos, tintas, compósitos estruturais, material para pavimentação, laminados elétricos ou adesivos.
Em outra modalidade preferencial da invenção, a resina hidróxi-aromática é sujeitada a uma etapa de modificação na qual a resina é colocada em contato com amônia. A amônia pode ser tal como, por exemplo, na forma gasosa ou na forma líquida, ou pode estar na forma de uma solução, por exemplo, uma solução aquosa. Um efeito do tratamento com amônia é tipicamente o aumento na solubilidade da resina no sistema aquoso. Além disso, este aumento na solubilidade não tem essencialmente nenhum ou somente um efeito limitado na capacidade da resina de passar por reações de cura subseqüentes. Descobriu-se que outros certos métodos que podem levar ao aumento de solubilidade de resina em água, como o tratamento com uma solução aquosa básica de metais alcalinos como NaOH aquoso, podem causar graves destruições, ou até a completa destruição, da capacidade da resina de passar por reações de cura que sejam indesejáveis.
Ainda em outra modalidade preferencial da invenção, a resina hidróxi-aromática é usada na preparação de polímeros termoplásticos. Em particular, os compostos de fórmula (III), (IV), (V), (VI), (VII), (VIII), (IX), (X), (XI), (XII), (XIII), (XIV), (XV), (XVI) OU (XVII) podem ser usados como monômero para substituir parte ou todos os monômeros como bisfenol-A ou outro dióis, ou ésteres aromáticos nos processos para a preparação de policarbonatos ou poliuretanos. Nota-se, por meio disso, que comparados aos compostos de hidróxi aromático como bisfenol-A, os compostos de acordo com a invenção compreendem ao menos grupo hidróxi alifático (não aromático), uma conseqüência disto é que a incorporação dos compostos, de acordo com a invenção, em estruturas poliméricas é facilitada, conforme os grupos hidróxi alifáticos podem produzir melhores reações do que os grupos de hidróxi aromático.
Em uma modalidade preferencial adicional da invenção, um composto de fórmula (III), (IV), (V), (VI), (VII), (VIII), (IX), (X), (XI), (XII), (XIII), (XIV), (XV), (XVI) ou (XVII) é, antes de ser usado como um monômero na preparação de um material polimérico, sujeitado a uma etapa de modificação. Os exemplos preferenciais de tais etapas de modificação são a etoxilação ou a propoxilação.
Os processos para a preparação de poliuretanos ou policarbonatos são chamados conforme se tem conhecimento, as melhores condições para a incorporação de dos compostos, de acordo com a invenção, podem ser obtidas através de experimentos de rotina. A invenção refere-se, ainda, a poliuretanos ou policarbonatos que podem ser obtidos dessa forma.
Será feita uma alusão à invenção por meio dos seguintes exemplos, sem se limitar a eles.
Exemplo 1
Uma resina hidróxi-aromática foi preparada da seguinte maneira: como um composto hidróxi-aromático foram adotados .58,84 gramas de bisfenol-A (97% de pureza); como alcanol hemiacetal foram adotados 66,73 gramas de GMHA (90% de pureza) . Estes componentes foram misturados, isto é, o bisfenol-A foi dissolvido no GMHA, em uma temperatura de .8 0°C. Não foi usado solvente adicional. Como catalisador, foi adicionado 0,5mL de H2SO4 concentrado, a temperatura foi, então, elevada a 900C e a reação continuou por 3 horas sob atmosfera de hidrogênio e sob refluxo. Mediante o resfriamento, foi obtida uma resina com viscosidade muito alta que não se dissolveu em água.
Como tratamento subseqüente, foi coletada uma porção da resina e tratada a 2000C durante 2 horas. Isto resultou na formação de um material vítreo, indicativo de uma resina curada. 0 material vítreo continha menos do que 1%, em peso, tanto de matérias primas de bisfenol-A como de GMHA em sua forma livre não regida. Deste material vítreo, foram coletados 5 gramas e juntados com 95 gramas de água desmineralizada, então, tudo foi aquecido a 800C durante 3 horas. Após o resfriamento e a filtragem, menos de 1%, em peso, dos 5 gramas foi perdido devido à degradação e à dissolução.
Outra porção da resina foi coletada e juntada em 5%, em peso, com água desmineralizada. Inicialmente, não se formou solução. Entretanto, após a adição de amônia na forma de uma solução de NH4OH aquosa a 60°C, revelou-se ser possível dissolver a resina. No momento, o pH da solução aquosa de resina era 7.5. Subseqüentemente ao tratamento de amônia, a solução de resina foi aquecida (no final) a 200°C, isto rendeu (após a evaporação de água e amônia) um material vítreo. Este material vítreo se revelou ser insolúvel em água a 80 °C, como antes do tratamento com amônia. Isto mostra que embora um tratamento com amônia, de acordo com a invenção, sirva para criar a solubilidade em água da resina, não houve destruição da resina conforme fora comprovado pelo fato de que poderia ser curada.
Exemplo 2
Uma resina hidróxi-aromática foi preparada da seguinte maneira: como um composto hidróxi-aromático foram adotados 26,14 gramas de uma solução com 90% de fenol em água; como alcanol hemiacetal foram adotados 166,82 gramas de GMHA (90% de pureza); como amino-composto foram adotados 15,02 gramas de uréia. Adicionalmente, foram usados como solvente 20,21 gramas de água desmineralizada. Estes componentes foram misturados, isto é, a uréia foi dissolvida na mistura GMHA/água/fenol. Como catalisador, foi adicionado 2,5mL de H2SO4 concentrado, a temperatura foi, então, elevada a 80°C e a reação continuou por 3 horas sob atmosfera de hidrogênio e sob refluxo. Mediante o resfriamento foi obtida uma resina com viscosidade muito alta que não se dissolveu em água.
Como tratamento subseqüente, foi coletada uma porção da resina e tratada a 2000C durante 2 horas. Isto resultou na formação de um material vítreo, indicativo de uma resina curada. O material vítreo continha menos do que 1%, em peso, tanto de matérias primas de bisfenol-A como de GMHA em sua forma livre não regida. Deste material vítreo, foram coletados 5 gramas e juntados com 95 gramas de água desmineralizada, então, tudo foi aquecido a 80°C durante 3 horas. Após o resfriamento e a filtragem, cerca de 21%, em peso, dos 5 gramas foi perdido devido à degradação e à dissolução.
A partir deste exemplo, conclui-se que uma resina hidróxi-aromática, de acordo com a invenção, que também compreende um amino-composto pode ser preparada. Sem se ater a qualquer teoria, acredita-se que a uréia, conforme incorporada na resina, pode ter o efeito de sensibilização da resina voltado para o ataque de hidrólise. Um efeito similar é conhecido nas resinas fenol-uréia-formaldeído e melamina-uréia-formaldeido.
Claims (18)
1. Processo para preparação de uma resina hidróxi- aromática caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: - Juntar um composto hidróxi-aromático de fórmula (I), um alcanol hemiacetal de fórmula (II), opcionalmente um amino-composto e opcionalmente um catalisador para formar uma mistura de reação, em que: A fórmula (I) é: em que Ri, R2, R3, R4 e R5 podem ser iguais ou diferentes e são Η, OH, um grupo alquila Ci-C2O, ou um sistema oligomérico ou polimérico, através dos quais, ao menos, um do conjunto que consiste de Ri, R3 e R5 é H; a fórmula (II) é: <formula>formula see original document page 21</formula> em que R6 é um grupo alquila C1-C12, grupo arila, grupo aralquila ou grupo cicloalquila e em que Ri2 é H, um grupo alquila C1-C12, grupo arila, grupo aralquila ou grupo cicloalquila; Levar a mistura reacional a condições através das quais a formação de resina ocorre, formando, dessa maneira, a resina hidróxi-aromática.
2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o composto hidróxi-aromático de fórmula (I) é bisfenol-A.
3. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o composto hidróxi-aromático de fórmula (I) é um composto meta-substituído.
4. Processo, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o composto hidróxi-aromático de fórmula (I) é resorcinol.
5. Processo, de acordo com qualquer um das reivindicações 1, 2, 3 ou 4, caracterizado pelo fato de que um amino-composto é reunido ao composto hidróxi-aromático de acordo com a fórmula (I) e o alcanol hemiacetal de acordo com a fórmula (II) para formar a mistura de reação, sendo que dito amino-composto é selecionado a partir do grupo que consiste em uréia e melamina.
6. Processo, de acordo com qualquer um das reivindicações 1, 2, 3, 4 ou 5, caracterizado pelo fato de que o alcanol hemiacetal de acordo com a fórmula (II) é selecionado a partir do grupo que consiste em metilglioxilato metanol hemiacetal (GMHA™), etilglioxilato etanol hemiacetal (GEHA™), etilglioxilato metanol hemiacetal, butilglioxilato butanol hemiacetal, butilglioxilato metanol hemiacetal, butilglioxilato etanol hemiacetal, isopropilglioxilato isopropanol hemiacetal, propilglioxilato propanol hemiacetal, ciclohexilglioxilato metanol hemiacetal e 2-etilhexilglioxilato metanol hemiacetal.
7. Resina hidróxi-aromática, de acordo com qualquer um das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5 ou 6, caracterizada pelo fato de ser obtida através do processo de qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5 ou 6.
8. Processo para modificar uma resina hidróxi- aromática caracterizado pelo fato de que uma resina da reivindicação 7 é colocada em contato com um composto selecionado a partir do grupo que consiste em alquilaminas, dialquilaminas e epicloridrinas.
9. Composto de bisfenol caracterizado pelo fato de ser de fórmula (XI) <formula>formula see original document page 23</formula> em que M é metila.
10. Método para preparação de resinas epóxi caracterizado pelo fato de que o composto de bisfenol de fórmula (Xl) é usado.
11. Resina epóxi caracterizado pelo fato de que é obtida pelo método da reivindicação 10.
12. Uso de uma resina epóxi, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de ser em revestimentos, tintas, compósitos estruturais, soalho, laminados elétricos ou adesivos.
13. Processo para preparação de um policarbonato caracterizado pelo fato de que, ao menos, um dos compostos de fórmula (III), (IV), (V), (VI), (VII), (VIII), (IX), (X) , (XI), (XII), (XIII), (XIV), (XV), (XVI) ou (XVII) é usado como um monômero ou comonômero.
14. Processo para preparação de um poliuretano caracterizado pelo fato de que, ao menos, um dos compostos de fórmula (III), (IV), (V) , (VI), (VII), (VIII), (IX), (Χ), (XI), (XII), (XIII), (XIV), (XV), (XVI) ou (XVII) é usado como um monômero ou comonômero.
15. Processo para modificar uma resina hidróxi- aromática caracterizado pelo fato de que uma resina hidróxi-aromática da reivindicação 7 é colocada em contato com amônia.
16. Processo, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a amônia está na forma gasosa ou líquida ou na forma de uma solução aquosa.
17. Resina hidróxi-aromática caracterizado pelo fato de que ser obtida através do processo da reivindicação 15 ou 16 .
18. Uso de uma resina hidróxi-aromática da reivindicação 7 ou 17 caracterizado pelo fato de que ser em composições adesivas.
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