ES2269734T3 - Mezcla de agentes aglutinantes y su utilizacion. - Google Patents
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Abstract
Mezcla de agentes aglutinantes sobre la base de una mezcla pulverulenta a base de una resina fenólica no reactiva térmicamente y de uno o varios productos de condensación reactivos térmicamente, tomados entre el conjunto formado por las resinas fenólicas, amínicas o epoxídicas, caracterizada porque adicionalmente contiene un barniz en polvo.
Description
Mezcla de agentes aglutinantes y su
utilización.
El invento se refiere a mezclas de agentes
aglutinantes sobre la base de una mezcla en forma de polvo a base
de una resina fenólica no reactiva térmicamente y de uno o varios
productos de condensación reactivos térmicamente, tomados entre el
conjunto formado por las resinas fenólicas, amínicas o epoxídicas.
Tales agentes aglutinantes son conocidos a partir del documento de
patente europea EP-B 0.254.807. Ellos se utilizan
predominantemente para la producción de materiales de velos
textiles y hacen posible en este contexto la producción de productos
muy valiosos, que ni siquiera a una temperatura y a una humedad
elevadas propagan ningún olor perturbador a
aminas.
aminas.
Una desventaja de estas mezclas de agentes
aglutinantes consiste en que su reactividad no corresponde a los
requisitos establecidos para una producción rápida a gran escala, de
manera tal que o bien se deben emplear agentes aceleradores
adicionales o se deben prolongar los tiempos de cadencia en la
producción de correspondientes piezas moldeadas. Esto es válido en
particular cuando, como componente reactivo térmicamente se emplean
los productos de condensación a base de bisfenoles y formaldehído,
que por lo demás son muy ventajosos.
Por lo tanto, es misión del invento poner a
disposición mezclas de agentes aglutinantes que, al igual que las
mezclas de agentes aglutinantes a base de una resina fenólica no
reactiva térmicamente y de uno o varios productos de condensación
reactivos térmicamente, tomados entre el conjunto formado por las
resinas fenólicas, amínicas o epoxídicas, sean apropiados para la
producción de materiales de velos textiles muy valiosos, que ni
siquiera a una temperatura y a una humedad elevadas propaguen ningún
olor perturbador, cuya reactividad, sin embargo, se aumente
manifiestamente en comparación con la de los agentes aglutinantes
mencionados y que, por lo tanto, incluso sin aceleradores, permitan
unos cortos tiempos de cadencia al realizar el endurecimiento.
La solución para el problema planteado por esta
misión se efectúa mediante mezclas de agentes aglutinantes de
acuerdo con las reivindicaciones 1 a 7. Los agentes aglutinantes se
emplean de manera preferente para la producción de materiales de
velos textiles así como en calidad de agentes aglutinantes para
masas moldeadas, materiales refractarios, agentes abrasivos, forros
de fricción y en el sector de la fundición, como se reivindica en
las reivindicaciones
8 a 13.
8 a 13.
Se encontró que la reactividad de las mezclas de
agentes aglutinantes a base de una resina fenólica no reactiva
térmicamente y de uno o varios productos de condensación reactivos
térmicamente, tomados entre el conjunto formado por las resinas
fenólicas, amínicas o epoxídicas, se aumenta esencialmente cuando a
la mezcla de agentes aglutinantes se le añade adicionalmente, como
otro componente aglutinante adicional, un barniz en polvo.
Así, p.ej. el tiempo B (de acuerdo con la norma
DIN 16916-02-C2, medido a 150ºC) de
una mezcla a base de iguales partes en peso de una novolaca
fenólica y de un resol sobre la base de bisfenol A (agente
aglutinante de base) es de 6 min.
Si este agente aglutinante de base se mezcla
p.ej. con diferentes cantidades de un barniz en polvo, que se basa
en un 70% en un polvo de barniz reactivo sobre la base de resinas
epoxídicas y en un 30% en un polvo de barniz reactivo sobre la
base de resinas de poliésteres, las mezclas obtenidas de agentes
aglutinantes tienen los siguientes
tiempos B:
tiempos B:
| Relación de la mezcla de un agente aglutinante | Tiempo B |
| de base y un barniz en polvo | |
| 90 : 10 | 3 min, 30 s |
| 80 : 20 | 2 min, 0,5 s |
| 70 : 30 | 2 min, 0,5 s |
| 60 : 40 | 3 min, 10 s |
| 50 : 50 | 5 min, 30 s |
\vskip1.000000\baselineskip
Se encontró además que las resistencias
mecánicas de estos materiales de velos textiles producidos con estas
mezclas, en comparación con las de los que se producen con un
agente aglutinante de base puro, han aumentado esencialmente.
Además, ni siquiera después de un almacenamiento a una temperatura
más elevada y con una alta humedad no se percibe ningún perturbador
desprendimiento del olor.
Resinas fenólicas no reactivas térmicamente son
resinas fenólicas condensadas en un medio ácido, de la fórmula
general
siendo R y R' iguales o diferentes
y significando hidrógeno o una cadena de alquilo con 1 a 9 átomos de
C.
Son productos de partida el fenol, y los
cresoles, xilenoles o alquilfenoles de cadena larga, que se
condensan en un medio ácido con formaldehído o con un compuesto que
desprende formaldehído en las condiciones de condensación, estando
situada la relación de fenol a formaldehído en el intervalo de 1 :
0,6 a 1 : 0,9.
Las resinas reactivas térmicamente, que se
pueden emplear individualmente o combinadas, pueden proceder de
tres diferentes conjuntos: los de las resinas fenólicas, amínicas y
epoxídicas. La resina fenólica no reactiva térmicamente se emplea
con uno o varios de estos productos de condensación reactivos
térmicamente en la relación de pesos de 30 : 70 a 90 : 10.
Las resinas fenólicas reactivas térmicamente
(resoles) son productos de reacción procedentes de la condensación
en condiciones alcalinas de un compuesto fenólico con formaldehído o
con un compuesto que desprende formaldehído en las condiciones de
condensación. Como compuesto fenólico se pueden emplear fenoles,
uni- o pluri-nucleares o mezclas de las clases
mencionadas de compuestos, y ciertamente fenoles tanto uninucleares
como también plurinucleares.
Ejemplos de ellos son el propio fenol, así como
sus homólogos sustituidos con alquilo, tales como o-, m- o
p-cresol, xilenoles o fenoles alquilados en mayor
grado, y además fenoles sustituidos con halógenos, tales como
cloro- o bromo-fenol y fenoles plurivalentes, tales
como resorcinol o pirocatecol, así como fenoles plurinucleares
tales como naftoles o bisfenoles. Los compuestos fenólicos
preferidos son el bisfenol A y el bisfenol F. Los compuestos
fenólicos y el formaldehído se hacen reaccionar entre sí de manera
preferente en la relación molar de 1 : 1,0 a 1 : 4,0.
Las resinas fenólicas que se han de emplear
conforme al invento, las que son reactivas térmicamente y las que
no son reactivas térmicamente, deben tener en común un contenido de
fenol libre de menos que 1%, y deben presentarse en una forma de
polvo.
Como resinas amínicas reactivas térmicamente se
han de emplear productos de condensación de formaldehído tanto con
melamina como también con benzoguanamina o urea, así como sus
condensados mixtos. Ellas se pueden emplear a solas, pero
preferentemente en mezcla (en una relación de mezcladura arbitraria)
con los resoles, como componente aglutinante reactivo
térmicamente.
Como resinas epoxídicas se pueden emplear todas
las resinas epoxídicas sólidas usuales en el comercio, de manera
preferida resinas epoxídicas sobre la base de bisfenol A y bisfenol
F, así como novolacas epoxidadas.
Todas las resinas utilizadas se emplean en
estado seco y en forma de polvo con unos tamaños de granos situados
en el intervalo entre 1 y 300 \mum, de manera preferida entre 10 y
60 \mum.
Los barnices en polvo, empleados en los agentes
aglutinantes conformes al invento, son barnices reactivos, en forma
de polvo, que como agentes aglutinantes contienen resinas
termoestables (duroplásticas) tales como resinas epoxídicas o de
poliésteres, pero adicionalmente también resinas de poliuretanos o
acrílicas y que se pueden emplear como un tipo puro o como una
mezcla. Pueden ser incoloros o pigmentados, no siendo necesaria por
regla general ninguna separación según los tonos de color. Los
barnices en polvo preferidos son materiales de reciclamiento de
barnices en polvo. Éstos resultan como la denominada proyección
sobrante (en inglés overspray) procedente de cabinas de barnizado,
como cargas defectuosas en la producción de barnices en polvo, como
polvos de filtros en la producción y elaboración de barnices en
polvo, o como residuos procedentes de la molienda de los polvos.
Los tamaños de granos de los materiales de reciclamiento de barnices
en polvo, que se emplean, están situados, con 1 a 300 \mum, de
manera preferida entre 10 y 60 \mum, aproximadamente en el mismo
intervalo que el de las resinas. Si se utilizan materiales de
reciclamiento de barnices en polvo, cuyo tamaño de granos es
demasiado pequeño para la finalidad de utilización deseada, por
aglomeración y cocción de partículas individuales se pueden obtener
tamaños de granos mayores.
Los materiales de reciclamiento de barnices en
polvo, que se emplean en las mezclas de agentes aglutinantes
conformes al invento, no están todavía reticulados. Ellos contienen
grupos reactivos tales como grupos carboxilo, de epóxido,
hidroxilo, amino, amido o de isocianatos rematados, que al calentar
pueden reaccionar unos con otros y con los grupos reactivos de las
resinas fenólicas no reactivas térmicamente y de los productos de
condensación reactivos térmicamente, tomados entre el conjunto
formado por las resinas fenólicas, amínicas o epoxídicas.
El empleo de estos barnices en polvo y/o
materiales de reciclamiento de barnices en polvo, en común con
resinas fenólicas como agentes aglutinantes para velos fibrosos o
piezas moldeadas de velos fibrosos, se conoce a partir de los
documentos de solicitudes de patentes internacionales WO 95/30034 y
WO 96/16218. De acuerdo con estas dos solicitudes de patentes, se
proporciona de esta manera una posibilidad de revalorizar todavía
los residuos de barnices en polvo que resultan como desechos.
De acuerdo con el presente invento, los barnices
en polvo y/o los materiales de reciclamiento de barnices en polvo
sirven para mejorar aun más el perfil, ya bueno, de propiedades de
las mezclas de agentes aglutinantes muy valiosas, que contienen una
resina fenólica como un componente aglutinante. Esto abre la
posibilidad de emplear las mezclas de agentes aglutinantes
conformes al invento no solamente como un agente aglutinante en la
producción de materiales de velos textiles, sino de manera
enteramente general en todos los sectores tradicionales de
aplicación, en los que se utilizan resinas fenólicas sólidas como
agentes aglutinantes. En particular, por lo tanto, las mezclas de
agentes aglutinantes conformes al invento encuentran utilización
como agentes aglutinantes para masas de moldeo, materiales
refractarios, materiales abrasivos, forros de fricción y arenas de
fundición en la industria de la fundición. En tales casos, una
ventaja adicional de las mezclas de agentes aglutinantes consiste
en que su utilización en los respectivos sectores de aplicación se
puede efectuar con los procedimientos conocidos y usuales en los
casos de estas aplicaciones.
Las mezclas de agentes aglutinantes conformes al
invento consisten en una mezcla a base de una resina fenólica no
reactiva térmicamente y de uno o varios productos de condensación
reactivos térmicamente, tomados entre el conjunto formado por las
resinas fenólicas, amínicas o epoxídicas, así como de un barniz en
polvo. En este caso, la resina fenólica no reactiva térmicamente se
combina con el producto de condensación reactivo térmicamente en la
relación de pesos de 30 : 70 a 90 : 10. Esta mezcla se combina con
un barniz en polvo en la relación de pesos de 90:10 a 50 : 50, por
lo que la mezcla de agentes aglutinantes tiene la siguiente
composición:
De 90 a 50 partes en peso de una mezcla a base
de una resina fenólica no reactiva térmicamente junto con un
producto de condensación reactivo térmicamente en la relación de
pesos de 30 : 70 a 90 : 10 y de 10 a 50 partes en peso de una
resina en polvo.
La preparación de la mezcla de agentes
aglutinantes se efectúa por mezclamiento de los componentes
individuales en forma de polvo unos con otros. En tal caso, es
indiferente que ciertos componentes individuales, independientemente
de qué tipo se trate, ya estén mezclados previamente unos con
otros, o que todos los componentes se reúnan y mezclen unos con
otros al mismo tiempo. La mezcla es casi ilimitadamente apta para el
almacenamiento a la temperatura ambiente.
El endurecimiento de la mezcla de agentes
aglutinantes se efectúa por regla general sin la adición de otro
agente endurecedor o acelerador adicional, por calentamiento a una
temperatura situada en el intervalo de 100 a 220ºC, de manera
preferida de 140 a 180ºC.
Claims (13)
1. Mezcla de agentes aglutinantes sobre
la base de una mezcla pulverulenta a base de una resina fenólica no
reactiva térmicamente y de uno o varios productos de condensación
reactivos térmicamente, tomados entre el conjunto formado por las
resinas fenólicas, amínicas o epoxídicas, caracterizada
porque adicionalmente contiene un barniz en polvo.
2. Mezcla de agentes aglutinantes de
acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque el
barniz en polvo es un material de reciclamiento de barnices en
polvo.
3. Mezcla de agentes aglutinantes de
acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el
barniz en polvo es un polvo de barniz reactivo sobre la base de
resinas epoxídicas y/o de poliésteres.
4. Mezcla de agentes aglutinantes de
acuerdo con la reivindicación 3, caracterizada porque el
barniz en polvo contiene adicionalmente polvos de barnices
reactivos sobre la resinas de poliuretanos y/o acrilatos.
5. Mezcla de agentes aglutinantes de
acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 4,
caracterizada porque contiene la resina fenólica no reactiva
térmicamente junto con el producto de condensación reactivo
térmicamente en la relación de pesos de 30 : 70 a 90 : 10.
6. Mezcla de agentes aglutinantes de
acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 5,
caracterizada porque contiene la mezcla a base de una resina
fenólica no reactiva térmicamente junto con el producto de
condensación reactivo térmicamente y el barniz en polvo en la
relación de pesos de 90 : 10 a 50 : 50.
7. Mezcla de agentes aglutinantes de
acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 6,
caracterizada porque como resinas fenólicas reactivas
térmicamente, contiene productos de reacción condensados en
condiciones alcalinas procedentes de la condensación de bisfenoles
con formaldehído.
8. Utilización de la mezcla de agentes
aglutinantes de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1
a 7, como agente aglutinante en la producción de materiales de velos
textiles.
9. Utilización de la mezcla de agentes
aglutinantes de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1
a 7, como agente aglutinante para masas de moldeo.
10. Utilización de la mezcla de agentes
aglutinantes de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1
a 7, como agente aglutinante para materiales refractarios.
11. Utilización de la mezcla de agentes
aglutinantes de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1
a 7, como agentes aglutinantes para materiales abrasivos.
12. Utilización de la mezcla de agentes
aglutinantes de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1
a 7, como agente aglutinante pare forros de fricción.
13. Utilización de la mezcla de agentes
aglutinantes de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1
a 7, como agente aglutinante en la industria de la fundición.
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