MXPA98002301A - Elementos configurados unidos con resinas termoendurecibles - Google Patents

Abstract

Elementos configurados fibrosos unidos con resinas termoendurecibles que comprenden una pluralidad de capas fibras con al menos dos agentes de cohesión unidos con resinas termoendurecibles, de preferencia con capas internas de fibra que comprenden resinas fenólicas como el agente de cohesión y las capas externas superior e inferior que comprenden resinas epóxicas como agentes de cohesión.

Description

* ELEMENTOS CONFI8URADOS UNIDOS CON RESINAS TERMOENDU ECIBLES ESTADO DE LA TÉCNICA Partes configuradas producidas a partir de fibras, como por ejemplo las que se emplean en la fabricación de automóviles 5 como partes para regular el clima y para absorber los sonidos y partes configuradas con una alta resistencia superficial y a las fracturas se producen convencion I ente mediante el moldeo por compresión y curación simultánea de capas de fibras unidas con resina fenólica (telas 10 configuradas). Estos productos tienen la desventaja que event?almente, especialmente cuando están expuestos a los efectos de temperaturas y humedad elevadas, producen un olor desagradable debido en gran medida al agente de curación (hexamet i lentetramin ) y a sus productos de descomposici n de amina. Ds conformidad con el documento EP-A 0 254,807. este problema se resuelve mediante el uso de una mezcla en forma de polvo como agente de cohesión que comprende una resina fenólica que no es termoreactiva y uno o varios productos de condensación del grupo de resinas fenólicas, resinas de amina o bien resinas epóxicas. Aú.n cuando la formación de olor provocada por la he:;amet i lentetramina pueden reducirse de esta manera, permanece un olor residual debido a la resina fenólica. 25 OBJETOS DE LA INVENCIÓN • Es un objeto de la invención proporcionar elementos fibrosos configurados con una resina de termoendurecimiento como agente de cohesión que mantiene buenas propiedades metálicas, de absorción de sonido y de resistencia a la 5 combustión de los elementos configurados fibrosos unidos con resina fenol ica sin el desarrollo de olor de las resinas fenol cas , Es otro objeto de la presente invención proporcionar un método para producir elementos fibrosos configurados que tienen una resistencia incrementada con una reducción de peso de los componentes de vehículo automotor sin ninguna pérdida de calidad. Estos y otros objetos y ventajas de la presente invención serán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada de la invención. LA INVENCIÓN Los elementos configurados fibrosos de la presente invención se conforman de al menos dos capas de fibras empleando agentes de cohesión de resina de termaendur-ec i iento diferentes. De preferencia, los elementos configurados se conforman de al menos una capa ds fibra interna con un agente de cohesión de resina fenol ica y al menos una capa de fibra de revestimiento superior y una capa de fibra de reves imiento inferior unida con un agente de resina epó ica.

Los agentes de cohesión de resina de ter oendurec i iento pueden ser resinas de autocuración o bien pueden proporcionarse con un agente de curación o bien catalizador- de curación que se curan para formar un producto de polímero 5 superior a una temperatura específica elevada. Ejemplos de resinas de termaendureci iento adecuadas son resinas de ftalato de dialilo, resinas epó?icas, resinas de urea, resinas de melamina, resinas de mela ina- ea , resinas de mela ina—fen l ica , resinas fenol icas y méselas de las 10 mismas. Las resinas preferidas se basan en resinas fenólicas y resinas epó?icas. Es sorprendente que los elementos configurados fibrosos producidos por la invención no desarrollen olor ds productos de degradación de resina fenol ica o amina de he?ainet i lentetramina aún cuando las capas de fibra unidas por resina de termoendurec imienta indi idu les, y por ^R consiguiente también todos los elementos configurados fibrosos son permeables al aire y a los gases. Es una ventaja inesperada adicional de estos elementos configurados fibrosos que presentan una resistencia incrementada ds tal manera que es posible lograr la misma resistencia con elementos configurados fibrosos más delgados de la presente invención en comp ación con lo que se puede lograr con elementos configurados fibrosos pesados, convencionales, unidos solamente con una resina fenol ica. En particular, se * logra un incremento adicional de la resistencia y una disminución de las emisiones de olores y las capas de fibras proporcionadas con los agentes de cohesión de resina de termoendurec imiento se producen de conformidad con un 5 proceso de cardado. Ejemplos de los agentes de cohesión fenólicos son todos productos de condensación de fenoles y aldehidos, especialmente fenol, cresol o bien xilenal con forma Ideh ido, con mayor preferencia resoles y novolac convencion les, con mayor preferencia mezclas de novolac y hexametil etramina . Habitualmente, las resinas fenólicas se emplean en forma de pol vos . Los agentes de cohesión basados en resinas epóxicas son habitualmente una mezcla de polvo de compuestos epóx icos con al menos dos grupos epóxicos por molécula y un agente de _? curación. Se prefieren agentes de curación latentes para obtener un tiempo de procesamiento suficiente entre el tiempo de mezclado y el iempo de curación. Ejemplos de agentes de curación latentes son anhídridos ácidos o bien derivados de imidazol pero se prefieren novslac o bien compuestos complejos de metal como por e empla los descritos en el documento EP-B 0,518,908. Ejemplos de fibras son fibras inorgánicas como por ejemplo fibras de vidrio y materiales de tipo fibra inorgánicos o bien mezclas de fibra. De prefe ene i son fibras orgánicas camo por ejemplo lana, algodón, fibras brutas, yute, lino, cáñamo, paliéster o fibras acrílicas. Una gran parte del materia 1 de f ibra em 1eado puede otateñerse a pa tir de materiales textiles desechados por medio de un proceso de recuperación en donde las fibras se mezclan por métodos conocidos per se con los agentes de cohesión par iculares y se colocan en capas discretas de fibras (telas configuradas, par icularmente telas configuradas cardadas). De conformidad con la invención, varias capas de fibras (tejidos de telas configuradas) con al menos dos agentes de cohesión de resina de termoendurecimiento diferentes se colocan una encima de la otra. De preferencia se emplea una o varias capas de fibra junto con resina fenólica co o agente de enlace como la capa interna y su lado superior y su lado inferior se equipan ambos con una capa de revestimiento que comprende una o varias capas de fibras que comprenden resina epóxica co o agente de cohesión. Las capas individuales de fibras o bien la estructura apilada (productos intermedios) se cortan al tamaño de manera conocida per se y pueden o bien curarse de manera previa o bien curarse posteriormente mientras se están configurando, o bien las estructuras apiladas se curan de manera intermedia co o hojas a temperaturas superiores a las temperaturas de curación de los agentes de cohesión de resina de termoendurecimiento. En el caso más sencillo, * telas configuradas fibrosas se combinan, en cada caso, con agentes diferentes de cohesión como productos semi erminados y se moldean y curan a una temperatura superior a la temperatura de curación de los agentes de cohesión de resina 5 de termaendurecimiento potenc ial ente mientras se están configurando. Por ejemplo, un perchero para sombrero con un peso por área unitaria de 2500 g/m2 puede fabricarse a partir de dos productos semi terminados pesando cada uno 500 g m2 con mezcla de agente de curación de resina epóx.ica como 10 el agente de cohesión y un producto semi erminado intercalado con un peso de 15O0 g/m2 can no%'olac hexamet i lentetramina co o agente de cohesión. El método preferido de la invención para la producción de las capas de fibras unidas de resina de termoendurecimiento es el proceso de cardado en donde las fibras se peinan hasta lograr filas muy finas que se proporcionan después con agentes de cohesión y se apilan en posición longitudinal y transversal hasta alcanzar el peso deseado por área unitaria con la capa de cobertura superior, la capa media y la capa inferior comprendiendo diferentes agentes de cohesión, si se desea. Las capas medias comprenden también ds preferencia resinas fenol icas y las capas externas superior e inferior comprenden resinas epóxicas como agente da cohesión. En un método particularmente preferido, telas configuradas fibrosas (capas de fibras) se producen por medio del proceso de cardado de tal manera que en el fieltro de fibra producido continuamente se rocía en la dirección longitudinal en tres amplias zonas iguales o diferentes agentes de cohesión diferentes por lo que la zona interna 5 contiene el agente de cohesión para la capa interna del elemento configurado fibroso y las dos zonas externas contienen el (los) agente (s) de cohesión para las capas externas superior e inferior del elemento configurado fibroso. El tejido de tela configurada producida de esta forma se arregla en una técnica de pliegue cruzado de tal. manera qu.e el fieltro de fibra recién configurado comprenda capas de fibra con diferentes agentes de cohesión. Este fieltro de fibra configurado es calentado brevemente de tal manera que los agentes de cohesión de resina de termoendurec imiento se derritan y se fijen en la fibra, pero no se curen. El fieltro de fibra configurado es después ^ enfriado y ajustado. Finalmente, los productos intermedios producidos de esta forma, patencialmente mientras se están configurando, ss moldean y curan de manera conocida per se para este propósito y varios de estos productos semi er i nados pueden también colocarse uno arriba del otro y moldearse juntos y curarse. En el siguiente ejemplo, se describe una modalidad preferida para ilustrar la invención. Sin embargo se debe de entender que la invención no tiene el propósito de limitarse a la modalidad específica. EJEMPLO El agente de cohesión de resina fenol ica empleado fue un novolac de fenol con un punto de ablandamiento de 98*C 5 mezclado con h en peso de hexamet i lentetramina y, el agente de cohesión de resina epóxica empleado fue una mezcla de una resina epóxica basada en bisfenol A (equivalente de epóxidos 183^ punto de ablandamiento-: 75°C) y 5% en peso de un agente * de curación latente que comprende una "solución sólida" en polvo de 30 de 2~met i 1-imidazol en 70/. de un novolac de fenol que tiene un alto punto de fusión. Usando el procedimiento de cardado, se produjo con inuamente una tela configurada fibrosa que comprendía una mezcla de fibras textiles y agentes de cohesión de resina en polvo.

Una vez formado el fieltro ds fibra, los diferentes agentes de cohesión fueron rociados en la dirección longitudinal en tres zonas de anchuras iguales. Las dos zonas externas recibieron el agente de enlace de resina epóxica y la zona interna recibió el agente de cohesión de resina fenol ica. El fieltro de fibra configurado producido de esta forma fue arreglado en una técnica de doblado cruzado conocid per se de tal manera que se formó/ un nuevo fieltro de fibra configurado en donde la capa interna comprendió la resina fenólica y la capa externa superior e inferior comprendió la resina ep? ica como agente de enlace.

Dicho fieltro de fibra configurado fue levado en ?n horno de aire especulante mantenido a una temperatura de 15 *0 a una velocidad tal que los agentes de cohesión se fusionaron y se fijaron en las fibras, pero na fueron curados. Se enfrió después el tejido, el cual fue ajustado y después, mientras estaba configurado, se moldeó durante 60 segundos a una temperatura comprendida entre 180~Í90°C y bajo una presión de 170 bar, y fue curado. El elemento configurado fibroso unido con resina de termoendurec imiento fue auto-resistente a las flamas y cuando se expuso a flamas externas, presentó una baja densidad de humo. El elemento configurado fibroso no pressnt? olores, aún bajo el efecto de temperaturas elevadas (40—70 C) y humedad elevada (90* de humedad ambiental relativa). En comparación con un elemento configurado fibroso unido solamente con resinas fanólicas del mismo peso por área unitaria, presentó una resistencia que fue incrementada en 27'/ y no se observaron fenómenos de separación de capas individua les, lo que se conoce co o divi iones. Varias modificaciones de los elementos y métodos de la invención pueden llevarse a cabo sin s lirse ni del espíritu ni del alcance de dicha invención y se entenderá que la invención se encuentra limitada solamente de conformidad con lo definido en las reivindicaciones anexas.

Claims (9)

1. REIVINDICACIONES í. Un elemento configurado fibroso que comprende al menos dos capas de fibras que emplean agentes de cohesión de resina de termoendureci iento diferente. 5
2. 2. Un elemento configurado fibroso donde un agente de cohesión es una resina fenol ica y el otro agsnte de cohesión es una resina epó ica.
3. 3. Un elemento configurado fibroso de conformidad con la * rei i dicación i que comprende al imanos una capa de fibra 10 interna con un agente de cohesión de resina fenol ica y al menos unas capas externas superior e inferior con un agente de cohe i n epó ics.
4. 4. Un elemento configurado fibroso de conformidad con la reivindicación 1 donde las capas ds fibras se producen 15 mediante el procedimiento de cardado.
5. 5. Un elemento configurado fibroso de conformidad con la rei indicación 3 donde las capas de fibras se producen por medio del proceso de cardado.
6. 6. Un proceso para la preparación de un elemento configurado 20 fibroso de la reivin icación 1 que comprende la combinación de al menos dos capas de fibra impregnadas con diferentes agentes de cohesión de resina de termoendurec imiento y curación de las capas combinadas a una temperatura superior a la temperatura de curación de las resinas de 25 termoendurec imiento.
7. 7. Un proceso para la preparación de un elemento fibroso configurado de la reivindicación 3 proporcionando al menos una capa "interna de fibras con un agente de cahesión de resina fenólica con al menos una capa de fibra superior 5 externa y una capa de fibra inferior externa con un agente de cohesión de resina ep? ica y curación del elemento a una temperatura superior a la temperatura de curación ds los agentes de cohesión- #
8. 8. El proceso de conformidad con la reivindicación , donde 10 las capas ds fibras ss producen por medio del método de cardado.
9. 9. Un proceso para la preparación de ?.n elemento configurado fibroso de la reivindicación 1 que comprende la formación de capas de fibra por medio del proce imiento de cardado, el 15 rociado del tejido de fibras en tres zonas longi udinales con ia zona interna recibiendo una resina fenólica en polvo y las dos zonas externas rec ib iendo una resina epó ica m polvo, so etiendo el fieltra de fibra revestido a doblado cruzado con el objeto de formar un tejido de fibra con una 20 capa de fibra interna con un agente de cohesión de resina fenólica y una capa de fibra superior e inferior externa con un aglomerante epóxico, calentando brevemente el fieltro de fibra configurado para derretir los agentes de cohesión sin curación, enfriando y a ustando el fieltra da fibra y 25 configurando, moldeando y curando el fieltro de fibra.