MEJORADOR DE SUPERFICIE PARA COMPOSICIONES DE MEZCLAS REFORZADAS La presente invención se relaciona a composiciones mej oradoras de superficie útiles en composiciones termoendurecibles, por ejemplo, compuestos de moldeo basados en poliéster y viniléster insaturados. También se relaciona a las composiciones termoendurecibles que contienen las composiciones mej oradoras de superficie. Varios grupos de compuestos se han identificado como mej oradores de la lisura o suavidad de la superficie de mezclas reforzadas basadas en poliéster y viniléster moldeadas. Estos compuestos varían en composición e incluyen compuestos epoxi, aductos oligoméricos politerminados de ácidos grasos de cadena larga con funcionalidad multi hidroxi o funcionalidad multi epoxi, y otros. Ver Atkins patente norteamericana No. 4,525,498. Estos compuestos cuando se utilizan con aditivos termoplásticos, tales como composiciones termoplásticas basadas en acetato de polivinilo, mejoran el control de contracción y la lisura de superficie de las mezclas reforzadas basadas en poliéster y vinil éster moldeadas. A pesar de la mejora en la lisura de superficie que estas composiciones imparten a las . composiciones termoendurecibles moldeadas, tales como mezclas reforzadas basadas en poliéster y vinil éster, tales mezclas moldeadas no presentan una superficie tan lisa como los metales. Asi, hay una necesidad para una mejora adicional de la lisura o suavidad de superficie de tales mezclas moldeadas. La invención es una composición que comprende una mezcla de dos o más composiciones que contienen epóxido seleccionadas de aceites vegetales epoxidados, ésteres de alquilo epoxidados o epóxidos cicloalifáticos . En otra modalidad, la invención es una mezcla de uno o más aceites vegetales epoxidados, ésteres de alquilo epoxidados o epóxidos cicloalifáticos con uno o más epóxidos aromáticos o polioles de polioxialquileno funcionalizados con epóxido. La referencia a dos o más composiciones de epóxido que contienen composiciones seleccionadas de aceites vegetales epoxidados, ésteres de alquilo epoxidados y epóxidos cicloalifáticos significa que dos composiciones son seleccionadas de una, o más de una, de las categorías listadas. El uso de la palabra "composición" en este contexto significa que el material seleccionado puede ser una mezcla de compuestos. En una modalidad preferida, la composición epoxi comprende mayor que 50 por ciento en peso de una o más composiciones epoxi que comprenden aceites vegetales epoxidados, ésteres de alquilo epoxidados o epóxidos cicloalifáticos y 50 por ciento en peso o menos de epóxidos aromáticos o polioles de polioxialquileno funcionalizados con epoxi. En otra modalidad, la invención es una composición de resina epoxi que comprende dos o más composiciones de resina epoxi seleccionadas del grupo de composiciones de aceite vegetal epoxidado, composiciones de éster de alquilo epoxidado, composiciones de epóxido cicloalifático, composiciones de epóxido aromático y composiciones de óxido de polioxialquileno en donde la composición tiene un número de oxirano promedio de 8.8 o menor y una viscosidad de 1000 (1.0 Pa.s) cps o menor. En otra modalidad, la invención es una composición que comprende una mezcla de dos o más ' composiciones de epóxido en donde por lo menos uno es seleccionado de aceites vegetales epoxidados, ásteres de alquilo epoxidados, o epóxidos cicloalifáticos y por lo menos una puede ser seleccionada de un epóxido aromático o un poliol de polioxialquileno epoxidado en donde el . número de oxirano promedio es 8.8 o menor y la viscosidad es de 1000 centipoises (1 Pa.s) o menor. Una composición de resina epoxi más preferida comprende en una parte aceite de linaza epoxidada y/o epoxitalato de · octilo y una resina epoxi liquida. De preferencia, la primera parte está presente en una cantidad de 50% en peso o mayor de la composición. En otra modalidad la composición epoxi comprende una mezcla de aceite de linaza epoxidada y epoxitalato de octilo. De preferencia, los dos componentes epoxi están presentes en una relación en peso de 3:1 a 1:3, y mucho más de preferencia 1:1. Las composiciones de epoxi de la invención son útiles como aditivos en mej oradores de la superficie usados en composiciones de resina termoendureclble insaturada, tales como las composiciones basadas en resina de poliéster y vinil éster . En otra modalidad, la invención es una composición novedosa útil como un me orador de superficie para composiciones de resina termoendureclble insaturada, esta composición que comprende una composición de resina epoxi de esta invención, un aditivo termoplástico que comprende un polímero termoplástico, de preferencia que tiene un peso molecular promedio en peso de 10,000 a 400,000 g/g mol; y un compuesto capaz de disolver el aditivo termoplástico y la composición epoxi. De preferencia, tal compuesto es un monómero de reticulación capaz de la copolimerización con resinas termoendurecibles insaturadas. Todavía en otra modalidad, la invención es una composición de resina termoendureclble que comprende; (a) una o más resinas termoendurecibles insaturadas ; ' (b) uno o más monómeros de reticulación; (c) una composición mej oradora de superficie como es descrita en la presente. De preferencia la composición me oradora de superficie comprende 25 partes a 45 partes en peso y de preferencia 30 a 40 partes de 100 partes de los componentes a) , b) y c) . En todavía otra modalidad, la invención comprende partes moldeadas que comprenden los componentes a) , b) y e), en donde la superficie del objeto moldeado tiene lisura de superficie mejorada comparado con las partes moldeadas que no contienen la parte c) . Las mezclas de compuestos epoxi de la invención, tal como una mezcla de aceite de linaza epoxidado y epoxitalato de octilo, cuando se utilizan en una mezcla termoendurecible, tal como la mezcla reforzada basada en poliéster o vinil éster, proporcionan lisura de superficie mejoradas de un . panel moldeado de la composición. Adicionalmente una mezcla 50/50 de dos compuestos epoxi proporcionan mejor lisura de superficie que ya ' sea el compuesto epoxi solo u otras relaciones de mezclas. La composición mejoradora de superficie comprende un aditivo termoplástico presente en una cantidad de 12 a 35 partes en peso, de preferencia de 16 a 30 partes en peso, y más de . preferencia de 20 a 27 partes en peso, una composición epoxi presenta una cantidad de 12 a 25 partes en peso; de preferencia de 32 a 23 partes en peso, y., mucho más de preferencia de 10 a 16 partes en peso; un monómero de reticulación presente en una cantidad de 40 a 87 partes en peso, de preferencia 47 a 81 partes en peso, y más de preferencia de 57 a 70 partes en peso en donde hay 100 partes totales en peso. Los pesos están basados en el peso del aditivo termoplástico, la composición epoxi, y el monómero de reticulación. De preferencia, la cantidad de cada componente se elije para formar un sistema de una sola fase. Las resinas termoendurecibles insaturadas adecuadas para el uso .de acuerdo con la presente invención incluyen aquellos materiales poliméricos 'insaturados que pueden ser r'eticulados para formar artículos termoendurecibles. Típicamente, las resinas termoendurecibles insaturadas tiene un peso molecular promedio de por lo menos 500, de preferencia de 500 a 10,000 gramos por gramo mol ("g/gmol") . Como se utiliza en- la presente, el término peso molecular promedio significa peso molecular promedio en peso. -Los métodos para determinar el peso molecular promedio en peso son conocidos para aquellos expertos en la técnica. Un método preferido para determinar el peso molecular promedio en peso en la cromatografía de terminación en gel. Las resinas termoendurecibles insaturadas típicas incluyen, por ejemplo, poliésteres, vinil ésteres, diacrilatos de epoxi, diacrilatos de poliéster, diacrilatos de poliuretano, poliacrilatos de poliuretano terminado en acrilato, poliacrilatos acrilados, poliéteres acrilados y similares. Las resinas termoendurecibles especialmente preferidas incluyen poliésteres y vinil ésteres . Como se utiliza en la presente, el término "poliésteres" incluye vinil ésteres. Tales resinas temoendurecibles insaturadas son comercialmente disponibles o alternativamente se pueden preparar fácilmente por aquellos expertos en la técnica. Ejemplos de resinas termoendurecibles insaturadas adecuadas para el uso de acuerdo con la presente invención se describen por ejemplo en las patentes norteamericanas Nos. 4,172,059 y 4,942,001, incorporadas en la presente por referencia. Una o más resinas termoendurecibles insaturadas pueden ser empleadas en las composiciones de moldeo de la presente ' invención.' La cantidad total de resinas termoendurecibles insaturadas de las composiciones de moldeo de la presente invención es típicamente de 15 a 80 partes en peso, de preferencia, de 20 a 60 partes, en peso y más de preferencia de 25 a 50 partes en peso basado en el peso de la resina termoendurecible insaturada, aditivo termoplástico, composición de epóxido y monómero de reticulación. Detalles adicionales concernientes ¦ con la selección y las cantidades de resinas termoendurecibles insaturadas son conocidos para aquellos expertos en la técnica. Los monómeros de reticulación adecuados para el uso de acuerdo con la presente invención incluyen materiales que son copolimerizables con las resinas termoendurecibles insaturadas. El monómero de reticulación también sirve para la función de disolver la resina termoplástica para de esta manera facilitar su interacción con los otros componentes de la composición de moldeo. De preferencia, el monómero contiene insaturación olefinica, más de preferencia insaturación etilénica. Los monómeros olefinicamente insaturados típicos, incluyen, por ejemplo estireno, isómeros de vinil y tolueno, metacrilato de metilo, acrilonitrilo y estireno sustituido tales como, por ejemplo, cloroestireno y alfametilestireno . Los monómeros funcionales, tales como, por ejemplo, divinilbenceno o acrilatos o metacrilatos 'multifuncionales también pueden ser empleados. El estireno es un monómero preferido para el uso en las proporciones de la presente invención. Uno o más monómeros de reticulación pueden ser usados en las composiciones de moldeo de la presente invención. Típicamente, la cantidad total del monómero de reticulación es de 20 a 80 partes en peso, de preferencia de 30 a 65 partes en peso, y más de preferencia de 40 a 55 partes en peso basado en el peso de la resina termoendurecible insaturada, aditivo termoplástico, composición de -resina epoxi y monómero de reticulación. Tales monómeros son disponibles fácilmente de manera comercial. Detalles adicionales concernientes con la selección y las cantidades de los monómeros de reticulación son bien conocidos para aquellos expertos en la técnica. Uno o más aditivos termoplásticos pueden ser empleados en las composiciones de moldeo de la presente invención. Típicamente, la cantidad total del aditivo termoplástico es de 3 a 30 partes, de preferencia de 5 a 25 partes y más de preferencia de 8 a 20 partes basado en el peso de la resina terñioendurecible insaturada, aditivo termoplástico, composición de epóxido y monómeros de reticulación. Ejemplos de los aditivos termoplásticos adecuados para el uso de acuerdo con la presente invención son descritos, por ejemplo, la patente norteamericana No. 4,172,059, incorporada en la presente por referencia. Tales aditivos termoplásticos con comercialmente disponibles o alternativamente se pueden preparar por aquellos expertos en la técnica. Detalles adicionales concernientes con una selección en cantidades de los aditivos termoplásticos son conocidos para aquellos expertos en la técnica. Los pesos moleculares promedio de los aditivos termoplásticos de la presente invención son de 10,000 g/gmol o más grande, de preferencia 25,000 o más grande, más de preferencia de 50,000 o más grande y mucho más de preferencia 80,000 o más grande. Los pesos moleculares promedio son de preferencia 400,000 g/mol o menor, más de preferencia 300,000 o menor,' aún más de preferencia 250,000 o menor y mucho de preferencia 200,000 o menor. Estos aditivos termoplásticos se pueden usar en conjunción con materiales de menor peso molecular que puede incrementar su capacidad de control de contracción tales como epoxis, monómeros secundarios de menor reactividad y otros. Ejemplos de tales procedimientos se describe en las patentes norteamericanas Nos. 4,525,498, 4,755,557 y 4,374,215, incorporadas en la presente por referencia. Los compuestos epoxi de esta invención pueden ser basados en cadenas principales alifáticas, cicloalifáticas o aromáticas. Las resinas epoxi preferidas son liquidas a temperatura ambiente. Una clase de . resinas epoxi preferida son los aceites vegetales epoxidados . Los aceites vegetales son triglicéricos que surgen de manera natural (triésteres de glicerol y ácidos grasos insaturados mezclados) . Entre los aceites vegetales preferidos están el aceite de linaza, ' aceite de soya, aceite de cártamo, aceite de maíz, aceite de semilla de algodón, aceite de colza y aceite de cacahuate. Estos aceites pueden ser epoxidados en sitios insaturados para producir aceites vegetales epoxidados usando procesos bien conocidos para aquellos expertos en la técnica. Los aceites vegetales más preferidos son el aceite de soya y de linaza, con el aceite de linaza que es el más preferido. Las versiones sintéticas o versiones refinadas de estos aceites vegetales epoxidados pueden ser usadas en la invención. Los ésteres de alquilo epoxidados · son versiones epoxidadas de ésteres naturales de ácidos grasos. Los ésteres de alquilo epoxidados preferidos son derivados de ésteres de alquilo de ácidos grasos de aceite oleico de pulpa de madera o de estearato de alquil epoxi. Una clase más preferida son los ácidos grasos de aceite de pulpa de madera epoxidados, comúnmente referidos como ftalatos de epoxi. Las versiones sintéticas o refinadas de ésteres de alquilo epoxidadas pueden ser usadas en esta invención. Los epóxidos cicloalifáticos como se utilizan en la presente se refieren a composiciones de epoxi que contienen compuestos que tienen resinas cicloalifáticas con un anillo oxirano unido o fusionado al anillo cicloalifático . De preferencia, el anillo oxirano está fusionado al anillo cicloalifético . Un anillo cicloalifático más preferido es un epoxi ciclohexano (epoxi ciclohexilo) que es representado por la fórmula
Las composiciones que contienen epóxido cicloalifático preferidas contienen compuestos con un promedio de uno o más, de preferencia un promedio de dos o más porciones cicloalifáticas con grupos epóxido fusionados o unidos. Entre los epóxidos cicloalifáticos preferidos están 3, 4-Epoxiciclohexilmetil 3, -epoxiciclohexano-carboxilato, disponible de The Dow Chemical Company bajo la designación comercial ERL-4221E; bis (3, 4-epoxiclohexil metil) adipato disponible de The Dow Chemical Company bajo la designación comercial ERL-4299 y 1, 2-Epoxi-4-vinilciclohexano disponible de The Dow Chemical Company. Los epóxidos aromáticos como se utiliza en la presente se refieren a composiciones que contienen compuestos que tienen porciones aromáticas con porciones epóxido unidas a las mismas. Entre los epóxidos aromáticos preferidos están los epóxidos aromáticos basados en novolac y bisfenol representativas de resinas de bisfenol preferidas útiles en esta invención son aquellas descritas en la patente norteamericana 5,308,895 en la columna 8, linea 6 y representada por la Fórmula 6. Las porciones relevantes de tal patente son incorporadas en la presente por referenciá. De preferencia, el epóxido aromático es una resina epoxi liquida. Las resinas epoxi aromáticas más preferidas son las reinas epoxi basadas .en bisfenol-A y bisfenol-F. ¦ Los polioles de polioxialquileno terminados en epoxi comprenden composiciones que contienen compuestos en donde una cadena de polioxialquileno es funcionalizada con una o más porciones de epóxido. Las cadenas de polioxialquileno de preferencia se preparan a partir de uno o más óxidos de alquileno. Ejemplos representativos de resinas epoxi basadas en polioxialquileno son aquellas descritas en la patente norteamericana 5,308,895 en la columna 8, linea 9 y la fórmula 9 y la descripción de la misma que sigue. Porciones relevantes de tal descripción son incorporadas en la presente por referencia. De preferencia, el epóxido de polioxialquileno es derivado de un óxido de etileno, óxido de propileno o una mezcla de los mismos. En una modalidad, las composiciones de la invención de preferencia comprenden una mezcla de dos o más composiciones de epóxido en donde por lo menos dos son seleccionadas de diferentes grupos que comprenden aceites vegetales epoxidados, ésteres de alquilo epoxidados y epóxidos cicloalifáticos . Una mezcla mucho más preferida, es una mezcla de un aceite vegetal epoxidado y un éster de ¦ alquilo epoxidado. De preferencia, por lo. menos un de los epóxidos en la composición es un aceite vegetal epoxidado. De preferencia-, todos los epóxidos contenidos en las composiciones son seleccionados de aceite vegetal epoxidado, ésteres de -alquilo epoxidados y epóxidos cicloalifáticos . Más de preferencia, la mezcla de epóxidos utilizada contiene un aceite vegetal epoxidado y mucho más de preferencia ace.ite de linaza epoxidado. Se ha descubierto que una mezcla de epóxidos que tienen un epóxido de oxirano 8.8 o menor y una viscosidad de 1000 centipoises o menor muestra un aspecto ondulante de superficie que. es por lo menos 10 por ciento menor, que si cualquiera o ambas de las composiciones de epóxido muestran un 'número de oxirano que es mayor que 8.8 y la viscosidad que es mayor que 1000 centipoises.
De preferencia, la mezcla de composiciones de epóxido comprende por lo menos de 25 por ciento en peso de por lo menos 2 composiciones de epóxido, basado en el peso de las composiciones de epóxido, y más de preferencia 33 por ciento en peso de por lo menos dos composiciones de epóxido y mucho más de preferencia 45 por ciento en peso o más grande de por lo menos dos composiciones de epóxido. De preferencia, la mezcla de composición de epóxido ño contiene más de 75 por ciento de una de las composiciones de epóxido, basado en el peso de las composiciones de epóxido, y más de preferencia no más de 67 por ciento en peso de una composición de epóxido y aún más de preferencia no más de 55 por ciento en peso o menor. En una modalidad mucho más preferida, la mezcla de epóxido es una mezcla de 50% de una composición de epóxido y 50 por ciento de una segunda composición de epóxido. La concentración preferida de los compuestos epoxi totales es de 1 a 25 partes por cien partes de la resina termoendurecible de composición de epoxi, monómero de reticulación y aditivo termoplástico, más preferido de 2 a 10 partes por cien partes y aun más preferido 3 partes a 8 partes por cien partes. • También se pueden emplear agentes de espesamiento en las composiciones de la invención. Tales materiales son conocidos en la técnica e incluyen óxidos e hidróxidos de los metales del Grupo I, II y III de la Tabla Periódica. Ejemplos de agentes de espesamiento preferidos incluyen óxido de magnesio, óxido de calcio, hidróxido de calcio, óxido de zinc, óxido de bario, hidróxido de magnesio y similares, incluyendo mezclas de los mismos. Los agentes de especialmente normalmente se emplean en proporciones de aproximadamente 0.1 a 6 por ciento en peso basado en el peso de la resina termoendurecible, monómero de reticulación, aditivo termoplástico y composición de epóxido. Alternativamente, un sistema de espesamiento doble puede ser empleado en donde, por ejemplo, un óxido o hidróxido metálico y poliisocianato en cantidades de poliisocianato' suficientes para reaccionar con por lo menos treinta por ciento de los grupos hidroxilo pero no más de cien y cinco por ciento de los grupos hidroxilo presentes y una cantidad de óxido o hidróxido metálico suficiente para reaccionar con por lo menos treinta por ciento de los grupos carboxilo pero no más de setenta y cinco por ciento de los grupos carboxilo presentes. Los refuerzos de fibra que frecuentemente se emplean en las composiciones de moldeo de la invención pueden ser, por ejemplo, cualquiera de aquellos conocidos en la técnica para el uso en composiciones de moldeo. Ejemplos de tales materiales son fibras o telas de vidrio, .fibras y telas de carbono, fibras o telas de asbestos, varias fibras y telas orgánicas tales como aquellas hechas de polipropileno, copolimero de acrilonitrilo/cloruro de vinilo y otros conocidos en la técnica. Estos materiales de refuerzo típicamente se emplean en las composiciones de moldeo a un nivel de 5 a 80 partes en peso, basado en el peso total de la composición y de preferencia de 15 a 50 partes en peso. Además de los ingredientes descritos en lo anterior, las composiciones de moldeo de la presente invención también frecuentemente contienen pigmento. La cantidad de pigmento puede variar ampliamente, dependiendo de la composición de moldeo particular y el pigmento utilizado. El pigmento típicamente se emplea en la gama de 0.5 a 15 partes en peso basado en el peso total de la composición. Las composiciones de moldeo de la invención también pueden contener uno. o más de otros aditivos convencionales, que son empleados para sus propósitos conocidos en -las cantidades conocidas para aquellos expertos en la técnica. Los siguientes son ilustrativos de tales aditivos: 1. Iniciadores de polimerización tales como hidroperóxido de t-butilo, perbenzoato de t-butilo, ¦ peróxido de benzoilo, peroctoato de t-butilo, hidroperóxido de eumeno, peróxido de metil etil cetona, peroxi cetales y otros conocidos en la técnica, para catalizar la reacción entre el monómero olefínicamente insaturado y la resina temoendurecible . El iniciador de polimerización se emplea en una cantidad catalíticamene efectiva, tal como de 0.3 a 3 partes, basado en el peso de la resina termoendurecible insaturada, el aditivo termoplástico y el monómero de reticulación. 2. Rellenadores tales como arcilla, alúmina trihidratada, sílice, carbonato de calcio, y otros conocidos en la técnica; 3. Agentes de liberación del molde o lubricantes tales como estearato de zinc, estearato de calcio y otros conocidos en la técnica, y 4. Agua . Una composición de moldeo especialmente preferida de acuerdo con la presente invención comprende: (i) de 20 a 60, de preferencia 27 a 35, partes en peso, basado en el peso de la resina termoendurecible insaturada, aditivo termoplástico, y monómero de reticulación de una composición de poliéster y epóxido insaturada; (ii) de 30 a 65, de preferencia 47 a -55, partes en peso basado en el peso de la resina termoendurecible insaturada, aditivo termoplástico, composición de epóxido y monómero de reticulación de un monómero olefínicamente insaturado que es copolimerizable con el poliéster insaturado; (iii) de 5 a 25, de preferencia 10 a 14, partes en peso basado en el peso total de la resina termoendurecible insaturada, aditivo termoplástico, composición epoxi, monómero de reticulación y un homopolímero o- copolímero de acetato de polivinilo que tiene un peso molecular promedio en peso de 70,000 o más grande, más de preferencia 80,000 g/gmol ! 8
o más grande y de preferencia 250, 000 o menor y más de preferencia 200,000 gramos por gramo mol o menor y; (iv) de 2 a 10, de preferencia 3 a 8, partes en peso basado en el peso de la resina termoendurecible insaturada, aditivo termoplástico, composición epoxi y monomero de reticulación. Las composiciones de moldeo de la presente invención se pueden preparar por métodos conocidos para aquellos expertos en la técnica, tales como, por ejemplo, el mezclado de los componentes en un aparato adecuado tal como un método mezclador Hobart a temperaturas en el orden de 20°C a 50 °C. Los componentes se pueden combinar en cualquier orden conveniente. Generalmente, es preferible que la resina termoendurecible ' el aditivo termoplástico se adicionan en forma liquida al preparar una solución de los mismos en el monomero de reticulación. Todos los componentes líquidos luego son típicamente mezclados conjuntamente antes de la adición de ios rellenadores , agentes de espesamiento e ingredientes opcionales . Una vez formuladas, las composiciones de moldeo pueden ser moldeadas en artículos termoendurecibles de la forma deseada, por ejemplo, guardafangos automotrices, cubiertas, tinas de baño, puertas y similares. Las condiciones específicas usadas en el proceso de moldeo dependen de la composición que es moldeada así como de la naturaleza de los artículos particulares deseados, los detalles de los cuales son conocidos para aquellos expertos en la técnica. Las composiciones de moldeo son adecuadas para el uso, por ejemplo, como compuestos de moldeo de lámina y compuestos de moldeo en volumen, con los compuestos de moldeo en lámina que son más típicos. Por ejemplo, el compuesto de moldeo en lámina puede ser producido al depositar una primera capa de la composición de moldeo, es decir, la pasta, sobre una primera capa de película de polietileno o el equivalente de la misma, al depositar sobre la primera capa de la pasta refuerzos rellenadores tales como fibras de vidrio desmenuzadas y al depositar sobre la misma una la segunda capa de la pasta. Las dos capas de la pasta con los refuerzos rellenadores intercalados entre las mismas luego son cubiertas con una segunda lámina de película de polietileno y la mezcla resultante (compuesto de moldeo en lámina) es almacenada. Detalles adicionales concernientes con la manufactura, manejo y uso de compuestos de moldeo en láminas y compuestos de moldeo en volumen son conocidos para aquellos expertos en la técnica. Los siguientes ejemplos se proporcionan para propósitos ilustrativos y no se proponen para limitar el alcance de las reivindicaciones que siguen. Todas partes y porcentajes están en peso a menos que se especifique de otra manera .
Los siguientes materiales y términos se utilizaron en los ejemplos expuestos después: Glosario S342 es una resina de poliéster insaturada altamente reactiva por Alpha Owens Corning y es usada para aplicaciones SMC automotrices . BMC se establece para la composición de moldeo en volumen CM-2015 es una dispersión de negro de carbono al 35 por ciento disponible de Plasticolors, Inc., Ashtabula, Ohio. Modificador E es una solución al 5 por ciento de parabenzoquinona en dialilftalato . Luperox P es una solución al 98 por ciento de benzoato de t- butilperoxi vendido por el Elf Atochem North America, ' Philaldelphia Pennsylvania . VR-3 es un reductor de viscosidad para SMC/BMC vendido por The Dow Chemical Company, Midland Michigan. Maglite D es un óxido de magnesio de grado técnico vendido por Marine Magnesium Company LPA LPA se refiere a un aditivo de bajo perfil. Neulon G es un poli (acetato de vinilo) carboxilado patentado fabricado y vendido por The Dow Chemical Company, Midland Michigan. LP-90 es una solución al 40 por ciento de homopolimero de poli (acetato de vinilo) disuelto en estireno y vendido por The Dow Chemical Company, Midland Michigan.
Hubercarb 4 es un carbonato de calcio de tamaño de partícula de 5 mieras vendido por J.M. Huber Company. SMC se establece para el compuesto de moldeo en lámina. S I se establece para el índice de aspecto ondulante de la superficie como es medido mediante un Diffacto D-sight audit station producido y vendido por Diffacto LTd. UPE se establece para poliéster insaturado. ON se establece para el número de oxirano. A-Pasta es la porción de la formulación que contiene ya sea algo o toda la resina termoendurecible, el monómero de reticulación, el aditivo termoplástico, los iniciadores de polimerización, los agentes de liberación de moldeo, los pigmentos, el rellenador, etc. B-Pasta es la porción de la formulación que contiene ya sea algo o todo del vehículo, ' el pigmento, el monómero- de reticulación, los espesantes, el rellenador, etc. PPG 5509 es un refuerzo de fibra de vidrio vendido por PPG Industries . Procedimiento para la Preparación de Formulaciones de Compuesto de Moldeo en Lámina (SMC) Todos los componentes líquidos se pesaron individualmente en un recipiente con la parte de arriba abierta de cinco galones sobre una balanza- Mettler. Los contenidos del recipiente luego se mezclaron con un disolvedor de tipo Cowles de alta velocidad. El agitador se puso a funcionar a una velocidad lenta, luego se incrementó a una velocidad mediana para mezclar completamente los líquidos durante un período de 2-3 minutos. El agente de liberación del molde luego se adicionó a los líquidos y se mezcló hasta que se dispersó completamente. El rellenador enseguida se adicionó gradualmente hasta que se obtuvo una pasta consistente y los contenidos fueron adicionalmente mezclados a una temperatura mínima de 32°C (90°F) . El agente de espesamiento enseguida se mezcló con la pasta durante un período de 2-3 minutos. La pasta luego se adicionó a cajas doctor en una máquina de compuesto de moldeo en lámina (SMC) donde- la pasta es dosificada en una película sobre la lámina portadora donde además es combinado con la fibra de vidrio (fibras de 2.54 cm (1 pulgada)). El compuesto de moldeo en lámina luego se dejó llevar a la viscosidad de moldeo. Preparación de Paneles de Prueba de Moldeo. Paneles Planos para la Evaluación de la Superficie se moldearon en una prensa Lawton de 200 toneladas (8181 ton métrica) que contiene un ajuste de troquel correspondiente de moldes plateados de cromo de 47 x 47 cm (18" por 18") la cavidad hembra se instala en el fondo y la porción más chica en la parte superior. Ambos moldes se calientan con aceite caliente y se controlan de modo que pueden ser operados a diferentes temperaturas. Para el presente moldeo, las temperaturas de la parte superior del fondo fueron de 146 a 151 °C (295°F a 305°F) . Se emplearon muestras de 1200 gramos de compuesto del moldeo, y el espesor de la parte moldeada fue de 0.30 cirt (0.120"). La presión de moldeo, que puede ser variada de 0 a 1000 psi (0 a 6895 kPa) , se corrió a presión máxima. Los paneles se depositaron sobre una superficie plana, se pesaron para mantenerlos planos y se dejaron enfriar durante la noche. Procedimiento para Determinar la Lisura de Superficie de los Paneles Moldeados Las mediciones de calidad de la superficie se
'realizaron en una Diffracto D-sight Audit Station-2 fabricada y vendida por Diffacto Co., Ltd. El índice de aspecto ondulante de la superficie (S I) proporcionado por este instrumento es la desviación estándar de la superficie del panel con respecto al aspecto ondulante a largo plazo, como es comparado con la superficie de un panel perfectamente plano, cuyo aspecto ondulante a largo plazo es cero. .Entre más pequeño es el número SWI, más liso es el panel. Ej emplo 1 La Tabla 1 muestra las formulaciones de SMC utilizando aceite de- linaza epoxidado, epoxitalato de octilo y mezclas de los mismos. En la Tabla 1 todos los números fueron partes en peso. En la preparación del SMC, 72 por ciento de la composición descrita se mezcló con 28 por ciento en peso de fibras de vidrio de PPG 5509. El lado B comprendió LP-90, 29.90 por ciento; Estireno, 12.80 por ciento; Maglite D. 9-90 por ciento, Cm-2015, 0.50 por ciento y Hubercab W4, 46.90 por ciento. La Tabla 2 mostró el índice de aspecto ondulante de la superficie de los paneles moldeados como es determinado en la Diffracto D-sight audio station. La mezcla 50/50 de los compuestos epoxi dio una superficie más lisa (índice de aspecto ondulante de la superficie menor) que ya sea el compuesto epoxi solo o en otras relaciones de mezclas. TABLA 1 Formulaciones de SMC Utilizando Compuestos Epoxi 1 2 3 4 5
S342 55 55 55 55 55
Neulon-G 35 35 35 35 35
Estireno 10 10 10 10 10
Aceite de 0 1.5 3 4.5 6
Linaza epoxidado Epoxitalato de 6 4.5 3 1.5 0 octilo Modificador E 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4
Luperox P 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8
Estearato de 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5
Zinc VR3 2 2 2 2 2
H bercarb W4 215 215 215 215 215 B-Lado 7.3 7.3 7.3 7.3 7.3
LP-90 29.3 PUL ciento Estireno 12.8 por ciento aglite D 9.9 por ciento CM-2015 0.5 por ciento Hubercarb W4 48.9 por "ciento
PPG 5509 28 por ciento 28 por ciento 28 por ciento 28 por ciento 28 por ciento TABLA 2 Indice de Aspecto Ondulante de la Superficie de las Formulaciones en la Tabla 1 Aceite de linaza Epoxitalato de Octilo Indice de Aspecto epoxidado, pts pts Ondulante' 0 6 272 1.5 4.5 222 3 3 184 4.5 1.5 213 6 0 273 Varias muestras se prepararon y se probaron para el aspecto ondulante de la superficie como es descrito antes en la presente. El número de oxirano se determinó sobre cada muestra de acuerdo ¦ con el procedimiento descrito en los Métodos de Prueba Estándares de ASTM D1652 para el Contenido de Epoxi de Resinas Epoxi, Método de Prueba B. La viscosidad se determinó usando un viscosimetro Brookfield a temperatura ambiente. Los resultados se recopilaron en la Tabla 3. Tabla 3 Epóxido SWI Vise. (Pa.s) ON (cps) Epoxi Talato de Octilo1 272 27 0.027 4.6
Epoxi Ester de Octilo2 214 32.5 (0.0325) 5.77
Epoxi Talato de 222 160 (0.160) 6.3
OctiloVresina epoxi basada en Bisfenol l3 Epoxi Talato de 227 100 (0.100) 6.65
Octilo resina epoxi basada en Bisfenol 24 · Aceite de Linaza 184 128 (0.128) 7.1
Epoxidado/Epoxi Talato de Octilo1 Aceite de Linaza 160 85 (0.085) 7.71
Epoxidado5/Epoxi Ester de Octilo2 Epoxi Talato de 208 70 (0.70) 8.1
Octilo1/Epóxido Cicloalifático6 Resina epoxi basada en 275 16100 16.100 8.2 Bisfenol l3 Resina epoxi basada en 231 13700 13.700 8.4 Bisfenol 37 Resina epoxi basada en 224 11700 11.700 8.7 Bisfenol Resina epoxi basada en 347 8500 8.500 8.9 l3/Bisfenol 24 Resina epoxi basada en 241 6800 6.800 Bisfenol 24 Resin.a epoxi basada en 199 11500 11.500 9 Bisfenol 49 Aceite de 'Linaza 209 1430 1.430 9.33 Epoxidado /Resina epoxi basada en Bisfenol l3 Resina epoxi basada en 232 1210 1.210 9.35 Bisfenol 24 Aceite de Linaza 273 682 .682 9.648 Epoxidado5 Aceie de Linaza 196 502 .502 10.6 EpoxidadoVepóxido Ciclolifático6 Epóxido Cicloalifático6 263 337 .337 11.6
1. Disponible de Witco b la marca comercial .DRAPEX 4.4.
2. Disponible de Atofi bajo la marca comercial VIKOFLEX 4050.
3. Disponible de The Dow Chemical Company bajo la marca comercial y designación DER 331 y fue una resina epoxi liquida de bajo peso molecular, no diluida, estándar que tiene un EEW de 182-192. 4. Disponible de The Dow Chemical Company bajo la marca comercial de designación DER 332 y fue un éter diglicidilico de alta pureza, de bajo peso equivalente de epóxido del bisfenol-?. Baja viscosidad y color que tiene un EEW" de 171-175. 5. Disponible de The Dow Chemical Company bajo la marca comercial FLEXOL LOE. 6. 3, 4-epoxiciclohexano-carboxilato de 3, 4-epoxiciclohexil-metilo disponible de The Dow Chemical Company bajo la marca comercial y designación ERL-4221. 7. Disponible de The Dow Chemical Company bajo la marca comercial y designación DER 383 que es una re.sina epoxi liquida de baja viscosidad que tiene una EEW de 176-183-. 8. Disponible de The Dow Chemical Company bajo la marca comercial y designación DER 330, que es una resina epoxi liquida de bajo- peso equivalente de epóxido, no diluida, de baja viscosidad que tiene una EEW de 176-185. EEW significa peso equivalente de epoxi. La Tabla 3 ilustra que las composiciones que contienen mezclas de aceites vegetales epoxidados, ésteres de alquilo de epoxi y epóxidos cicloalifáticos entre si y con epóxidos aromáticos demostraron menores índices de aspect ondulante de la superficie que las composiciones qu contienen una clase individual de epóxido. Los datos de 1 Tabla 3 se representan enseguida para mejor ilustración. S I Epoxi Ester de Octilo 214 Mezcla 160 LO Epoxidado 273
Epóxido Bisfenol-Al3 Mezcla LO Epoxidado
Epoxi de Bisfenol-A24 Mezcla LO Epoxidado
Epoxi Talato de Octilo 272 Mezcla 184 LO Epoxidado 273
Epoxi de Bisfenol-Al3 '275 Mezcla 222 Epoxi Talato de Octilo 272 Epoxi de Bisfenol-24 241 Mezcla 227 Epoxi Talato de Octilo 272
Epoxi de Bisfenol-A l3 241 Mezcla 347 Epóxido de Bisfenol-A 24 275
Aceite de Linaza Epoxidado 273 Mezcla . 196 Epóxido Cicloalifático 263
Epoxi tálato de Octilo 272 Mezcla 208 Epóxido Cicloalifático 263 Los datos en la Tabla 3 se arializaron estadísticamente para examinar dos parámetros, primero el número de oxirano de epóxido mayor que 8.8 y menor que 8.8 y segundo la viscosidad menor que 1000 cps (1.0 Pa.s) y mayor que 1000 cps (1.0 Pa.s). El índice de aspecto ondulante de la superficie promedio de las formulaciones que contienen epóxido y mezclas de epóxido que cumplen con estos criterios se segregaron en cuatro grupos basados en estos criterios se promediaron. Los resultados se muestran enseguida.
Aspecto Ondulante de Superficie Promedi* (SWI) Número de Mayor que 245 246 Oxirano de Epóxido (s) Menor que 213 243
Menor que Mayor que 1000 1000 (1.0 Pa.s) (1.0 Pa.s) Epóxido (s) Viscosidad, cps Estos datos demostraron que una mezcla de epóxidos que tiene un número de oxirano de 8.8 o menor y -una viscosidad de 1000 cps (1.0 Pa.s) o menor dio los mejores números de índice del aspecto ondulante de la superficie.