ES2135401T5 - Espuma de poliuretano rigida, expandida con agua, que absorbe energia. - Google Patents

Espuma de poliuretano rigida, expandida con agua, que absorbe energia.

Info

Publication number
ES2135401T5
ES2135401T5 ES92903626T ES92903626T ES2135401T5 ES 2135401 T5 ES2135401 T5 ES 2135401T5 ES 92903626 T ES92903626 T ES 92903626T ES 92903626 T ES92903626 T ES 92903626T ES 2135401 T5 ES2135401 T5 ES 2135401T5
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
isocyanate
protection
accordance
hydroxyl
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
ES92903626T
Other languages
English (en)
Other versions
ES2135401T3 (es
Inventor
Richard C. Rossio
Mark Alan Easterle
Michael Lon Jackson
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF Corp
Original Assignee
BASF Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=24544646&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=ES2135401(T5) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by BASF Corp filed Critical BASF Corp
Publication of ES2135401T3 publication Critical patent/ES2135401T3/es
Application granted granted Critical
Publication of ES2135401T5 publication Critical patent/ES2135401T5/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/65—Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/30—Low-molecular-weight compounds
    • C08G18/32—Polyhydroxy compounds; Polyamines; Hydroxyamines
    • C08G18/3203—Polyhydroxy compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/48—Polyethers
    • C08G18/487—Polyethers containing cyclic groups
    • C08G18/4883—Polyethers containing cyclic groups containing cyclic groups having at least one oxygen atom in the ring
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/65—Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen
    • C08G18/66—Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52
    • C08G18/6666—Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52
    • C08G18/667—Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38
    • C08G18/6674—Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/3203
    • C08G18/6677—Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/3203 having at least three hydroxy groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/74—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic
    • C08G18/76—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic
    • C08G18/7657—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings
    • C08G18/7664—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings containing alkylene polyphenyl groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2110/00—Foam properties
    • C08G2110/0025—Foam properties rigid
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2110/00—Foam properties
    • C08G2110/0041—Foam properties having specified density
    • C08G2110/005—< 50kg/m3
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2110/00—Foam properties
    • C08G2110/0041—Foam properties having specified density
    • C08G2110/0058—≥50 and <150kg/m3
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2110/00—Foam properties
    • C08G2110/0083—Foam properties prepared using water as the sole blowing agent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2120/00—Compositions for reaction injection moulding processes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

Abstract

LAS ESPUMAS DEL PRESENTE INVENTO SON DE BAJA DENSIDAD Y PREDOMINANTEMENTE DE CELULA Y MUESTRAN UNA RESISTENCIA A LA DEFORMACION RELATIVAMENTE CONSTANTE. TALES ESPUMAS SON ADECUADAS COMO ALTERNATIVAS DE PESO LIGERO EN APLICACIONES TRADICIONALES DE ABSORCION DE ENERGIA.

Description

Espuma de poliuretano rígida, expandida con agua, que absorbe energía.
Campo de la invención
La invención se refiere a una protección para impactos laterales para aplicaciones a automóviles que comprende espumas de poliuretano rígidas que absorben energía. Específicamente, estas espumas son espumas de poliuretano rígidas, expandidas con agua, predominantemente de celdillas abiertas, de baja densidad, que exhiben características de recuperación elástica o histéresis mínimas. Tales espumas son adecuadas como protectores para impactos laterales en puertas de automóviles como alternativas de peso ligero para aplicaciones de absorción de energía tradicionales. Las espumas de la presente invención exhiben propiedades comparables a las espumas que absorben energía que usan fluorocarbonos fluorados como el agente de expansión.
Descripción de la técnica afín
La Patente de EE.UU. Nº 4.866.102 describe composiciones moldeables de espuma de poliuretano rígida que absorbe energía que se preparan mediante la reacción de una dispersión de polímero de injerto en un poliol de polioxialquilen-poliéter con un aducto de óxido de alquileno de toluendiamina o diaminodifenilmetano con un poliisocianato orgánico en presencia de un agente de reticulación. De forma similar, las Patentes de EE.UU. 4.116.893, 4.190.712, 4.212.954 y 4.282.330 también describen espumas que absorben energía que utilizan dispersiones de polímeros de injerto. La Patente de EE.UU. Nº 4.722.946 describe la producción de elastómeros y espumas de poliuretano viscoelásticos que atenúan la energía, que comprenden mezclas de productos intermedios poliólicos lineales y ramificados, poliisocianatos y, opcionalmente, extendedores, y agentes de expansión, en presencia de un catalizador por el que el índice de isocianato se varía de aproximadamente 65 a aproximadamente 85. La Patente de EE.UU. 4.644.563 describe un método para apuntalar una formación geológica, que comprende preparar una espuma de poliuretano rígida que exhibe deformación casi constante con el esfuerzo creciente en compresión. La Patente de EE.UU. 4.696.954 describe la preparación de espumas de poliuretano moldeadas caracterizadas por una alta resistencia a los impactos y una buena estabilidad térmica. La Patente de EE.UU. Nº 4.614.754 describe una espuma de poliuretano rígida de alta densidad que exhibe deformación casi constante con el esfuerzo creciente en compresión. La Patente de EE.UU. Nº 4.585.807 describe espumas de poliuretano rígidas que emplean etilendiamina oxialquilada.
Sumario de la invención
La presente invención se refiere a una protección para impactos laterales para aplicaciones a automóviles que comprende espumas de poliuretano rígidas que absorben energía y al procedimiento para preparar a una protección para impactos laterales para aplicaciones a automóviles que comprende dichas espumas. Las espumas de la presente invención son espumas de poliuretano rígidas, que absorben energía, predominantemente de celdillas abiertas, esencialmente libres de fluorocarbonos clorados y agentes de expansión carbonados orgánicos volátiles. Sin embargo, las espumas de la presente invención tienen características, tales como resistencia al aplastamiento relativamente constante y recuperación elástica o histéresis mínima, comparables a las espumas de poliuretano rígidas que absorben energía actuales que contienen fluorocarbonos y carbonos orgánicos volátiles.
Descripción detallada de la invención
Bajo regulaciones gubernamentales siempre crecientes que se dirigen a los problemas tanto de la seguridad personal como medioambientales, los fabricantes de automóviles han sido llevados a una posición en la que deben cumplir requerimientos de impactos rigurosos, mantener el peso del vehículo y reducir el uso de materiales que tengan un efecto perjudicial sobre el medio ambiente. Las espumas de poliuretano rígidas que absorben energía han proporcionado una solución parcial en algunas áreas que requieren un comportamiento frente a los impactos; por ejemplo, cargas que absorben energía que pueden usarse para rigidizar marcos de soportes de puertas, ayudando así a conservar la integridad estructural del compartimento de los pasajeros de un automóvil o como protectores que pueden reducir los efectos de la colisión secundaria (ocupante con el interior). Sin embargo, las espumas que exhiben las características de impactos deseadas utilizan fluorocarbonos clorados como el agente espumante. Sólo ese hecho reduce su conveniencia a la luz de los mandatos para reducir y finalmente eliminar el uso de CFC's.
En la presente invención se ha encontrado que puede producirse una protección para impactos laterales para aplicaciones a automóviles que comprende ciertas espumas de poliuretano rígidas expandidas con agua, en donde las espumas exhiben características de absorción de energía comparables con las espumas de poliuretano rígidas expandidas con CFC.
Estas espumas son de celdillas abiertas, teniendo densidades en estado moldeado que varían de 32 kg/m^{2} a 72 kg/m^{2} (de 2,0 pcf a 4,5 pcf) y una resistencia al aplastamiento (resistencia a la compresión) que se incrementa constantemente de 10% a 70% de deflexión en una carga de hasta 48,3 N/cm^{2} (70 psi).
Previamente, las espumas que exhiben las características de impactos deseadas utilizaban fluorocarbonos fluorados como el agente espumante. Los intentos de sustituirlos por agua en estas formulaciones no producían espumas que exhibieran las mismas características de impactos. Se ha tenido algún éxito con ciertas formulaciones estrechamente definidas que usan agua como el agente de expansión, y que contienen un poliol de polímero (poliol de injerto) como elementos necesarios de la invención. (Véase la solicitud de EE.UU. en tramitación junto con la presente Nº de Serie 634.643, presentada el 27 de Diciembre de 1990, también las Patentes de EE.UU. Nº 4.190.712. 4.212.954 y 4.116.893).
Sorprendentemente, se ha encontrado ahora que pueden producirse espumas que exhiben las características de absorción de energía deseadas a partir de compuestos que contienen hidrógenos activos o mezclas de los mismos, isocianatos orgánicos, agua y aditivos, con la condición de que tales compuestos sean capaces generalmente de formar una estructura de poliuretano rígida, siendo la naturaleza crítica de la invención la cantidad de agua usada junto con las porciones de isocianato y resina de una formulación de espuma de poliuretano rígida dada. El agua debe estar presente en cantidades suficientes para actuar como un agente de expansión y un agente de apertura de celdillas que promueve una estructura predominantemente de celdillas abiertas, y sin embargo no estar presente en cantidades suficientemente grandes para hacer que la espuma se colapse. La cantidad de agua usada depende mucho de los otros componentes de la formulación pero se ha encontrado que de aproximadamente 2 por ciento en peso a aproximadamente 30 por ciento en peso es un intervalo eficaz. Un intervalo preferido de agua es de aproximadamente 6 por ciento en peso a aproximadamente 15 por ciento en peso.
Los poliisocianatos para usar en la presente invención se seleccionan de diisocianato de 4,4'-difenilmetano, mezclas de diisocianato de 4,4'- y 2,4'-difenilmetano, poliisocianato de polimetilen-polifenileno, poliisocianato de polimetilen-polifenileno modificado y mezclas de los mismos. Tales poliisocianatos pueden mezclarse con cantidades minoritarias de otros poliisocianatos. Tales poliisocianatos adicionales pueden estar modificados o no modificados y son bien conocidos por los expertos en la técnica.
Para los propósitos de esta invención, el término poliisocianato se usa para describir compuestos que contienen al menos dos grupos isocianato. Poliisocianatos no modificados incluyen poliisocianatos alifáticos o cicloalifáticos y aromáticos. Ejemplos incluyen diisocianato de 2,4- y 2,6-metilciclohexileno, diisocianato de tetrametileno, diisocianato de ciclohexano, diisocianato de 2,4-tolueno, diisocianato de 2,6-tolueno, mezclas de diisocianato de 2,4- y 2,6-tolueno, naftaleno-1,5-diisocianato, 1-metoxifenil-2,4-diisocianato.
Incluidos dentro de los isocianatos preferidos están los MDI's modificados que contienen estructuras de carbodiimida, alofanato, uretano o isocianurato. Los isocianatos más preferidos son MDI polímero y mezclas de MDI polímero y 2,4- y 4,4'-MDI puro. Estos poliisocianatos se preparan mediante métodos convencionales conocidos en la técnica, por ejemplo fosgenación de la amina orgánica correspondiente.
Para los propósitos de la presente invención, isocianatos distintos de los isocianatos preferidos pueden estar presentes en cantidades minoritarias.
En la preparación de los poliuretanos usados en la presente invención, el isocianato se hace reaccionar con compuestos que contienen hidrógenos activos, seleccionados de glicoles alifáticos, compuestos aromáticos dihidroxilados, bisfenoles, polioxialquilenpolioles terminados en hidroxilo, poliésteres, poliacetales y mezclas de los mismos. Los compuestos que contienen grupos hidroxilo (polioles) útiles en la preparación de poliuretanos se describen en the Polyurethane Handbook en el capítulo 3, \NAK3.1 páginas 42-61; y en Polyurethanes: Chemistry and Technology en el capítulo II, \NAKIII y IV, páginas 32-47. Polioles adecuados entre los anteriores pueden encontrarse en las referencias anteriores y en muchas patentes, por ejemplo en las columnas 2 y 3 de la Patente de EE.UU. 3.652.639; las columnas 2-6 de la Patente de EE.UU. 4.421.872; y las columnas 4-6 de la Patente de EE.UU. 4.310.632.
Se usan preferiblemente polioxialquilenpolioles terminados en hidroxilo. Los anteriores se preparan generalmente mediante métodos bien conocidos, por ejemplo mediante la adición catalizada por bases de un óxido de alquileno, preferiblemente óxido de alquileno (oxirano), óxido de propileno (metiloxirano) u óxido de butileno (etiloxirano), a una molécula iniciadora que contiene de media dos o más hidrógenos activos. Ejemplos de moléculas iniciadoras preferidas son iniciadores dihídricos tales como etilenglicol, propilenglicol, butilenglicol, neopentilglicol, 1,6-hexanodiol, hidroquinona, resorcinol, los bisfenoles, anilina y otras monoaminas aromáticas, monoaminas alifáticas, y monoésteres de glicerina; iniciadores dihídricos tales como glicerina, trimetilolpropano, trimetiloletano, N-alquilfenilendiaminas, mono-, di-, y tri-alcanolaminas; iniciadores tetrahídricos tales como etilendiamina, propilendiamina, 2,4'-, 2,2'- y 4,4'-metilendianilina, toluendiamina y pentaeritritol; iniciadores pentahídricos tales como dietilentriamina, e iniciadores hexahídricos y octahídricos tales como sorbitol y sacarosa.
La adición de óxido de alquileno a las moléculas iniciadoras puede tener lugar simultáneamente o secuencialmente cuando se usa más de un óxido de alquileno, dando como resultado poliéteres de polioxialquileno de bloques, hetéricos y de bloques-hetéricos. El número de grupos hidroxilo será igual generalmente al grupo de hidrógenos activos en la molécula iniciadora. Procedimientos para preparar tales poliéteres se describen tanto en the Polyurethane Handbook como en Polyurethanes: Chemistry and Technology así como en muchas patentes, por ejemplo las Patentes de EE.UU. 1.922.451; 2.674.619; 1.922.459; 3.190.927; y 3.346.557.
Los polioles de poliéster también representan reaccionantes que forman poliuretano. Tales poliésteres son bien conocidos en la técnica y se preparan simplemente polimerizando ácidos policarboxílicos o sus derivados, por ejemplo sus cloruros o anhídridos de ácido, con un poliol. Son adecuados numerosos ácidos policarboxílicos, por ejemplo, ácido malónico, ácido cítrico, ácido succínico, ácido glutárico, ácido adípico, ácido pimélico, ácido acelaico, ácido sebácico, ácido maleico, ácido fumárico, ácido tereftálico y ácido ftálico. Son adecuados numerosos polioles, por ejemplo los diversos glicoles alifáticos, trimetilolpropano y trimetiloletano, un metilglucósido y sorbitol. También son adecuados polioxialquilenglicoles de bajo peso molecular, tales como polioxietilenglicol, polioxipropilenglicol y polioxietilenpolioxipropilenglicoles de bloques y etéricos. Estas listas de ácidos dicarboxílicos y polioles son solamente ilustrativas, y no limitativas. Un exceso de poliol debe usarse para asegurar la terminación en hidroxilo, aunque los grupos carboxilo también son reactivos con isocianatos. Los métodos de preparación de tales polioles de poliéster se dan en the Polyurethane Handbook y en Polyurethanes: Chemistry and Technology.
Estos polioles pueden usarse solos o en combinación. Sin embargo, el uso de dispersiones de polímeros de injerto solas o en combinación no es contemplado por esta invención. Aquellos polioles o mezclas de polioles seleccionados deben promover una alta densidad de reticulación para resultados óptimos.
Cualquier catalizador adecuado o mezcla de catalizadores adecuada puede usarse, incluyendo aminas terciarias, tales como, por ejemplo, trietilendiamina, N-metilmorfolina, N-etilmorfolina, dietiletanolamina, N-cocomorfolina, 1-metil-4-dimetil-aminoetilpiperazina, 3-metoxipropildimetilamina, N,N,N'-trimetilisopropilpropilen-diamina, 3-dietilaminopropildietilamina y dimetilbencilamina. Otros catalizadores adecuados son, por ejemplo, cloruro estannoso, di-2-etil-hexonato de dibutilestaño, hexanoato potásico, óxido estannoso, así como otros compuestos organometálicos tales como los que se describen en la Patente de EE.UU. Nº 2.846.408.
Un agente superficialmente activo generalmente es necesario para la producción de una espuma de poliuretano de alta calidad de acuerdo con la invención, ya que en ausencia del mismo, la espuma se colapsa o contiene celdillas irregulares muy grandes. Se han encontrado satisfactorios numerosos agentes superficialmente activos. Se prefieren los agentes superficialmente activos no iónicos. De éstos, los agentes superficialmente activos no iónicos tales como las bien conocidas siliconas se han encontrado particularmente deseables. Otros agentes superficialmente activos que son operativos, aunque no preferidos, incluyen polietilenglicol-éteres de alcoholes de cadena larga, sales de amina terciaria o alcanolamina de ésteres de alquil(de cadena larga)-sulfato de ácido, ésteres alquil-sulfónicos, y ácidos alquil-aril-sulfónicos.
Un extendedor de cadena y/o reticulador se usa también en la presente invención. Estos incluyen aquellos compuestos que tienen al menos dos grupos funcionales que soportan átomos de hidrógeno activos, tales como, hidrazina, diaminas primarias y secundarias, aminoalcoholes, aminoácidos, hidroxiácidos, glicoles o mezclas de los mismos. La glicerina es un ejemplo de un compuesto preferido usado como un reticulador.
Otros aditivos opcionales que están dentro del espíritu de la presente invención incluyen pigmentos conocidos, tales como negro de carbono, colorantes, estabilizantes frente al envejecimiento y la intemperie, fungistatos, bacteriostatos, cargas o agentes retardadores de la llama.
Si se desea, pueden incorporarse retardadores de la llama en las espumas. Entre los retardadores de la llama que pueden emplearse están: óxido de pentabromodifenilo, dibromopropanol, fosfato de tris(\beta-cloropropilo), 2,2-bis(bromoetil)-1,3-propanodiol, difosfato de tetraquis(2-cloroetil)-etileno, fosfato de tris(2,3-dibromopropilo), fosfato de tris(\beta-cloroetilo), fosfato de tris(1,2-dicloropropilo), fosfonato de bis-(2-cloroetil)-2-cloroetilo, trióxido de molibdeno, molibdato amónico, fosfato amónico, óxido de pentabromodifenilo, fosfato de tricresilo, hexabromociclododecano y dibromoetil-dibromociclohexano.
Lo siguiente ilustra la naturaleza de la invención. Todas las partes son en peso a no ser que se indique otra cosa.
Los ejemplos 1-4 y el ejemplo comparativo A se prepararon usando las siguientes condiciones.
Condiciones de Procesamiento
Máquina Alta Presión
Temperatura de los Componentes
\hskip0.4cm Resina, ºC 25(77ºF)
\hskip0.4cm Isocianato, ºC 25(77ºF)
Presión de Mezcladura
\hskip0.4cm Resina (bares) 180
\hskip0.4cm Isocianato (bares) 180
Rendimiento g/s 175
Temperatura de Moldeo, ºC 38\pm3(100\pm5ºF)
Liberación del Molde Agente de liberación basado en cera*
Modo de Procesamiento Vertido en Molde Abierto
Tiempo de Desmoldeo, minutos \approx 3
* Se usó silicona como la liberación del molde para los ejemplos comparativos A y B.
Los ejemplos 1-3 y el ejemplo comparativo A y B se inyectaron en el centro de un molde (25 x 25 x 6,5 cm) (10 x 10 x 2,5') precalentado. El molde se cerró. Las partes se desmoldearon, se curaron a una humedad del 50% y -5ºC (23ºF) antes de ensayar. El ensayo de compresión de la espuma ( ASTM D-1621) a intervalos de 10 por ciento se llevó a cabo sobre todos los ejemplos a pesos completos variables, para determinar las características de comportamiento de la espuma. El ejemplo comparativo A es una composición de espuma que absorbe energía usada actualmente que usa Freon F-11 (un fluorocarbono clorado). El ejemplo comparativo B es una formulación similar al ejemplo comparativo A, sin embargo el F-11a es sustituido por agua.
Aunque estas partes se elaboraron usando una técnica de vertido en molde abierto, el sistema es igualmente apropiado para otros métodos de fabricación conocidos por los expertos en la técnica, por ejemplo RIM (moldeo por inyección con reacción).
Poliol A
era un aducto de óxido de propileno de un iniciador mixto de sacarosa/dipropilenglicol, que tenía un peso molecular de aproximadamente 620 y un índice de hidroxilo de aproximadamente 397.
Poliol B
era un aducto de óxido de propileno de etilendiamina, que tenía un peso molecular de aproximadamente 293 y un índice de hidroxilo de 767.
Poliol C
era un aducto de óxido de propileno de una mezcla de isómeros de toluendiamina que contiene predominantemente isómeros vicinales, que tenía un peso molecular de aproximadamente 570 y un índice de hidroxilo de aproximadamente 390.
Poliol D
era un aducto de óxido de propileno de propilenglicol, que contenía 50 por ciento de acrilonitrilo/estireno 2.1, que tenía un índice de hidroxilo de aproximadamente 69.
DC 193
era un tensioactivo silicónico vendido por Dow Corning.
TEGSTAB
era un tensioactivo silicónico vendido por Goldschmidt.
B-4113
NIAX L-540
era un tensioactivo silicónico vendido por Union Carbide.
NIAX C-174
era un catalizador amínico vendido por Union Carbide.
DABCO R-8020
era un catalizador amínico vendido por Air Products.
DABCO 33LV
era un catalizador amínico vendido por Air Products.
POLYCAT 5
era un catalizador amínico vendido por Air Products.
HexChem 977
era un catalizador organometálico, octoato potásico, en dipropilenglicol.
FOMREZ UL-1
era un catalizador de estaño vendido por Fomrez Corp.
F11A
era un fluorocarbono clorado vendido por Dupont Corporation.
Iso A
era un polifenilisocianato de polimetileno polímero que tenía una funcionalidad de aproximadamente 2,7.
Todos los valores de ensayo presentados son medias de múltiples ensayos sobre cada muestra.
Ejemplos
1
2
3
4
5
Los ejemplos 1, 2 y 3 ilustran la presente invención. Los ejemplos 1 y 2 se preparan usando la misma formulación con diferentes cantidades de agua presentes. Las espumas resultantes exhiben las características deseadas de la invención, es decir una consistencia relativamente constante de resistencia a la compresión o resistencia al aplastamiento, durante la deflexión (ASTM D-1621). Esta consistencia de resistencia a la compresión se lleva a cabo a lo largo de un intervalo de densidades que se muestra en las tablas 1 y 2. El ejemplo 3 ilustra que son posibles espumas rígidas que absorben energía al ajustar la cantidad de agua necesaria para producir espumas que tienen las características físicas deseadas.
La tabla 3 muestra los resultados de ensayos de compresión de espuma ASTM D-1621 para espumas producidas a partir del ejemplo 3.
La tabla 4 muestra los resultados de un ensayo de compresión de espuma ASTM D-1621 para el ejemplo comparativo A y B. Como es evidente a partir de los datos, sustituir meramente el fluorocarbono clorado (Ej. B) por agua (Ej. B) en una formulación produce una espuma que exhibe una consistencia significativa de resistencia a la compresión durante la deflexión.
La tabla 5 muestra datos de ensayos para una parte de protector para las caderas prototípico, que cubren el intervalo de 20 a 50 psi variando el peso de carga. El protector para las caderas se preparó usando la formulación del ejemplo 1. Todas las condiciones eran iguales que las de los ejemplos 1 a 3 con la excepción de que se usó un molde para protectores para las caderas.

Claims (14)

1. Un método para preparar una protección para impactos laterales para aplicaciones a automóviles que comprende una espuma de poliuretano rígida que absorbe energía, que comprende:
A) hacer reaccionar en un molde preparado, precalentado, cerrado, una formulación capaz de producir una espuma de celdillas abiertas que absorbe energía, que comprende:
i) un compuesto que contiene grupos hidroxilo reactivos con isocianato, seleccionado del grupo que consiste en glicoles alifáticos, compuestos aromáticos dihidroxilados, bisfenoles, polioxialquilenpolioles terminados en hidroxilo, poliésteres, poliacetales, y mezclas de los mismos,
ii) un isocianato orgánico seleccionado del grupo que consiste en diisocianato de 4,4'-difenilmetano, mezclas de diisocianato de 4,4'- y 2,4-difenilmetano, poliisocianato de polimetileno-polifenileno, diisocianatos de difenilmetano modificados y mezclas de los mismos, en donde otros isocianatos orgánicos pueden estar presentes en cantidades minoritarias;
iii) un catalizador,
iv) de 2 a 30% de agua presente a fin de que sea suficiente para actuar como un agente de expansión y un agente para la apertura de las celdillas,
v) un tensioactivo, y
vi) un reticulador,
B) desmoldear y curar dicha espuma, en donde la espuma curada tiene una densidad en forma moldeada de 32 kg/m^{3} (2,0 pcf) a 72 kg/m^{3} (4,5 pcf) y exhibe un incremento estable de la resistencia a la compresión con deflexión a medida que ésta se incrementa desde 10% hasta 70% de deflexión, midiéndose la resistencia a la compresión de acuerdo con ASTM D-1621.
2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el compuesto que contiene grupos reactivos con isocianato es un polioxialquilenpoliol terminado en hidroxilo.
3. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el compuesto que contiene grupos reactivos con isocianato es un aducto de óxido de propileno de un iniciador mixto de sacarosa/dipropilenglicol que tiene un peso molecular de 620 y un índice de hidroxilo de 400.
4. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, 2 ó 3, en el que el isocianato es un polifenilisocianato de polimetileno polímero.
5. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, 2, 3 ó 4, en el que el tensioactivo es un tensioactivo silicónico.
6. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, 2, 3, 4 ó 5, en el que el reticulador es glicerina.
7. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, 2, 3, 4, 5 ó 6, en el que está presente agua en cantidades de 6% en peso a 15% en peso.
8. Una protección para impactos laterales para aplicaciones a automóviles que comprende una espuma de poliuretano rígida que absorbe energía, que comprende el producto de reacción de:
A) un compuesto que contiene grupos hidroxilo reactivos con isocianato, seleccionado del grupo que consiste en glicoles alifáticos, compuestos aromáticos dihidroxilados, bisfenoles, poliéteres terminados en hidroxilo, poliésteres, poliacetales, y mezclas de los mismos,
B) un isocianato orgánico seleccionado del grupo que consiste en diisocianato de 4,4'-difenilmetano, poliisocianato de polimetilen-polifenileno, diisocianatos de difenilmetano modificados, y mezclas de los mismos, en donde pueden estar presentes otros isocianatos orgánicos en cantidades minoritarias,
C) un catalizador,
D) de 2 a 30% de un agente de expansión que consiste en agua, en donde el agua está presente en cantidades suficientes para provocar la formación de una espuma predominantemente de celdillas abiertas, sin provocar el colapso,
E) un tensioactivo, y
F) un reticulador,
en donde dicho producto de reacción tiene una densidad en estado moldeado de 32 kg/m^{3} (2,0 pcf) a 72 kg/m^{3} (4,5 pcf) y exhibe un incremento estable de la resistencia a la compresión con la deflexión a medida que ésta se incrementa desde 10% hasta 70% de deflexión, midiéndose la resistencia a la compresión de acuerdo con ASTM D-1621.
9. Una protección de acuerdo con la reivindicación 8, en la que el compuesto que contiene grupos hidroxilo reactivos con isocianato es un polioxialquilenpoliol terminado en hidroxilo.
10. Una protección de acuerdo con la reivindicación 8, en la que el compuesto que contiene el grupo reactivo con isocianato es un aducto de óxido de propileno de un iniciador mixto de sacarosa/dipropilenglicol que tiene un peso molecular de 620 y un índice de hidroxilo de 400.
11. Una protección de acuerdo con la reivindicación 8, 9 ó 10, en la que el isocianato es un polifenilisocianato de polimetileno polímero.
12. Una protección de acuerdo con la reivindicación 8, 9, 10 u 11, en la que el tensioactivo es un tensioactivo silicónico.
13. Una protección de acuerdo con la reivindicación 8, 9, 10, 11 ó 12, en la que el reticulador es glicerina.
14. Una protección de acuerdo con la reivindicación 8, 9, 10, 11, 12 ó 13, en la que el agua está presente en cantidades de 6% en peso a 15% en peso.
ES92903626T 1990-12-27 1991-12-24 Espuma de poliuretano rigida, expandida con agua, que absorbe energia. Expired - Lifetime ES2135401T5 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US634643 1990-12-27
US07/634,643 US5187204A (en) 1990-12-27 1990-12-27 Energy absorbing, water blown, rigid polyurethane foam articles

Publications (2)

Publication Number Publication Date
ES2135401T3 ES2135401T3 (es) 1999-11-01
ES2135401T5 true ES2135401T5 (es) 2005-10-16

Family

ID=24544646

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES92903626T Expired - Lifetime ES2135401T5 (es) 1990-12-27 1991-12-24 Espuma de poliuretano rigida, expandida con agua, que absorbe energia.

Country Status (7)

Country Link
US (1) US5187204A (es)
EP (1) EP0564584B2 (es)
JP (1) JP2581884B2 (es)
CA (1) CA2099271C (es)
DE (1) DE69131452T3 (es)
ES (1) ES2135401T5 (es)
WO (1) WO1992012197A1 (es)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5216041A (en) * 1990-12-27 1993-06-01 Basf Corporation Energy absorbing, water blown, rigid polyurethane foam
TW256842B (es) * 1991-12-17 1995-09-11 Takeda Pharm Industry Co Ltd
US5421925A (en) * 1992-12-07 1995-06-06 Ford Motor Company Welded foam panels
US5417880A (en) * 1994-10-06 1995-05-23 Miles Inc. Water blown, energy absorbing foams
US5415802A (en) * 1994-10-06 1995-05-16 Miles Inc. Water blown, energy absorbing foams
AU741302B2 (en) * 1995-05-12 2001-11-29 Huntsman International Llc New flexible polyurethane foams
CN1098298C (zh) * 1995-05-12 2003-01-08 亨茨曼Ici化学品有限公司 聚氨酯泡沫塑料制备方法以及制成的聚氨酯泡沫塑料
US5900442A (en) * 1995-05-12 1999-05-04 Imperial Chemical Industries Plc Flexible polyurethane foams
US5847014A (en) * 1997-04-15 1998-12-08 Bayer Corporation Water blown, energy absorbing foams
US6028122A (en) * 1997-10-21 2000-02-22 Basf Corporation Energy absorbing, water blown, rigid polyurethane foam
US6660782B1 (en) * 1998-04-22 2003-12-09 Essex Specialty Products, Inc. Rigid polyurethane foams and method to form said foams using low molecular weight diols and triols
US6005016A (en) * 1998-10-06 1999-12-21 Bayer Corporation Rigid polyurethane foam based on polyethers of TDA
US6127443A (en) * 1998-11-06 2000-10-03 Bayer Antwerp N.V. Energy management polyurethane rigid foams with high recovery
US6258867B1 (en) * 1999-07-23 2001-07-10 Bayer Corporation Method for making semi-rigid energy-absorbing foam with polyurethane fillers
KR20020088430A (ko) * 2000-04-04 2002-11-27 바텔리 메모리얼 인스티튜트 폴리우레탄 및 이로부터 수득되는 탄성 섬유
AU2002950525A0 (en) * 2002-08-01 2002-09-12 Pacific Brands Household Products Pty Ltd Water absorbent flexible polyurethane foam
EP2052005A2 (en) * 2006-08-10 2009-04-29 Dow Global Technologies Inc. Method for preparing viscoelastic polyurethane foam
SI2090621T1 (sl) 2008-02-18 2010-04-30 Preform Gmbh Sistem pen, ki absorbira zvok

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5344510A (en) * 1976-09-28 1978-04-21 Nippon Paint Co Ltd Preparation of alginic acid salt
JPS544027A (en) * 1977-06-10 1979-01-12 Nec Corp Memory readout unit
JPS5765717A (en) * 1980-10-08 1982-04-21 Achilles Corp Shock absorbing foam
US4866102A (en) * 1987-11-20 1989-09-12 Pray Edward R Moldable energy absorbing rigid polyurethane foams
US4883825A (en) * 1987-12-30 1989-11-28 Union Carbide Chemicals And Plastics Company Inc. Process for the manufacture of low density, flexible polyurethane foams
DE3819940A1 (de) * 1988-06-11 1989-12-14 Bayer Ag Verfahren zur herstellung von polyurethan-weichblockschaumstoffen
JPH02283735A (ja) * 1989-04-25 1990-11-21 Asahi Glass Co Ltd 発泡合成樹脂の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
ES2135401T3 (es) 1999-11-01
DE69131452T2 (de) 1999-11-04
EP0564584A1 (en) 1993-10-13
EP0564584A4 (en) 1993-10-27
US5187204A (en) 1993-02-16
EP0564584B2 (en) 2005-04-20
JP2581884B2 (ja) 1997-02-12
EP0564584B1 (en) 1999-07-14
WO1992012197A1 (en) 1992-07-23
DE69131452T3 (de) 2005-09-15
JPH06503121A (ja) 1994-04-07
CA2099271C (en) 2000-08-08
DE69131452D1 (de) 1999-08-19
CA2099271A1 (en) 1992-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2135401T5 (es) Espuma de poliuretano rigida, expandida con agua, que absorbe energia.
US9856355B2 (en) Silanol-functionalized compounds for the preparation of polyurethane foams
CA2211201C (en) Novel polyether polyols, polyol formulation containing them and their use in the production of hard polyurethane foams
US5143941A (en) Energy absorbing, water blown, rigid polyurethane foam
US12037489B2 (en) Polyol blends and rigid foams with improved low-temperature r-values
NZ226008A (en) Process for manufacture of polyurethane foams using methylene diphenyl isocyanates and optionally water as blowing agent
US5167884A (en) Energy absorbing, water blown, rigid polyurethane foam
US8318829B2 (en) Methylene bis(cyclohexylamine)-initiated polyols and rigid polyurethane foam made therefrom
US6107359A (en) Polyether polyols, polyol formulation containing them and their use in the production of hard polyurethane foams
CN114341230B (zh) 基于三(羟甲基)氧化膦的聚酯多元醇及由其得到的树脂组合物
Ashida et al. Thermosetting foams
US11827735B1 (en) HFO-containing isocyanate-reactive compositions, related foam-forming compositions and flame retardant PUR-PIR foams
DE19805879A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Hartschaumstoffen auf Isocyanatbasis
US8318828B2 (en) 1,3- or 1,4-bis(aminomethyl)cyclohexane-initiated polyols and rigid polyurethane foam made therefrom
EP0884340B1 (en) Process for the preparation of flexible polyurethane foam with improved fire-behaviour
ES2994950T3 (en) Polyurethane foams having improved acoustic properties
AU631751B2 (en) Energy-absorbing flexible polyurethane foam
EP1317495B1 (en) Isocyanate compositions and their use in the preparation of expanded polyurethane materials with endowed flame-resistance
JPH0386720A (ja) ポリウレタンフォームの製造法
JPH0126609B2 (es)
BR112021008324A2 (pt) mistura b, processo para produzir espumas de poliuretano flexíveis, espuma e uso
JPH03174454A (ja) ポリウレタンフオームの成形体の製造法およびこの方法によって得られる成形体
JPH0393827A (ja) 硬質ポリウレタンフォームの製造法
HK1106257A1 (en) Process for preparing polyurethane foams having reduced voc emissions
HK1106257B (en) Process for preparing polyurethane foams having reduced voc emissions

Legal Events

Date Code Title Description
FG2A Definitive protection

Ref document number: 564584

Country of ref document: ES