ES2300571T3 - Produccion de elementos compuestos. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para producir elementos compuestos, que presentan la siguiente estructuras de capas: (i) de 2 mm a 20 mm, metal, material sintético o madera, (ii) de 10 mm a 300 mm, material sintético, (iii) de 2 mm a 20 mm, metal, material sintético o madera, en donde en la capa (ii) se presentan cuerpos huecos con un diámetro exterior inferior a 5 mm, caracterizado porque para producir (ii) se transforman (a) isocianatos y (b) compuestos reactivos a los isocianatos en presencia de cuerpos huecos y se adicionan los cuerpos huecos al componente (b) y/o al componente (a) y/o a productos de transformación líquidos de (a) y (b).

Description

Producción de elementos compuestos.

La invención se refiere a un procedimiento para producir elementos compuestos, que presentan la siguiente estructura de capas:

(i)

de 2 mm a 20 mm, con preferencia de 2 mm a 10 mm, con especial preferencia de 5 mm a 10 mm metal, material sintético o madera, con preferencia metal,

(ii)

de 10 mm a 300 mm, con preferencia de 10 mm a 100 mm material sintético, con preferencia productos de poliadición de poliisocianato,

(iii)

de 2 mm a 20 mm, con preferencia de 2 mm a 10 mm, con especial preferencia de 5 mm a 10 mm, metal, material sintético o madera, con preferencia metal,

en donde en la capa (ii) se presentan cuerpos huecos con un diámetro exterior inferior a 5 mm, con preferencia inferior a 500 \mum.

Aparte de esto, la invención se refiere a barcos o edificios que contienen los elementos compuestos producidos según el procedimiento conforme a la invención. Los datos de longitud representados con relación a las capas (i), (ii) e (iii) se refieren a los grosores de las respectivas capas.

Para la construcción de barcos, por ejemplo cascos de barco y cubiertas de bodega de carga, puentes, tejados o casas de madera es necesario utilizar piezas constructivas que puedan soportar cargas considerables causadas por fuerzas externas. Las piezas constructivas de este tipo se componen a causa de estos requisitos, normalmente, de placas metálicas o soportes metálicos, que están reforzados mediante una geometría correspondiente o refuerzos adecuados. De este modo los casos de los buques cisterna se componen normalmente, a causa de las mayores normas de seguridad, de un casco interior y otro exterior, en donde cada casco está estructurado con placas de acero de 15 mm de grosor, que están unidas entre sí mediante refuerzos de acero de unos 2 m de longitud. Debido a que estas placas metálicas están expuestas a fuerzas considerables, se rigidizan tanto la envuelta de acero exterior como la interior mediante elementos de refuerzo soldados encima. En estas piezas constructivas clásicas influyen sin embargo negativamente tanto las considerables cantidades de acero, que se necesitan, como su producción que consume mucho tiempo y trabajo. Aparte de esto las piezas constructivas de este tipo presentan un peso considerable, con lo que se obtiene un menor tonelaje de los barcos y una mayor necesidad de carburante. Además de esto estos elementos constructivos clásicos basados en acero necesitan mucho mantenimiento, ya que tanto la superficie exterior como las superficies de las piezas de acero entre la envuelta exterior y la interior tienen que protegerse regularmente contra la corrosión.

Como sustituto de las estructuras de acero se conocen elementos SPS (Sandwich-Plate-System), que contienen un compuesto de metal y material sintético. Mediante la adherencia del material sintético a las dos capas metálicas se obtienen elementos compuestos con extraordinarias ventajas respecto a estructuras de acero conocidas. Se conocen elementos SPS de este tipo de los documentos US 6 050 208, US 5 778 813, DE-A 198 25 083, DE-A 198 25 085, DE-A 198 25 084, DE-A 198 25 087 y DE-A 198 35 727.

La presente invención se había impuesto la tarea de desarrollar elementos compuestos correspondientes con una estabilidad de temperatura mejorada en el caso de bajas y/o altas temperaturas.

Esta tarea fue resuelta conforme a la invención mediante los elementos compuestos representados al comienzo.

Los elementos compuestos conforme a la invención destacan en comparación con los elementos compuestos conocidos, para cuya producción era conocido por ejemplo el uso de micro-esferas de vidrio compactas, por las siguientes ventajas:

-

menor peso,

-

implantación de una estructura esponjosa en la capa (ii), sin que sea necesaria una carga de aire de los componentes o la adición de un agente expansor,

-

superiores características mecánicas de la capa (ii), por ejemplo menores valores de módulo de acumulación a bajas temperaturas y mayores valores de módulo de acumulación a altas temperaturas.

Los cuerpos huecos presentan con preferencia una densidad inferior a 1 g/cm^{3}, con especial preferencia de 0,1 a 0,6 g/cm^{3}. Como densidad se aplica aquí la "True-Particle-Density", es decir el cociente entre el peso del cuerpo hueco y el volumen del cuerpo hueco, cuando los cuerpos huecos están circundados por completo por gas. Los cuerpos huecos, con preferencia esferas huecas, poseen con preferencia un grosor de pared promedio de entre el 5% y el 20% del diámetro del cuerpo hueco. Los cuerpos huecos pueden basarse en material de conocimiento general, por ejemplo materiales artificiales como polietilenos, polipropilenos, poliuretano, poliestirol o una mezcla de ellos, o bien materiales minerales como arcilla, silicato de aluminio o vidrio, con preferencia sin embargo vidrio, silicato de aluminio o cerámica, con especial preferencia vidrio. Los cuerpos huecos de este tipo son de conocimiento general y pueden obtenerse comercialmente. Los cuerpos huecos ocupan con preferencia del 1% al 60%, con especial preferencia del 10% al 40% del volumen total, es decir incluyendo el cuerpo hueco, de la capa (ii). Los cuerpos huecos pueden presentar en su cavidad paredes u otros elementos constructivos. La cavidad de los cuerpos huecos puede estar rellena por ejemplo con aire, gases inertes, por ejemplo nitrógeno, helio o argón, o bien gases reactivos, por ejemplo oxígeno u otros gases conocidos, con preferencia con aire, y estar abrazada completa o predominantemente, con preferencia completamente por el material del cuerpo hueco representado al comienzo. La forma de los cuerpos huecos puede ser esférica o irregular. Los cuerpos huecos pueden presentar en la cavidad un vacío o un vacío parcial. Con preferencia se utilizan como cuerpos huecos micro-esferas huecas de vidrio. En una forma de ejecución especialmente preferida las micro-esferas huecas de vidrio presentan una resistencia a la presión de al menos 15 bar. Pueden utilizarse por ejemplo como micro-esferas huecas de vidrio 3M-Scotchlite® Glass Bubbles o Q-Cel® de la compañía Osthoff-Petrasch o Fillite de la compañía Trelleborg Fillite.

En el caso de la capa (ii) se trata con preferencia de productos de poliadición de poliisocianato, que pueden obtenerse mediante transformación de las sustancias de partida (a) isocianato y (b) compuestos reactivos a los isocianatos. La producción de los elementos compuestos conforme a la invención puede producirse de este modo con preferencia de tal modo, que se transforman, para producir (ii) (a) isocianatos y (b) compuestos reactivos a los isocianatos en presencia de cuerpos huecos con un diámetro exterior inferior a 500 \mum. Los cuerpos huecos pueden adicionarse al componente (b) y/o al componente (a) y/o a productos de transformación líquidos de (a) y (b). La adición puede realizarse directamente en la cabeza mezcladora, por ejemplo de la bomba, o también ya en el recipiente de reserva de los componentes de partida (a) y/o (b). El mezclado de los cuerpos huecos puede realizarse tanto manualmente, por ejemplo mediante un agitador manual, o también mediante agitadores conocidos. Pueden usarse máquinas de alta y baja presión, en donde debe modificarse con preferencia la cabeza mezcladora, de tal modo que en el caso de las fuerzas de cizallamiento que se producen no se rompan los cuerpos huecos durante el tratamiento. En el caso de contenidos muy elevados de cuerpos huecos y/o grandes elementos compuestos puede llenarse una pieza constructiva simultáneamente a través de 2 o más cabezas mezcladoras o máquinas.

Como dispositivo mezclador para mezclar los cuerpos huecos conforme a la invención con (a) y/o (b) y/o productos de transformación de (a) y (b) es apropiado por ejemplo un dispositivo que trabaje con preferencia continuamente, estructurado con

una cabeza mezcladora,

un conducto de alimentación para (a), (b) y/o un producto de transformación de (a) con (b),

un conducto de alimentación para micro-esferas huecas,

un órgano agitador y

una abertura de salida regulable. Este dispositivo mezclador preferido puede estar conectado delante o detrás de la máquina de alta y/o baja presión con la cabeza mezcladora o las cabezas mezcladoras, con preferencia preconectada o también formar parte de estas máquinas.

Como cubeta mezcladora pueden usarse recipientes de reacción habituales, por ejemplo de acero, vidrio o material sintético, como por ejemplo resina epoxídica. La cubeta mezcladora está estructurada con preferencia en forma de tolva, en donde la abertura de salida se encuentra sobre el cuello de tolva. Esta tolva se dispone con preferencia verticalmente. El tamaño de la cubeta mezcladora depende de la escala a la que se pretende llevar a cabo el procedimiento conforme a la invención; en general la cubeta mezcladora puede hacerse funcionar desde una micro-escala, es decir por ejemplo comprendiendo un volumen de algunos cm^{3}, hasta una macro-escala, es decir comprendiendo un volumen de hasta algunos m^{3}. Las entradas guían sobre la cubeta mezcladora. En una forma de ejecución preferida pueden regularse las cantidades en la entrada separadas entre sí. La dosificación de la entrada en materias primas reactivas para producir (ii), puede realizarse por ejemplo mediante una máquina dosificadora PUR conocida, y la dosificación de la entrada en micro-esferas huecas puede producirse por ejemplo mediante un aparato dosificador de tornillo sinfín.

El dispositivo mezclador está equipado con preferencia con un órgano agitador. Este órgano agitador es responsable por un lado de un mezclado y, por otro lado, de una alimentación constante de la mezcla dentro de la cubeta mezcladora entre las entradas y la abertura de salida. Para esto son apropiados en general agitadores habituales, como por ejemplo agitadores de discos o agitadores de aletas. Es preferible que el órgano agitador se ajuste de tal modo, que la agitación se realice sin espacios muertos. Diferentes tamaños y geometrías de agitador hacen posible una adaptación óptima a las necesidades de mezclado requeridas para diferentes viscosidades y caudales. Asimismo es preferible que el órgano agitador se ajuste y se haga funcionar con una velocidad tal, que en lo posible no se produzca ningún daño a las micro-esferas huecas. Normalmente se trabaja con una velocidad de agitación de entre 100 y 5.000 rpm, con preferencia de 500 a 1.500 rpm, con especial preferencia de 700 a 1.000 rpm. Si se utilizan por ejemplo micro-esferas huecas, la proporción de micro-esferas huecas dañadas después del entremezclado es en general inferior del 40% en peso, con preferencia inferior al 10% en peso, con más preferencia inferior al 5% en peso, con especial preferencia inferior al 2% y en especial inferior al 1% en peso, con relación al peso total de las micro-esferas huecas utilizadas. La proporción puede variar dado el caso según la densidad de las esferas huecas usadas. La salida del material de salida que contiene los cuerpos huecos conforme a la invención para producir (ii) se produce en la abertura de salida. La abertura de salida puede regularse de forma preferida. En una forma de ejecución especialmente preferida la regulación se produce mediante un cierre cónico, que puede moverse en dirección vertical hacia la abertura de salida. Mediante un descenso completo del cono puede cerrarse por completo la abertura de salida, y mediante una amplia elevación puede abrirse por completo. En este recorrido es posible una dosificación del producto saliente. En una forma de ejecución preferida este cierre cónico está integrado en el órgano agitador. Sin embargo, también son posibles otros dispositivos reguladores que producen el efecto de control deseado. Mediante la dosificación correspondiente de las entradas y de la salida en producto puede regularse la duración de retención promedio en el dispositivo de mezclado. En general ésta es de entre 0,1 y 10 minutos, con preferencia entre 0,1 y 1 minutos. Es además ventajoso controlar la transformación y el mezclado, de tal modo que la mezcla que sale directamente de la abertura de salida presente una viscosidad de 1.000 a 3.000 mPas, en donde la viscosidad se determina a una temperatura ambiente (25ºC) con un viscosímetro rotacional con geometría cono-placa. Como parámetro para un tiempo de retención óptimo en la cubeta mezcladora puede servir la detección permanente de la temperatura de salida. Una temperatura de salida de 20ºC a 100ºC, con preferencia de 20ºC a 80ºC, con especial preferencia de 20ºC a 50ºC, garantiza un "tiempo abierto" suficiente (hasta que el material sea sólido) e impide una reacción exotérmica excesivamente intensa, lo que tiene como consecuencia una "solidificación" del poliuretano ya en la cubeta mezcladora y con ello acarrearía la interrupción del proceso de producción. El control del proceso puede llevarse a cabo de este modo sin una elevada complejidad técnica para el experto.

Por lo demás debe llevarse a cabo a modo de ejemplo lo siguiente, para producir los elementos compuestos, con independencia de los cuerpos huecos:

Las sustancias de salida para producir (ii) se llenan con preferencia en estado líquido en el espacio entre (i) e (iii), en donde con preferencia durante este proceso de llenado se genera una depresión en el espacio a llenar entre (i) e (iii). Esto ofrece la ventaja de que el líquido es "aspirado" en el espacio y se rellenan con líquido incluso cavidades pequeñas. La depresión en el espacio a llenar es con preferencia de 0,2 bar a 0,8 bar, es decir, la presión en el molde a llenar es de 0,8 a 0,2 bar menor que la presión del aire ambiente. La depresión, que puede generarse por ejemplo mediante bombas de vacío de conocimiento general, se consigue con preferencia por medio de (i) y/o (iii) disponen además de la abertura o las aberturas (iv) en (i) y/o (iii), a través de las cuales se introducen las sustancias de salida para producir (ii), de al menos otra abertura (v) a través de la cual se aplica la depresión. Con preferencia se intercala un tubo flexible entre una bomba de vacío, que genera la depresión, y la abertura (v) en (i).Este tubo flexible puede por ejemplo prensarse o pegarse sobre (i). Las cantidades de sustancias de salida para producir (ii) deben dimensionarse tan solo con dificultad, de tal manera que se llene precisamente el espacio a llenar (R), pero que se impida un rebose. Por ello se da con preferencia una mayor cantidad de componentes de salida para producir (ii) en el espacio entre (i) e (iii), de lo que éste puede acoger. El rebose resultante se evacua con preferencia a través de aberturas (v). En cuanto se llene por completo el espacio entre (i) e (iii) con los componentes de salida para producir (ii), puede finalizarse el llenado con base en un ascenso del líquido en el tubo flexible, que es con preferencia transparente, y pueden cerrarse las aberturas (iv) y (v). El cierre de las aberturas puede realizarse por ejemplo con un tapón de material sintético o metal con un cierre roscado, que se encuentra en el recipiente de rebose o con preferencia entre el recipiente de rebose e (i) y/o (iii). Las aberturas (iv) permanecen cerradas, con preferencia hasta el final del proceso de revenido de la mezcla (a) y (b), mediante la cabeza mezcladora fijada. El espacio a llenar entre (i) e (iii) presenta con preferencia solamente las aberturas (iv) y (v), en donde en (iv) se encuentra el extremo de descarga, con preferencia cabeza mezcladora, y a (v) se aplica la depresión. Debido a que según esta forma de ejecución preferida no puede entrar aire en el espacio a llenar, es posible generar una depresión.

Normalmente las capas (i) e (iii) no presentan ninguna particularidad, que pueda servir para fijar un extremo de descarga para llenar el espacio entre (i) e (iii) con líquidos. En el caso de la expresión "extremo de descarga" puede tratarse de dispositivos habituales con ayuda de los cuales se rellenan líquidos, por ejemplo tubuladuras de depósitos, extremos de tubos flexibles, cabezas mezcladoras, mezcladores estáticos, etc. Con preferencia se trata en el caso del extremo de descarga de una cabeza mezcladora. Las cabezas mezcladoras de este tipo son de conocimiento general y pueden obtenerse comercialmente por ejemplo con relación a dispositivos dosificadores habituales para sistemas de poliuretano. La fijación del extremo de descarga, con preferencia de la cabeza mezcladora, puede realizarse con preferencia de tal modo que el extremo de descarga del dispositivo de alimentación o una sujeción para el extremo de descarga del dispositivo de alimentación se enrosca en al menos tres puntos, con preferencia cuatro o cinco puntos, con la capa (i). El líquido se rellena con preferencia a través de al menos una abertura (iv) en (i) y/o (iii) en el espacio entre (i) e (iii). Para fijar por ejemplo una cabeza mezcladora pueden barrenar la capa (i) con preferencia pernos con una rosca, que sirven para fijar la cabeza mezcladora o sujetar la cabeza mezcladora. Estos pernos pueden acercarse unos a otros en punta con preferencia por el lado alejado de la rosca, para poder introducirlos más fácilmente en la capa (i). Los pernos presentan con preferencia un diámetro de 6 a 20 mm y una longitud de 8 mm a 42 mm. La rosca, que después de la fijación de los pernos está dirigida hacia fuera, es decir en el lado de (i) que está alejado de (iii), tiene con preferencia una longitud de 4 mm a 30 mm. La introducción de los pernos se realiza por ejemplo mediante barrenado con una herramienta empujadora de pernos, que puede obtenerse comercialmente por ejemplo en la compañía Hilti. De este modo (i) presenta una rosca con cuya ayuda se enrosca el extremo de descarga en la abertura (iv), a través de la cual se rellena el líquido a (i). Para mejorar la estanqueidad entre el extremo de descarga y la capa (i) puede fijarse con preferencia, entre la capa (i) y la cabeza mezcladora, una junta tórica de un material elástico. Estas juntas tóricas son de conocimiento general y pueden ajustarse en sus dimensiones al diámetro de la abertura (iv) y a la cabeza mezcladora. De este modo se fija la cabeza mezcladora con preferencia de forma estanca a la abertura (iv) en (i) o (iii), a través de la cual se produce la introducción de las sustancias de salida.

De forma especialmente preferida no se fija directamente el extremo de descarga a la capa (i), sino que se fija el extremo de descarga a una sujeción que se ha enroscado a (i). En el caso de esta sujeción, que puede estar compuesta de materiales usuales, por ejemplo materiales sintéticos, madera o con preferencia metales usuales, se trata con preferencia de una estructura que dispone de taladros, a través de los cuales se guían las roscas fijadas a (i) y se fijan por ejemplo mediante tuercas correspondientes. Aparte de esto la sujeción presenta elementos de fijación para el extremo de descarga, por ejemplo uniones enchufadas, uniones roscadas o aristas, con las que el extremo de descarga puede arriostrarse la sujeción. De forma especialmente preferida se fija el extremo de descarga en al menos tres puntos a la sujeción, para evitar un ladeo. De este modo se enroscará con preferencia una sujeción al menos en tres roscas, que están fijadas a (i), y a esta sujeción se fijará la cabeza mezcladora. Los pernos pueden serrarse por ejemplo sobre la superficie de (i) después del acabado.

El llenado del espacio entre (i) e (iii) puede llevarse a cabo con dispositivos de alimentación usuales, con preferencia continuamente, por ejemplo con máquinas de alta y baja presión, con preferencia máquinas de baja presión. El llenado se realiza con preferencia con una máquina de baja presión (por ejemplo de la compañía Cannon) a través una o varias cabezas mezcladoras, con preferencia una, en la que se mezclan los componentes de salida en un único paso de trabajo, con preferencia proceso de inyección. En un único proceso de inyección significa que el llenado del espacio entre (i) e (iii), por ejemplo con las sustancias de salida para producir (ii), no se interrumpe antes del llenado completo. Las sustancias de salida se dan de este modo con preferencia en un único barrenado bajo presión en el espacio entre (i) e (iii). Esto es especialmente aplicable si en el caso del líquido se trata de una mezcla reactiva, que se reviene con la reacción. Con preferencia se introducen de este modo las sustancias de salida mediante un aparato de alta presión a través de una o varias cabezas mezcladoras, con preferencia una. El llenado del espacio entre (i) e (iii) puede realizarse tanto en orientación vertical de (i) e (iii) como en orientación horizontal de (i) e (iii).

Las capas (i) e (iii) pueden insertarse con preferencia como placas usuales de material sintético, madera o con preferencia metal, por ejemplo placas de hierro, acero, cobre y/o aluminio, con los grosores conforme a la invención.

Tanto (8) como (ii) pueden usarse recubiertas, por ejemplo mediante primera capa de pintura, imprimación, lacado y/o recubiertas con materiales sintéticos usuales para la producción de los elementos compuestos conforme a la invención. Con preferencia se usan (i) e (iii) sin recubrir y de forma especialmente preferida por ejemplo limpiadas mediante un arenado usual.

Con preferencia puede secarse el espacio a llenar. Esto ofrece la ventaja de que en especial los componentes líquidos a rellenar que reaccionen al agua, por ejemplo isocianatos, no reaccionen en una reacción secundaria indeseada. El secado, que tiene lugar con preferencia justo antes del llenado, puede realizarse por ejemplo mediante aire caliente o mediante aire comprimido. Asimismo puede secarse el espacio a llenar entre (i) e (iii) mediante un calentamiento de (i) e (iii) a una temperatura de 20 a 150ºC con una duración de entre 10 y 180 minutos. Con preferencia puede secarse el espacio a llenar entre (i) e (iii) mediante un soplador, que conduce aire a través de aberturas (iv) y (v) en (i) e (iii) a través del espacio a llenar entre (i) e (iii).

En el caso de las aberturas (iv) y (v) se trata con preferencia de taladros en (i) y/o (iii) con un diámetro de 0,5 a 5,0 cm en (i) y/o (iii).

El espacio, que se llena entre (i) e (iii) con las sustancias de salida para producir (ii), no tiene porqué representar todo el espacio entre (i) e (iii). Tanto (i) como (iii) pueden sobresalir de los bordes por encima de (ii), es decir, sólo en una región parcial de (i) e (iii) se produce una unión de (i) a (iii) a través de (ii). El espacio entre (i) e (iii) puede obturarse por ejemplo antes de llenarse con las sustancias de salida, de tal modo que la junta se encuentra dentro del espacio abrazado por (i) e (iii) y sobresalgan bordes desde (i) y/o (iii).

La capacidad de alimentación puede variar en dependencia del volumen a llenar. Para garantizar un templado completo homogéneo de (ii), se eligen la capacidad de alimentación y el dispositivo de alimentación de tal modo, que el espacio a llenar pueda llenarse en un plazo de entre 0,5 y 20 minutos con los componentes para producir (ii). Con preferencia se trata de máquinas de alta presión o con especial preferencia de máquinas de baja presión, con preferencia con bombas excéntricas de tornillo sinfín, en donde el recipiente de reserva está configurado con preferencia con mecanismo agitador y con preferencia de forma que puede temperarse y, con preferencia, se presenta un circuito recipiente de reserva-cabeza mezcladora-recipiente de reserva, en donde con preferencia la potencia de evacuación es de 0,1 a 3,0 kg/s.

Durante el desarrollo de procedimientos de producción adecuados se comprobó que una salida incontrolada de componentes de salida líquidos para producir (ii) casi no puede subsanarse como fallo. A causa de la limitada cantidad por cada barrenado, una pérdida incontrolada de material de salida para producir (ii) conduce a un llenado incompleto del espacio entre (i) e (iii). A causa de la rápida reacción y de la muy buena adherencia de (ii) a (i) e (iii) se producen, a causa de un llenado incompleto, amplias regiones en el elemento compuesto que no contienen ninguna (ii) y tampoco pueden rellenarse ya con componentes de salida. Los elementos compuestos de este tipo tienen que rechazarse por desgracia.

Para impedir una pérdida de componentes de salida ha demostrado por ello ser ventajoso comprobar con mucha exactitud la estanqueidad del molde a llenar. Normalmente se fijan las capas (i) e (iii) en una disposición apropiada, por ejemplo mutuamente en paralelo. La distancia se elige normalmente de tal manera que el espacio (R) entre (i) e (iii) presente un grosor de 10 a 300 mm. La fijación de (i) e (iii) puede realizarse por ejemplo mediante distanciadores, por ejemplo en un molde o una sujeción adecuada. Los bordes del espacio intermedio se obturan normalmente de tal modo, que el espacio entre (i) e (iii), aunque puede llenarse por completo con el líquido o los componentes de salida para producir (ii), se impide una salida de estos componentes de salida antes del llenado completo. La obturación puede realizarse mediante láminas y/o placas usuales de material sintético, papel o metal, que por ejemplo se pegan, sueldan o se aprietan y que, dado el caso, pueden servir también de distanciadores. Esta obturación preferida no se refiere a las aberturas preferidas (iv) y (v), que se han representado al comienzo.

La comprobación de la estanqueidad de (R) antes del llenado con los componentes de salida se realiza con preferencia mediante medición de diferencia de presiones. Bajo el término medición de diferencia de presiones debe entenderse que se intenta crear una diferencia de presión entre el espacio (R) y el entorno exterior durante un determinado periodo de tiempo, por ejemplo por medio de que se intenta alcanzar en (R) una depresión o sobrepresión con relación al entorno exterior. Esto puede conseguirse mediante bombas de vacío usuales o compresores de conocimiento general, que bombean aire o gas en el espacio (R). Si se puede generar una sobrepresión o depresión en (R), esto indica que existe una cavidad suficientemente estanca que puede llenarse con los componentes de salida para producir (ii). Con ello debe observarse con preferencia que se obturen también provisionalmente las aberturas (iv) o (v), que se prevén para el llenado de (R) con los componentes de salida o como aberturas de ventilación o como aberturas de rebose. Con ello puede servir dado el caso al menos una de estas aberturas para conectar la bomba de vacío o el compresor a (R).

El molde a llenar se compone con preferencia de las capas indicadas (i) e (iii) así como (vi), que están dispuestas con preferencia en paralelo, así como con preferencia de obturaciones entre las capas (i) e (iii), que impiden una salida del líquido durante el llenado. La capa (i) está dispuesta de este modo con preferencia de forma adhesiva entre las capas (i) e (iii).

Los elementos compuestos conforme a la invención pueden producirse con preferencia de tal modo, que se fije una estructura plana (vi) fundamentalmente en paralelo, con preferencia en paralelo, a una distancia de 5 mm a 150 mm, con preferencia de 15 mm a 50 mm, con especial preferencia de 15 mm a 30 mm, con respecto a la capa (i), la capa (iii) se fije fundamentalmente en paralelo a (i) y (vi), el espacio a rellenar con (ii) se obture con excepción de aberturas, por ejemplo las aberturas (iv) y (v) descritas en este documento que se necesitan para el llenado y, a continuación, se llene el espacio a rellenar con las sustancias de salida para producir (ii). La fijación de (vi) a (i) puede realizarse con orientación horizontal de (i) por ejemplo de tal modo, que se lleven separadores, por ejemplo bloques de madera, material sintético o metal con una altura apropiada sobre la capa (i) y sobre estos separadores se tienda la estructura. A continuación puede fijarse la capa (iii) a una distancia adecuada, es decir con un grosor de capa adecuado de (ii), con preferencia en paralelo a (i) y (vi), por ejemplo por medio de que sobre los bordes del espacio, que debe alojar (ii), se fijen placas metálicas a (i), por ejemplo se suelden, con preferencia perpendicularmente a (i), y sobre estas placas metálicas, que delimitan y obturan el borde lateral de (ii), se fije la capa (iii), por ejemplo se suelde. Las sustancias de salida se introducen con preferencia continuamente sin interrupción en un único paso de trabajo en el espacio a llenar entre (i) e (iii), y de forma especialmente preferida se introducen las sustancias de salida mediante un aparato de alta presión a través de una o varias cabezas mezcladoras, por ejemplo se rellenan.

El líquido para producir (ii) contiene (a) isocianato y (b) compuestos reactivos a los isocianatos. La capa (ii) representa de este modo con preferencia productos de poliadición de poliisocianato. En este documento deben entenderse bajo las expresiones "sustancias de salida" o "componentes de salida" en especial (a) isocianatos y (b) compuestos reactivos a los isocianatos, pero dado el caso, siempre que se usen, también (c) gases, (d) catalizadores, (e) medios auxiliares y/o (f) agentes expansores.

Los componentes de salida para producir los productos de poliadición de poliisocianato se mezclan normalmente a una temperatura de 0 a 100ºC, con preferencia de 20 a 60ºC y, como ya se ha descrito, se introducen en el espacio entre (i) e (iii). El mezclado puede producirse mecánicamente mediante un agitador o un tornillo sinfín agitador. La temperatura de reacción, es decir, la temperatura a la que se produce la reacción, es normalmente dependiendo del grosor del material > 20ºC, con preferencia de 50 a 150ºC.

La capa (ii) de los elementos compuestos producidos conforme a la invención presenta con preferencia un módulo de elasticidad > 275 MPa en un margen de temperaturas de -45 a +50ºC (según DIN 53457), una adherencia a (i) e (iii) > 4 Mpa (según DIN 53530), una dilatación > 30% en el margen de temperaturas de -45 a +50ºC (según DIN 53504), una resistencia a la tracción > 20 MPa (según DIN 53504) y una resistencia a la presión > 20 Mpa (según DIN 53421). La densidad de la capa (ii), es decir incluyendo el cuerpo hueco conforme a la invención, es con preferencia de 350 kg/m^{3} a 1.200 kg/m^{3}, con especial preferencia de 650 kg/m^{3} a 1.000 kg/m^{3}.

La producción de los elementos compuestos conforme a la invención puede llevarse a cabo de tal modo, que se producen entre (i) e (iii) productos de poliadición de poliisocianato (ii), normalmente poiliuretanos que pueden presentar dado el caso estructuras de urea y/o iocianurato, mediante transformación de (a) isocianatos con (b) compuestos reactivos a los isocianatos, dado el caso en presencia de agentes expansores (f), de 1% al 50% del volumen con relación al volumen de los productos de poliadición de poliisocianato, al menos de un gas (c), (d) catalizadores y/o (e) medios auxiliares, en donde con preferencia (ii) se adhiere a (i) e (iii). La producción de estos productos de poliadición de poliisocianato (ii) ya se ha descrito varias veces.

Las superficie de (i) e (iii) pueden irradiarse antes de la producción de los elementos compuestos para limpiar y aumentar la rugosidad superficial con arena o esferas de acero, con preferencia con corindón o pirita de hierro. Esta irradiación puede realizarse según los procedimientos habituales, en los que el producto irradiado incide por ejemplo a alta presión sobre las superficies. Pueden obtenerse comercialmente aparatos adecuados para un tratamiento de este tipo.

Este tratamiento de las superficies de (i) e (iii), que están en contacto después de la transformación de (a) con (b), conduce a una adherencia claramente mejorada de (ii) sobre (i) e (iii). La irradiación se lleva a cabo directamente antes de la introducción de los componentes para producir (ii) en el espacio entre (i) e (iii). Las superficies de (i) e (iii), sobre las que debe adherirse (ii), están con preferencia libres de sustancias inorgánicas y/i orgánicas, que reducen una adherencia, por ejemplo polvo, suciedad, aceites y grasas o sustancias conocidas en general como medios de separación de moldes.

Las sustancias de salida (a), (b), (c), (d), (e) y (f) en el procedimiento conforme a la invención se describen a continuación a modo de ejemplo:

Como isocianatos (a) entran en cuestión los isocianatos alifáticos, cicloalifáticos, aralifáticos y/o aromáticos conocidos en sí mismos, con preferencia diisocianatos que, dado el caso, pueden ser biuretizados y/o isocianoratizados según procedimientos de conocimiento general. En detalle pueden citarse a modo de ejemplo: diisocianatos de alquileno con 4 a 12 átomos de carbono en el resto de alquileno, como 1,12-dodecandiisocianato, 2-etil-tetrametilendiisocianato-1,4, 2-metilpentametilendiisocianato-1,5, tetrametilendiisocianato-1,4, lisinaesterdiisocianato (LDI), hexametilendiisocianato-1,6 (HDI), ciclohexano-1,3- y/o 1,4-diisocianato, 2,4- y 2,6-hexahidrotoluenodiisocianato así como las correspondientes mezclas isoméricas, 4,4'-, 2,2'- y 2,4'-diciclohexilmetanodiisocianato así como las correspondientes mezclas isoméricas, 1-isocianato-3,3,5-trimetil-5-isocianatometilciclohexano (IPDI), 2,4'- y/o 2,2'-difenilmetanodiisocianato (MDI), polifenilpolimetileno-poliisocianato y/o mezclas que contengan al menos dos de los citados isocianatos. Aparte de esto pueden usarse en el procedimiento conforme a la invención di- y/o poliisociaatos que contienen grupos de éster, urea, alofanato, carbodiimit, uretdion y/o uretano. Con preferencia se usan 2,4'-, 2,2'- y/o 4,4'-MDI y/o polifenilpolimetileno-poliisocionatos, con especial preferencia mezclas que contienen polifenilpolimetileno-poliisocianatos y al menos uno de los MDI-isómeros.

Como (b) compuestos reactivos a los isocianatos pueden usarse por ejemplo compuestos que presentan, como compuestos reactivos a los isocianatos, grupos de hidroxilo, tiol y/o amino primarios y/o secundarios y presentan normalmente un peso molecular de 60 a 10.000 g/mol, por ejemplo polioles seleccionados del grupo de los polioles poliméricos, polialcoholes de poliéter, polialcoholes de poliéster, polioles de politioéter, poliacetatos que contienen grupos de hidroxilo y policarbonatos alifáticos que contienen grupos de hidroxilo o mezclas de al menos dos de los polioles citados. Estos compuestos presentan normalmente una funcionalidad respecto a los isocianatos de 2 a 6 y un peso molecular de 400 a 8.000 y son de conocimiento general para el experto.

Por ejemplo entran en cuestión polialcoholes de poliéter, que pueden obtenerse en sustancias iniciadoras habituales según la tecnología conocida mediante fijación de óxidos de alquileno, por ejemplo tetrahidrofurano, 1,3-propilenóxido, 1,2- ó 2,3-butilenóxido, óxido de estirol y con preferencia óxido de etileno y/o 1,2-óxido de propileno. Como sustancias iniciadoras pueden usarse por ejemplo compuestos conocidos alifáticos, aralifáticos, cicloalifáticos y/o aromáticos, que contienen al menos un grupo de hidroxilo, con preferencia de 2 a 4, y/o al meno un grupo de amino, con preferencia de 2 a 4. Como sustancias iniciadoras pueden usarse por ejemplo etanodiol, dietilenoglicol, 1,2- ó 1,3-propanodiol, 1,4-butanodiol, 1,5-pentanodiol, 1,6-hexanodiol, 1,7-heptanodiol, glicerina, trimetilolpropano, neopentilglicol, azúcar, por ejemplo sacarosa, pentaeritrita, sorbitol, etilenodiamina, propanodiamina, neopentanodiamina, hexametilenodiamina, isoforon-diamina, 4,4'-diaminodicilohexilmetano, 2-(etilamino)etilamina, 3-(metilamino)propilamina, dietilenotriamida, dipropilenotriamina y/o N,N'-bis(3-aminopropil)-etilenodiamina.

Los óxidos de alquilo pueden utilizarse aisladamente, alternados consecutivamente o como mezclas. Con preferencia se utilizan óxidos de alquilo que conducen a grupos de hidroxilo primarios en el poliol. De forma especialmente preferida se usan como polioles aquellos que al finalizar la alcoxilización se han alcoxilizado con óxido de etileno y con ello presentan grupos de hidroxilo primarios.

Como polioles poliméricos, una clase especial de los polioles de poliéter, pueden usarse en general compuestos conocidos de la química de poliuretano, con preferencia polioles de injerto de estirol-acrilnitrilo.

Precisamente el uso de polioles poliméricos puede reducir claramente la contracción del producto de poliadición de poliisocianato, por ejemplo del poliuretano y, de este modo, conducir a una mejor adherencia de (ii) a (i) e (iii). Dado el caso pueden usarse como medidas adicionales, que reducen la contracción, con preferencia agentes expansores (f) y/o gases (c).

Pueden producirse polioles de poliéster por ejemplo a partir de ácidos dicarboxílicos orgánicos con 2 a 12 átomos de carbono, con preferencia ácidos dicarboxílicos alifáticos con 4 a 6 átomos de carbono, y alcoholes polivalentes, con preferencia dioles, con 2 a 12 átomos de carbono, con preferencia 2 a 6 átomos de carbono. Los polioles de poliéster poseen con preferencia una funcionalidad de 2 a 4, con preferencia 2 a 3, y un peso molecular de 480 a 3.000, con preferencia 60 a 2.000 y en especial de 600 a 1.500.

Los elementos compuestos conforme a la invención se producen con preferencia con la utilización de polialcoholes de poliéter como componente (b) para transformarse con los isocianatos, convenientemente aquellos con una funcionalidad media con respecto a los isocianatos de 1,5 a 8, con preferencia de 2 a 6, y un peso molecular de 400 a 8.000.

La utilización de polialcoholes de poliéter ofrece considerables ventajas a causa de una mejor estabilidad de los productos de poliadición de poliisocianato frente a una hidrólisis y a causa de la menor viscosidad, en cada caso en comparación con polialcoholes de poliéster. La mejor estabilidad frente a una hidrólisis es especialmente ventajosa en el caso de usarse en construcción naval. La menor viscosidad de los polialcoholes de poliéter y de la mezcla reactiva para producir (ii) que contiene los polialcoholes de poliéter hace posible un llenado más rápido y sencillo del espacio entre (i) e (iii) con la mezcla reactiva para producir los elementos compuestos. A causa de las considerables dimensiones en especial de piezas constructivas en construcción naval los líquidos de baja viscosidad tienen una ventaja considerable.

Como compuestos reactivos a los isocianatos pueden usarse asimismo, además de los compuestos citados con un peso molecular usual de 400 a 8.000, dado el caso dioles y/o trioles con pesos moleculares de 60 a <400 como medios de alargamiento de cadena y/o de reticulación, en el caso del procedimiento conforme a la invención. Para modificar las características mecánicas, por ejemplo la dureza, puede resultar ventajoso sin embargo adicionar medios de alargamiento de cadena, medios de reticulación o dado el caso también mezclas de ellos. Los medios de alargamiento de cadena y/o reticulación presentan con preferencia un peso molecular de 60 a 300. Se contemplan por ejemplo dioles alifáticos, cicloalifáticos y/o aralifáticos con 2 a 14 átomos de carbono, con preferencia 4 a 10, como por ejemplo etilenoglicol, propanodiol-1,3, decanodiol-1,10, o-, m-, p-dihidroxiciclohexano, dietilenoglicol, dipropilenoglicol y con preferencia butanodiol-1,4, hexanodiol-1,6 y bis-(2-hidroxi-etil)-hidrochinon, trioles, como 1,2,4-1,3-5-trihidroxi-ciclohexano, glicerina y trimetilol-propano, óxidos de polialquilo con pocas moléculas que contienen grupos de hidroxilo sobre base de óxido de etileo y/o 1,2-propileno y los dioles y/o trioles antes citados como moléculas iniciadoras y/o diaminas, como por ejemplo diamina de dietiltolueno y/o 3,5-dimetiltio-2,4-toluenodiamina.

Siempre que para producir los productos de poliadición de poliisocianato se utilicen medios de alargamiento de cadena, medios de reticulación o mezclas de los mismos, estos se usan convenientemente en una cantidad de entre el 0% y el 30% en peso, con preferencia del 1% al 30% en peso con relación al peso de los compuestos reactivos a los isocianatos (b) usados en total.

Aparte de esto pueden usarse como b) ácidos carbónicos alifáticos, aralifáticos, cicloalifáticos, y/o aromáticos para optimizar el desarrollo de revenido durante la producción de (ii). Ejemplos de estos ácidos carbónicos son ácido fórmico, ácido acético, ácido succínico, ácido oxálico, ácido malónico, ácido glutárico, ácido adipínico, ácido cítrico, ácido benzoico, ácido salicílico, ácido fenilacético, ácido ftálico, ácido sulfónico de toluol, derivados de los ácidos citados, isómeros de los ácidos citados y cualquier mezcla de los ácidos citado. El porcentaje en peso de estos ácidos puede ser de entre el 0% y el 5% en peso, con preferencia del 0,2% al 2% en peso con relación al peso total de (b).

Con el uso de polialcoholes de poliéter iniciados por aminas puede mejorarse además el comportamiento de templado completo de la mezcla reactiva para producir (ii). Con preferencia se usan los compuestos (b), así como los otros componentes para producir (ii), con un contenido lo menor posible de agua, para evitar la formación de dióxido de carbono a causa de la reacción del agua con grupos de isocianato.

Como componente (c) para producir (ii) pueden usarse compuestos de conocimiento general, que presenten un punto de ebullición a una temperatura de 1 bar inferior (es decir a temperaturas inferiores a) -50ºC, por ejemplo aire, dióxido de carbono, nitrógeno, helio y/o neón. Se usa preferentemente aire. El componente (c) es con preferencia inerte con relación al componente (a), con especial preferencia con relación a los componentes (a) y (b), es decir que casi no puede apreciarse, con preferencia no se aprecia, una reactividad del gas con respecto a (a) y (b). El uso del gas (c) se diferencia básicamente del uso de agentes expansores usuales para producir poliuretano esponjoso. Mientras que los agentes expansores usuales (f) se usan en forma líquida (o en el caso de los agentes expansores físicos gaseosos en el componente de poliol son solubles hasta un porcentaje reducido) y durante la transformación o bien se vaporizan a causa del desarrollo de calor o bien, en el caso del agua a causa de la reacción con los grupos de isocianato, desarrollan dióxido de carbono gaseoso, en la presente invención el componente (c) se usa con preferencia ya gaseoso como aerosol, por ejemplo en el componente de poliol.

Como catalizadores (d) pueden usarse compuestos de conocimiento general, que aceleren mucho la reacción de isocianatos con los compuestos reactivos a los isocianatos, en donde se utiliza con preferencia un contenido de catalizador total de entre el 0,001% y el 15% en peso, en especial del 0,05% al 6% en peso con relación al peso de los compuestos reactivos a los isocianatos usados en total. Por ejemplo pueden utilizarse los siguientes compuestos: trietilamina, tributilamina, dimetilbencilamina, diciclohexilmetilamina, dimetilciclohexilamina, N,N,N',N'-tetrametil-diamino-dietileter, bis-(dimetilaminopropil)-urea, N-metil- o N-etilmorfolina, N-ciclohexilmorfolina, N,N,N',N'-tetrametilbutanodiamina, N,N,N',N'-tetrametilbutanodiamina, N,N,N',N'-tetrametilhexanodiamina-1,6, pentametildietilenotriamina, dimetilpiperazina, N-dimetilaminoetilpiperidina, 1,2-dimetilimidazol, 1-azabiciclo-(2,2,0)-octano, 1,4-diazabiciclo-(2,2,2)-octano (Dabco) y compuestos de alcanolamina como trietanolamina, triisopropanolamina, N-metil- y N-etil-dietanolamina, dimetilaminoetanol, 2-(N,N-dimetilaminoetoxi)etanol, N,N',N''-tris-(dialquilaminoalquil)hexahidrotriazina, cloruro de hierro (II), cloruro de cinc, octoato de plomo y con preferencia sales de estaño como dioctoato de estaño, dietilhexoato de estaño, dibutil-dilaurato de estaño y/o dibutildilauril-mercaptida de estaño, 2,3-dimetil-3,4,5,6-tetrahidropirimidina, hidróxido amónico de tetraalquilo, como hidróxido amónico de tetrametil, alcalihidróxido, como hidróxido sódico, alcoholatos alcalinos, como metilato de sodio e isopropilato de potasio, y/o sales alcalinas de ácidos grasos de cadena larga con 10 a 20 átomos C y dado el caso grupos OH laterales.

Ha demostrado ser muy ventajoso llevar a cabo la producción de (ii) en presencia de (d), para acelerar la reacción.

A la mezcla reactiva para producir los productos de poliadición de poliisocianato (ii) pueden incorporarse dado el caso (e) medios auxiliares. Cabe citar por ejemplo materiales de relleno, sustancias activas superficialmente, colorantes, pigmentos, medios de protección contra llamas, medios de protección contra hidrólisis, sustancias fungistáticas que actúan bacteriostáticamente y estabilizadores de espuma.

Como sustancias activas superficialmente se contemplan por ejemplo compuestos, que sirven para apoyar la homogeneización de las sustancias de partida y son también adecuadas, dado el caso, para regular la estructura de los materiales sintéticos. Cabe citar por ejemplo emuladores, como las sales de sodio de sulfatos de aceite de ricino o de ácidos grasos así como sales de ácidos grasos con aminas, por ejemplo dietilamina-ácido acético, dietanolamina-ácido esteárico, dietanolamina-ácido de ricinol, sales de ácido sulfónicos, por ejemplo ácido disulfónico de dinaftilmetano y ácidos de ricinol. Las sustancias activas superficialmente se usan normalmente en cantidades del 0,01% al 5% en peso, con relación al 100% en peso de los compuestos reactivos a los isocianatos (b) usados en total.

Medios de protección contra llamas adecuados son por ejemplo ticresilfosfato, tris-(2-cloroetil)fosfato, tris-(2-cloropropil)fosfato, tris(1,3-dicloropropil)fosfato, tris-(2,3-dibromopropil)fosfato, tetraquis-(2-cloroetil)-etilenodifosfato, dimetilmetanofosfonato, dietilester de ácido dietanolaminometil fosfónico así como poilioles de protección contra llamas con contenido de halógenos comerciales. Aparte de los fosfatos halógenos-sustituidos ya citados pueden utilizarse también medios de protección contra llamas inorgánicos u orgánicos, como fósforo rojo, hidrato de óxido de aluminio, trióxido de antimonio, óxido arsénico, polifosfato de amonio y sulfato cálcico, grafito expandido o derivados de ácido de cianuro, como por ejemplo malamina, o mezclas de al menos dos medios de protección contra llamas, como por ejemplo polifosfatos de amonio y melamina así como, dado el caso, almidón de maíz o polifosfato de amonio, melamina y grafito expandido y/o dado el caso poliésteres aromáticos para hacer resistentes a las llamas los productos de poliadición de poliisocianato. En general ha demostrado ser conveniente utilizar del 5% al 50% en peso, con preferencia del 5% al 25% en peso de los citados productos de protección contra llamas, con relación al peso de los compuestos reactivos a los isocianatos usados en total.

Como materiales de relleno, que dado el caso pueden usarse además de los cuerpos huecos conforme a la invención, deben entenderse por ejemplo los materiales de relleno conocidos por sí mismos, habitualmente orgánicos e inorgánicos, medios de refuerzo, agentes de carga, medios para mejorar el comportamiento abrasivo en colores de pintura, medios de recubrimiento, etc. En detalle cabe citar a modo de ejemplo: materiales de relleno inorgánicos como minerales silicáticos, por ejemplo silicatos estratificados como antigorita, serpentina, hornablenda, anfíbola, crisotila y polvos de talco, óxidos metálicos como caolina, óxidos de aluminio, óxidos de titanio y óxidos de hierro, sales metálicas como greda, baritina y pigmentos inorgánicos como sulfuro de cadmio y sulfuro de cinc, así como vidrio, etc. Se utilizan con preferencia caolina (arcilla de China), silicato de aluminio y coprecipitados de sulfato de bario y silicato de aluminio así como minerales fibrosos naturales y sintéticos como wollastonita, fibras de metal y vidrio de poca longitud. Como materiales de relleno orgánicos se contemplan por ejemplo: carbón, melamina, colofonio, resina de ciclopentadienil y polímeros de injerto así como fibras de celulosa, fibras de poliamida, poliacrilnitrilo, poliuretano, poliéster sobre la base de ésteres de ácido dicarbónico aromáticos y/o alifáticos y en especial fibras de carbono. Los materiales de relleno inorgánicos y orgánicos pueden usarse aisladamente o como mezclas.

Con preferencia se utiliza para la producción de (ii) del 10% al 70% en peso de materiales de relleno, con relación al peso de (ii), como (e) medios auxiliares. Como materiales de relleno se utilizan con preferencia polvos de talco, caolina, carbonato cálcico, baritina, fibras de vidrio y/o micro-esferas de vidrio. El tamaño de las partículas de los materiales de relleno debe elegirse con preferencia de tal modo, que no se impida la introducción de los componentes para producir (ii) en el espacio entre (i) e (iii). Los materiales de relleno presentan con preferencia tamaños de partícula de < 0,5 mm.

Los materiales de relleno se usan con preferencia mezclados con los componentes de poliol, durante la transformación para producir los productos de poliadición de poliisocianato.

Los materiales de relleno pueden servir para reducir el coeficiente de dilatación térmica de los productos de poliadición de poliisocianato, grande en comparación por ejemplo con el acero, y con ello adaptarlo al del acero. Esto es especialmente ventajoso para unión íntima fija y permanente entre las capas (i), (ii) e (iii), ya que de este modo se producen menos tensiones entre las capas en el caso de carga térmica.

Para producir (ii) se usan con preferencia como estabilizadores de espuma usuales, que pueden obtenerse comercialmente y son de conocimiento general para el experto, por ejemplo copolímeros en bloque de polisiloxano-polioxialquilos, por ejemplo Tegostab 2219 de la compañía Goldschmidt. La proporción de estos estabilizadores de espuma durante la producción de (ii) es con preferencia del 0,001% al 10% en peso, con especial preferencia del 0,01% al 10% en peso, en especial del 0,01% al 2% en peso, con relación al peso de los componentes (b), (e) y dado el caso (d) usados para producir (ii). El uso de estos estabilizadores de espuma produce que el componente (c) se estabiliza en la mezcla reactiva para producir (ii).

Como agentes expansores (f) pueden usarse agentes expansores de conocimiento general en la química de poliuretanos, por ejemplo agentes expansores físicos y/o químicos. Los agentes expansores físicos de este tipo presentan en general un punto de ebullición a una presión de 1 bar superior (es decir, a temperaturas superiores) a -50ºC. Ejemplos de agentes expansores físicos son por ejemplo FCKW, HFCKW, HFKW, hidrocarburos alifáticos, hidrocarburos cicloalifáticos, en cada caso por ejemplo con 4 a 6 átomos de carbono o mezclas de estas sustancias, por ejemplo triclorofluormetano (punto de ebullición 24ºC), clorodifluormetano (punto de ebullición -40,8ºC), diclorofluoretano (punto de ebullición 32ºC), clorodifluoretano (punto de ebullición -9,2ºC), diclorotrifluoretano (punto de ebullición 27,1ºC), terafluoretano (punto de ebullición -26,5ºC), hexafluorbutano (punto de ebullición 24,6ºC), n-pentano (punto de ebullición 36ºC), ciclopentano (punto de ebullición 49ºC).

Como agentes expansores químicos, es decir agentes expansores que forman productos gaseosos a causa de una reacción, por ejemplo con grupos de isocianato, se contemplan por ejemplo agua, compuestos que contienen agua de hidratación, ácidos carbónicos, alcoholes terciarios, por ejemplo t-butanol, carbamatos, por ejemplo los carbamatos descritos en el documento EP-A 1000955, en especial en la página 2, filas 5 a 31 así como página 3, filas 21 a 42, carbonatos, por ejemplo carbonato de amonio y/o carbonato de amonio hidrógeno y/o carbamato de guanidina.

Con especial preferencia se usan como agentes expansores (f) agua y/o carbamatos.

Los agentes expansores (f) se usan con preferencia en una cantidad que es suficiente para obtener la densidad preferida de (ii) de 350 kg/m^{3} a 1.200 kg/m^{3}. Esto puede establecerse con sencillos experimentos rutinarios, que son familiares en general para el experto. Los agentes expansores (f) se usan de forma especialmente preferida en una cantidad del 0,05% al 10% en peso, en especial del 0,1% al 5% en peso, en cada caso con relación al peso total de los productos de poliadición de poliisocianato.

El peso de (ii) se corresponde por definición con el peso de los componentes (a), (b) y dado el caso (c), (d), (e) y/o f usados para producir (ii).

Para producir los productos de poliadición de poliisocianato conforme a la invención se transforman los isocianatos y los compuestos reactivos a los isocianatos, en unas cantidades tales, que la relación de equivalencia entre grupos NCO de los isocianatos (a) y la suma de los átomos de hidrógeno reactivos de los compuestos reactivos a los isocianatos (b) y dado el caso (f) es de 0,85 a 1,25:1, con preferencia de 0,95 a 1,15:1, y en especial de 1 a 1,05:1. En el caso de que (ii) contengan al menos en parte grupos de isocianatos ligados, se aplica normalmente una relación entre grupos NCO y la suma de los átomos de hidrógeno de 1,5 a 60:1, con preferencia de 1,5 a 8:1.

Ha demostrado ser especialmente ventajoso trabajar según el procedimiento de dos componentes y reunir los compuestos (b) reactivos a los isocianatos, dado el caso los agentes expansores (f) y dado el caso los catalizadores (d) y/o medios auxiliares (e) en el componente (A) y con preferencia mezclarlos interiormente entre sí, y utilizar como componente (B) los isocianatos (a).

El componente (c) puede alimentarse a la mezcla reactiva que contiene (a), (b) y dado el caso (f), (d) y/o

\euro

, y/o a los componentes aislados ya descritos (a), (b), (A) y/o (B). El componente que se mezcla con (c) se presenta normalmente en forma líquida. Con preferencia se mezclan los componentes en el componente (b).

El mezclado de los componentes correspondientes con (c) puede realizarse según procedimientos de conocimiento general. Por ejemplo puede alimentarse (c) mediante dispositivos de carga de conocimiento general, por ejemplo dispositivos de carga de aire, con preferencia bajo presión, por ejemplo desde un recipiente a presión o comprimido mediante un compresor, por ejemplo mediante una tobera al componente correspondiente. Con preferencia se realiza un amplio entremezclado de los componentes correspondientes con (c), de tal modo que las burbujas de gas de (c) en el componente normalmente líquido presentan con preferencia un tamaño de 0,0001 a 10, con especial preferencia de 0,0001 a 1 mm.

El contenido de (c) en la mezcla reactiva para producir (ii) puede determinarse en el conducto de retorno de la máquina de alta presión, con aparatos de medición de conocimiento general, a través de la densidad de la mezcla reactiva. El contenido de (c) en la mezcla reactiva puede regularse a través de una unidad de control, con preferencia, automáticamente con base en esta densidad. La densidad de componentes puede determinarse y regularse en línea durante la circulación usual del material en la máquina, incluso a una velocidad de circulación muy baja.

Los elementos compuestos que pueden obtenerse conforme a la invención se utilizan sobre todo en campos en los que se necesitan elementos constructivos, que soportan grandes fuerzas, por ejemplo como inclinaciones constructivas en construcción naval, por ejemplo en cascos de barcos, por ejemplo cascos dobles de barcos con una pared exterior y una interior, y cubiertas de bodegas de carga, paredes de separación de bodegas de carga, clapetas de carga o en edificaciones, por ejemplo puentes o como elementos constructivos en construcción de casas, en especial en casas altas.

Los elementos compuestos conforme a la invención no deben confundirse con elementos clásicos de tipo sandwich, que como núcleo contienen un material esponjoso duro de poliuretano y/o poliisocianurato y, normalmente, se usan para aislamiento térmico. Los elementos sandwich conocidos de este tipo no serían apropiados para los campos de aplicación citados a causa de su capacidad de carga mecánica relativamente menor.

Los elementos compuestos conforme a la invención presentan con preferencia una anchura de 0,2 m a 5 m, con preferencia de 0,5 a 3 m, y una longitud de 0,5 m a 10 m, con preferencia de 1 m a 5 m.

Claims (5)

1. Procedimiento para producir elementos compuestos, que presentan la siguiente estructuras de capas:

(i) de 2 mm a 20 mm, metal, material sintético o madera,

(ii) de 10 mm a 300 mm, material sintético,

(iii) de 2 mm a 20 mm, metal, material sintético o madera,

en donde en la capa (ii) se presentan cuerpos huecos con un diámetro exterior inferior a 5 mm, caracterizado porque para producir (ii) se transforman (a) isocianatos y (b) compuestos reactivos a los isocianatos en presencia de cuerpos huecos y se adicionan los cuerpos huecos al componente (b) y/o al componente (a) y/o a productos de transformación líquidos de (a) y (b).

2. Procedimiento conforme a la reivindicación 1, caracterizado porque los cuerpos huecos presentan con preferencia una densidad inferior a 1 g/cm^{3}.

3. Procedimiento conforme a la reivindicación 1, caracterizado porque los cuerpos huecos un grosor de pared promedio de entre el 5% y el 20% del diámetro del cuerpo hueco.

4. Procedimiento conforme a la reivindicación 1, caracterizado porque los cuerpos huecos se basan en vidrio, silicato de aluminio o cerámica.

5. Procedimiento conforme a la reivindicación 1, caracterizado porque los cuerpos huecos ocupan del 1% al 60% del volumen total de la capa (ii).