ES2327282T3 - Masas de moldeo de poliuretano alifatico sinterizables y termoplasticas con comportamiento de eflorescencia mejorado. - Google Patents

Masas de moldeo de poliuretano alifatico sinterizables y termoplasticas con comportamiento de eflorescencia mejorado. Download PDF

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Abstract

Poliuretanos fotoestables sinterizables, termoplásticos que pueden obtenerse a partir de a) un componente isocianato compuesto por a1) del 100 al 70% en moles de 1,6-hexametilendiisocianato y a2) del 0 al 30% en moles de un diisocianato alifático o mezclas de diisocianatos alifáticos y/o cicloalifáticos, excepto 1,6-hexametilendiisocianato, b) un componente alargador de cadena compuesto por b1) del 100 al 40% en moles de al menos un alargador de cadena con un peso molecular numérico medio entre 104 y 500 g/mol del grupo formado por compuestos de fórmulas (I) y (II) **ver fórmulas** con R 1 restos alquileno ramificados o no ramificados de 1 a 12 átomos de C o restos alcarileno sustituidos o no sustituidos de 6 a 24 átomos de C, R 2 , R 4 restos alquileno o alcoxialquileno ramificados o no ramificados de 1 a 12 átomos de C o restos alcarileno sustituidos o no sustituidos de 6 a 24 átomos de C, R 3 restos alquileno ramificados o no ramificados de 1 a 8 átomos de C, n, m 0 a 10, en los que n + m >= 1, y p 1 a 10, b2) del 0 al 60% en moles de un alargador de cadena o una mezcla de alargadores de cadena con un peso molecular numérico medio de 60 a 400 g/mol, en el que el alargador de cadena b2) no es idéntico al alargador de cadena b1), y c) al menos un componente poliol con un peso molecular numérico medio de 600 a 6.000 g/mol, en presencia de d) dado el caso catalizadores, con la adición del e) 0,1 al 5% en peso, referido al poliuretano termoplástico, de fotoestabilizadores, f) dado el caso otros aditivos y/o coadyuvantes y g) dado el caso interruptores de cadena, en los que la relación de grupos isocianato de a) a grupos reactivos frente a isocianato de b), c) y g) asciende a 0,9:1 a 1,1:1.

Description

Masas de moldeo de poliuretano alifático sinterizables y termoplásticas con comportamiento de eflorescencia
mejorado.
La presente invención se refiere a masas de moldeo de poliuretano alifático, fotoestables, sinterizables y termoplásticas con comportamiento de eflorescencia mejorado, buena resistencia térmica y buena procesabilidad industrial.
Los poliuretanos termoplásticos (PUT) son de gran importancia industrial debido a sus buenas propiedades elastoméricas y procesabilidad termoplástica. Se da una visión general sobre la fabricación, propiedades y aplicaciones de los PUT, por ejemplo, en "Kunststoff Handbuch" [G. Becker, D. Braun], vol. 7 "Polyurethane", Múnich, Viena, editorial Carl Hanser, 1983.
Los PUT se sintetizan en su mayoría a partir de polioles lineales (macrodioles) como poliester-, polieter- o policarbonatodioles, diisocianatos orgánicos y alcoholes de cadena corta en su mayoría difuncionales (alargadores de cadena). Pueden fabricarse de forma continua o discontinua. Los procedimientos de fabricación más conocidos son el procedimiento en cinta (documento GB-A 1 057 018) y el procedimiento en extrusor (documento DE-A 19 64 834).
La síntesis de los elastómeros de poliuretano procesables termoplásticamente puede realizarse por etapas (procedimiento de dosificación de prepolímero) o mediante la reacción simultánea de todos los componentes en una etapa (procedimiento de dosificación en un solo paso).
En la fabricación de poliuretano termoplástico alifático basado en 1,6-hexametilendiisocianato (HDI), se forman oligouretanos cíclicos que, por su comportamiento de cristalización específico, son menos compatibles con la matriz polimérica y por tanto conducen a la formación de un depósito de superficie problemático de tipo gredoso. Este fenómeno se describe en el documento DE-A-102 06 839. Se ha mostrado que los almacenamientos de ensayo a temperatura ambiente (100 días) o 28 días a 60ºC en entorno saturado con vapor de agua no dan suficientes evidencias sobre el comportamiento a largo plazo. Por esta razón, se llevan a cabo adicionalmente ensayos de almacenamiento acuoso
acelerados, para poder evaluar mejor el comportamiento de eflorescencia durante una escala temporal más larga.
En principio, puede alterarse la consistencia y por tanto también el comportamiento de eflorescencia de los ciclooligouretanos alterando el diisocianato y/o ajustando el alargador de cadena. Debido a la buena termoestabilidad, las propiedades mecánicas y el buen comportamiento de endurecimiento, el HDI es especialmente bien adecuado sin embargo como componente diisocianato para la fabricación de piezas de PUT en interiores de automóviles (por ejemplo, como tableros de instrumentos u otras superficies), de modo que apenas se tiene en consideración una alteración del diisocianato. Por el contrario, se han adaptado los alargadores de cadena con respecto a los requisitos anteriormente citados.
En el documento DE-A 100 50 495, se describe el empleo de 1,6-hexanodiol, 1,5-pentanodiol, 1,4-ciclohexanodiol y 1,4-bis(hidroximetil)ciclohexano y de bis(hidroxietil)hidroquinona para la mejora del comportamiento de eflorescencia.
En el documento EP-A-1 245 639, se dan a conocer entre otros diésteres del ácido tereftálico con glicoles de 2 a 4 átomos de carbono como agentes alargadores de cadena.
En el documento DE-A 100 37 622, se describe el empleo de etilenglicol, 1,4-bis(hidroximetil)benceno, 1,4-bis-(hidroxietil)benceno y 1,4-bis-(2-hidroxietoxi)benceno para evitar la formación de depósitos.
Los PUT anteriormente citados muestran sin embargo un comportamiento de eflorescencia indeseado después de un largo periodo de tiempo, que es particularmente indeseado en el uso de PUT en interiores de automóviles.
Era por tanto el objetivo facilitar compuestos de moldeo de poliuretano (PUT) termoplástico sinterizables y fotoestables que incluso después de un largo periodo de tiempo (ensayado mediante una prueba de almacenamiento acuoso acelerado) no mostraran comportamiento de eflorescencia ni presentaran depósitos y que además presentaran una buena estabilidad térmica, tacto agradable y buena procesabilidad industrial.
Este objetivo pudo conseguirse mediante el empleo de alargadores de cadena oligoméricos especiales, también mezclados con otros alargadores de cadena.
Son por tanto objeto de la presente invención poliuretanos fotoestables sinterizables termoplásticos que pueden obtenerse a partir de
a) un componente isocianato compuesto por
a1)
del 100 al 70% en moles de 1,6-hexametilendiisocianato y
a2)
del 0 al 30% en moles de un diisocianato alifático o mezclas de diisocianatos alifáticos y/o cicloalifáticos, excepto 1,6-hexametilendiisocianato,
b) un componente alargador de cadena compuesto por
b1)
del 100 al 40% en moles de al menos un alargador de cadena con un peso molecular numérico medio entre 104 y 500 g/mol del grupo compuesto por compuestos de fórmulas (I) y (II)
1
\quad
con
R^{1}
restos alquileno ramificados o no ramificados de 1 a 12 átomos de C o restos alcarileno sustituidos o no sustituidos de 6 a 24 átomos de C,
R^{2}, R^{4} restos alquileno o alcoxialquileno ramificados o no ramificados de 1 a 12 átomos de C o restos alcarileno sustituidos o no sustituidos de 6 a 24 átomos de C,
R^{3}
restos alquileno ramificados o no ramificados de 1 a 8 átomos de C,
n, m 0 a 10, en los que n + m \geq 1, y
p
1 a 10,
b2)
del 0 al 60% en moles de un alargador de cadena o una mezcla de alargadores de cadena con un peso molecular numérico medio de 60 a 400 g/mol, en el que el alargador de cadena b2) no es idéntico al alargador de cadena b1), y
c) al menos un componente poliol, preferiblemente del grupo de poliéteres y/o poliésteres y/o policarbonatodioles, con un peso molecular numérico medio de 600 a 6.000 g/mol,
en presencia de
d) dado el caso catalizadores,
con la adición del
e) 0,1 a 5% en peso, referido al poliuretano termoplástico, de fotoestabilizadores,
f) dado el caso otros aditivos y/o coadyuvantes y
g) dado el caso interruptores de cadena,
en los que la relación de grupos isocianato de a) a grupos reactivos frente a isocianato de b), c) y g) asciende a 0,9:1 a 1,1:1.
\vskip1.000000\baselineskip
Pueden emplearse como diisocianatos orgánicos a2) los siguientes diisocianatos alifáticos y/o cicloalifáticos: etilendiisocianato, 1,4-tetrametilendiisocianato, 1,12-dodecanodiisocianato; diisocianatos cicloalifáticos como isoforondiisocianato, 1,4-ciclohexanodiisocianato, 1-metil-2,4-ciclohexanodiisocianato y 1-metil-2,6-ciclohexanodiisocianato, así como las correspondientes mezclas isoméricas, 4,4'-diciclohexilmetanodiisocianato, 2,4'-diciclohexilmetanodiisocianato y 2,2'-diciclohexilmetanodiisocianato, así como las correspondientes mezclas isoméricas. Se usan preferiblemente 1,4-ciclohexanodiisocianato, isoforondiisocianato y diciclohexilmetanodiisocianato. Los diisocianatos citados pueden aplicarse individualmente o en forma de mezclas entre sí. Pueden usarse también junto con hasta el 15% en moles (calculado del diisocianato total) de un poliisocianato, pero tiene que añadirse como máximo tanto poliisocianato que se genere todavía un producto procesable termoplásticamente.
Los agentes alargadores de cadena b2) poseen de media 1,8 a 3,0 átomos de hidrógeno activos Zerewitinoff y tienen un peso molecular de 60 a 400. Los agentes pueden presentar, además de grupos hidroxilo, también grupos amino, grupos tiol o grupos carboxilo, preferiblemente 2 a 3, con especialmente preferencia 2 grupos hidroxilo.
Se citan como alargadores de cadena b2) preferiblemente uno o varios compuestos que no corresponden al alargador de cadena b1), preferiblemente del grupo de dioles alifáticos de 2 a 14 átomos de carbono como, por ejemplo, etanodiol, 1,2-propanodiol, 1,3-propanodiol, 1,4-butanodiol, 2,3-butanodiol, 1,5-pentanodiol, 1,6-hexanodiol, dietilenglicol y dipropilenglicol, 1,4-ciclohexanodiol, 1,4-dimetanolciclohexano y neopentilglicol. Son sin embargo también adecuados hidroxialquilenéteres de hidroquinona, por ejemplo, 1,4-di(\beta-hidroxietil)hidroquinona, bisfenoles etoxilados, por ejemplo, 1,4-di(\beta-hidroxietil)bisfenol A, diaminas (ciclo)alifáticas como isoforondiamina, etilendiamina, 1,2-propilendiamina, 1,3-propilendiamina, N-metilpropilen-1,3-diamina, N,N'-dimetiletilendiamina y diaminas aromáticas como 2,4-toluilendiamina, 2,6-toluilendiamina, 3,5-dietil-2,4-toluilendiamina o 3,5-dietil-2,6-toluilendiamina o 4,4'-diaminodifenilmetanos primarios mono-, di-, tri- o tetraalquilados. Se usan con especial preferencia como alargadores de cadena etanodiol, 1,4-butanodiol, 1,6-hexanodiol, 1,4-di(\beta-hidroxietil)hidroquinona o 1,4-di(\beta-hidroxietil)bisfenol A. Además, pueden añadirse también pequeñas cantidades de trioles.
Se utilizan como componente poliol c) preferiblemente aquellos con de media al menos 1,8 a como máximo 3 átomos de hidrógeno activos de Zerewitinoff y un peso molecular numérico medio Mn de 600 a 6.000. Se incluyen compuestos que presentan, además de grupos hidroxilo, grupos amino, grupos tiol o grupos carboxilo, particularmente compuestos que presentan 2 a 3, preferiblemente 2 grupos hidroxilo, especialmente aquellos con pesos moleculares numéricos medios Mn de 600 a 4.500. Debido a la producción, contienen estos a menudo cantidades pequeñas de compuestos no lineales. Frecuentemente, se habla por tanto también de "polioles esencialmente lineales". Se prefieren poliéster-, polieter-, policarbonatodioles o mezclas de los mismos.
Los polieterdioles adecuados pueden fabricarse haciendo reaccionar uno o varios óxidos de alquileno de 2 a 4 átomos de carbono en el resto alquileno con una molécula iniciadora que contiene unidos dos átomos de hidrógeno activos. Se citan como óxidos de alquileno, por ejemplo, óxido de etileno, óxido de 1,2-propileno, epiclorhidrina y óxido de 1,2-butileno y óxido de 2,3-butileno. Los óxidos de alquileno pueden usarse individualmente, alternadamente uno tras otro o como mezclas. Como moléculas iniciadoras se tienen en consideración, por ejemplo: agua, aminoalcoholes como N-alquildietanolaminas, por ejemplo N-metildietanolamina y dioles como etilenglicol, 1,3-propilenglicol, 1,4-butanodiol y 1,6-hexanodiol. Pueden utilizarse dado el caso también mezclas de moléculas iniciadoras. Son polieteroles adecuados además los productos de polimerización de tetrahidrofurano que contienen grupos hidroxilo. Pueden utilizarse también poliéteres trifuncionales en proporciones del 0 al 30% en peso, referidas al poliéter bifuncional, pero como máximo en aquella cantidad que genere un producto todavía procesable termoplásticamente. Los polieterdioles esencialmente lineales poseen preferiblemente pesos moleculares numéricos medios Mn de 600 a 6.000. Pueden aplicarse tanto individualmente como también en forma de mezclas entre sí. Los polieterdioles fabricados a partir de epóxidos pueden fabricarse tanto según el procedimiento de cianuro bimetálico como según el procedimiento catalizado por KOH.
Los poliesterdioles adecuados pueden fabricarse, por ejemplo, a partir de ácidos dicarboxílicos de 2 a 12 átomos de carbono, preferiblemente 4 a 6 átomos de carbono, y alcoholes polihidroxílicos. Como ácidos dicarboxílicos, se tienen en consideración, por ejemplo, ácidos dicarboxílicos alifáticos como ácido succínico, ácido glutárico, ácido adípico, ácido subérico, ácido azelaico y ácido sebácico, o ácidos dicarboxílicos aromáticos como ácido ftálico, ácido isoftálico y ácido tereftálico. Los ácidos dicarboxílicos pueden usarse individualmente o como mezclas, por ejemplo, en forma de una mezcla de ácido succínico, glutárico y adípico. Para la fabricación del poliesterdiol, puede ser ventajoso dado el caso usar, en lugar de ácidos dicarboxílicos, los correspondientes derivados de ácido dicarboxílico como diésteres de ácido carboxílico de 1 a 4 átomos de carbono en el resto alcohol, anhídridos de ácido carboxílico o cloruros de ácido carboxílico. Son ejemplos de alcoholes polihidroxílicos glicoles de 2 a 10, preferiblemente 2 a 6 átomos de carbono, por ejemplo, etilenglicol, dietilenglicol, 1,4-butanodiol, 1,5-pentanodiol, 1,6-hexanodiol, 1,10-decanodiol, 1,12-dodecanodiol, 3-metil-1,5-pentanodiol, 3-metil-1,3-propanodiol, 1,2-propanodiol, 2,2-dimetil-1,3-propanodiol, 1,3-propanodiol o dipropilenglicol. Según las propiedades deseadas, pueden usarse los alcoholes polihidroxílicos solos o mezclados entre sí. Son además adecuados ésteres de ácido carbónico con los dioles citados, particularmente aquellos de 4 a 6 átomos de carbono como 1,4-butanodiol o 1,6-hexanodiol, productos de condensación de ácidos \omega-hidroxicarboxílicos como ácido \omega-hidroxicaprónico o productos de polimerización como lactonas, por ejemplo, \omega-caprolactonas sustituidas dado el caso. Como poliesterdioles, se usan preferiblemente poliadipatos de etanodiol, poliadipatos de 1,4-butanodiol, poliadipatos de etanodiol-1,4-butanodiol, poliadipatos de 1,6-hexanodiol-neopentilglicol, poliadipatos de 1,6-hexanodiol-1,4-butanodiol y policaprolactonas. Los poliesterdioles poseen pesos moleculares medios numéricos Mn de 600 a 6.000 y pueden aplicarse individualmente o en forma de mezclas entre sí.
Las cantidades relativas de compuestos activos Zerewitinoff se eligen preferiblemente de modo que la relación de la suma de grupos isocianato en a) a la suma de átomos de hidrógeno activos Zerewitinoff en b) +c) +g) ascienda a 0,9:1 a 1,1:1.
Son aditivos adicionales, que pueden incorporarse al PUT, termoplásticos, por ejemplo, policarbonatos y terpolímeros de acrilonitrilo/butadieno/estireno, particularmente ABS. Pueden usarse también elastómeros como caucho, copolímeros de etileno/acetato de vinilo, copolímeros de estireno/butadieno, así como otros PUT.
\newpage
Son catalizadores d) adecuados según la invención las aminas terciarias conocidas y habituales en el estado de la técnica como, por ejemplo, trietilamina, dimetilciclohexilamina, N-metilmorfolina, N,N'-dimetilpiperazina, 2-(dimetilaminoetoxi)etanol, diazabiciclo[2,2,2]octano y similares, así como particularmente compuestos organometálicos como ésteres de ácido titánico, compuestos de hierro o compuestos de estaño como diacetato de estaño, dioctoato de estaño, dilaurato de estaño o las sales de estañodialquilo de ácidos carboxílicos alifáticos como diacetato de dibutilestaño o dilaurato de dibutilestaño o similares. Son catalizadores preferidos compuestos organometálicos, particularmente ésteres de ácido titánico, compuestos de hierro, estaño, circonio y bismuto. La cantidad total de catalizadores asciende aproximadamente del 0 al 5% en peso, preferiblemente del 0 al 2% en peso, referido a la cantidad total de PUT.
Los elastómeros de poliuretano termoplásticos según la invención contienen fotoestabilizadores e) y dado el caso coadyuvantes y aditivos. Son coadyuvantes y aditivos típicos deslizantes y agentes de desmoldeo como ésteres de ácido graso, sus jabones metálicos, amidas de ácido graso, esteramidas de ácido graso y compuestos de silicio, agentes antibloqueantes, plastificantes, inhibidores, estabilizadores frente a hidrólisis, calor y decoloración, colorantes, pigmentos, cargas inorgánicas y/u orgánicas, sustancias de acción fungistática y bacteriostática, así como cargas y sus mezclas.
Se deducen detalles adicionales sobre los fotoestabilizadores y coadyuvantes y aditivos citados de la bibliografía especializada, por ejemplo la monografía de J.H. Saunders y K.C. Frisch "High Polymers", vol. XVI, "Polyurethane", partes 1 y 2, Editorial Interscience Publishers 1962 ó 1964, el "Taschenbuch für Kunststoff-Additive" de R.Gächter y H.Müller (Editorial Hanser, Múnich 1990) o el documento DE-A 29 01 774.
La adición de fotoestabilizadores a) y coadyuvantes y aditivos f) puede realizarse durante el proceso de fabricación y/o en una combinación adicional. Para conseguir a continuación un compuesto de moldeo sinterizable, se tritura finamente el PUT bajo la acción del nitrógeno líquido. El producto sinterizable tiene por tanto una distribución de tamaño de partícula media de 50 a 800 \mum.
Los compuestos monofuncionales reactivos frente a isocianatos g) pueden utilizarse en proporciones de hasta el 2% en peso, referido al PUT, como los denominados interruptores de cadena. Son adecuados, por ejemplo, monoaminas como butil- y dibutilamina, octilamina, estearilamina, N-metilestearilamina, pirrolidina, piperidina o ciclohexilamina, monoalcoholes como butanol, 2-etilhexanol, octanol, dodecanol, alcohol estearílico, los distintos alcoholes amílicos, ciclohexanol y etilenglicolmonometiléter.
Los poliuretanos termoplásticos según la invención se utilizan para la fabricación de piezas de moldeo termoestables fotoestables en la que estas piezas de moldeo encuentran aplicación preferiblemente en interiores de automóviles.
La invención se ilustrará detalladamente mediante los siguientes ejemplos.
Abreviaturas usadas a continuación:
PE 225B
Poliesterdiol con un peso molecular de Mn = 2250 g/mol; producto de la compañía Bayer MaterialScience AG
Acclaim® 2220N
Poliéter (éter mixto C-3/C-2) con un peso molecular de Mn = 2.000 g/mol; producto de la compañía Bayer MaterialScience AG
HDI
1,6-Hexametilendiisocianato
HDO
1,6-Hexanodiol
EG
1,2-Etanodiol
PDO
1,5-Pentanodiol
CHDM
1,4-Ciclohexanodimetanol
HQEE
1,4-Bis-(2-hidroxietoxi)benceno
Irganox® 1010
Antioxidante de la compañía Ciba Specialty Chemicals Inc.
Tinuvin® 622
Estabilizadores de HALS de la compañía Ciba Specialty Chemicals Inc.
Tinuvin® 234
Fotoestabilizador basado en un benzotriazol de la compañía Ciba Specialty Chemicals Inc.
Licowax C
Agente separador de la compañía Clariant GmbH
Elftex 435
Negro de carbono de la compañía Cabot Corp.
DBTL
Dilaurato de dibutilestaño
Cap-HDO
Alargador de cadena de \varepsilon-caprolactona y 1,6-hexanodiol
Ad-HDO
Alargador de cadena de ácido adípico y 1,6-hexanodiol
Cap-HQEE
Alargador de cadena de \varepsilon -caprolactona y 1,4-bis-(2-hidroxietoxi)benceno
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Ejemplos Fabricación del alargador de cadena: Alargador de cadena de \varepsilon-caprolactona y 1,6-hexanodiol (Cap-HDO)
Se dispusieron 2702 g (23,7 mol) de \varepsilon-caprolactona, 2797 g (23,7 mol) de 1,6-hexanodiol y 110 mg de dilaurato de dibutilestaño (DBTL) en atmósfera de nitrógeno en un matraz de cuatro bocas y se calentó lentamente a 200ºC durante 2 horas con agitación. Después de 20 horas, se determinó cada hora el índice de refracción de la mezcla fundida. Se terminó la reacción después de 23 horas. (Los valores del índice de refracción de 22 horas y 23 horas se diferencian en menos de 0,001).
Se determinaron el índice de acidez (0,1 mg de KOH/g), el índice de hidroxilo (481,6 mg de KOH/g) y la viscosidad (190 mPas (25ºC)).
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Alargador de cadena de \varepsilon-caprolactona y HQEE (Cap-HOEE)
Se dispusieron 2702 g (23,7 mol) de \varepsilon-caprolactona, 4698 g (23,7 mol) de HQEE y 148 mg de dilaurato de dibutilestaño (DBTL) en atmósfera de nitrógeno en un matraz de cuatro bocas y se calentó lentamente a 200ºC durante 2 h con agitación. Después de un tiempo de reacción de 20 h, se terminó la reacción. La determinación del índice de refracción no fue posible debido a un punto de fusión de ~80ºC. Se determinaron el índice de acidez (0,2 mg de KOH/g) y el índice de hidroxilo (360,4 mg de KOH/g).
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Alargador de cadena de ácido atípico y 1,6-hexanodiol (Ad-HDO)
Se dispusieron 7021 g de 1,6-hexanodiol (59,5 mol), 1241 g (8,5 mol) de ácido adípico y 100 mg de dihidrato de dicloruro de estaño en atmósfera de nitrógeno en un matraz de cuatro bocas y se calentó lentamente a 200ºC durante 2 horas con agitación y eliminación de agua. Después de 20 h, el índice de acidez se encontraba a 1,5 mg de KOH/g. Se terminó la reacción mediante la aplicación de un vacío (30 kPa). El índice de acidez se encontraba a 0,2 mg de KOH/g. Se retiraron por destilación 2 kg de 1,6-hexanodiol a 1,5 kPa y 180ºC durante 90 minutos.
Se sometió el producto así obtenido a continuación a una evaporación rápida a una temperatura de camisa de 200ºC y un vacío de 0,02 kPa, eliminándose lo más posible del 1,6-hexanodiol. Se obtuvieron 2.000 g de un producto no cristalizado líquido a temperatura ambiente con un índice de OH de 267,5 mg de KOH/g, un índice de acidez de 0,1 mg de KOH/g y una viscosidad de 30 mPas (75ºC).
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Descripción general de la fabricación de PUT
Se calentó a 130ºC con agitación una mezcla de PE225B, Acclaim® 2220N y alargador de cadena con Irganox® 1010 al 0,5% y 40 ppm de DBTL (referido a la cantidad de poliol). Después, se añadió HDI. A continuación, se agitó hasta el máximo aumento de viscosidad posible y se vertió el PUT. Se trató después térmicamente el material durante 30 min a 80ºC y a continuación se granuló. Se deducen las formulaciones exactas de los datos cuantitativos de la
tabla 1.
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Extrusión
Se añadieron al gránulo de PUT fabricado según la descripción general Tinuvin® 234, Tinuvin® 622, Licowax C (respectivamente en una cantidad del 0,5% en peso) y el 2% en peso de Elftex 435 y se extruyó en un extrusor de tipo DSE 25, 4 Z, 360 Nm con la siguiente configuración:
1. zona de alimentación fría con elementos de transportes,
2. primera zona caliente (165ºC) con la primera zona de amasado,
3. segunda zona caliente (175ºC) con elementos de transporte y segunda zona de amasado,
4. tercera zona caliente (180ºC) con zona de amasado, elementos de transporte y desgasificación a vacío,
5. cabezal transversal (185ºC) y tobera (180ºC),
con un índice de rendimiento de 10 kg/h a una velocidad de giro de 220 rpm y a continuación se procesó con un granulador de hilos hasta un gránulo.
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Molido en frío
Se realizó el molido del gránulo combinado con un molino de la compañía Netzsch-Condux de tipo CUM100 con una frecuencia de molido de 21.000 rpm. Se enfrío el gránulo a este respecto bajo la acción del nitrógeno líquido y se introdujo al mismo tiempo en el molino. Se secó a continuación el polvo en una cámara de secado (2 horas, 90ºC). La distribución de tamaño de partícula media ascendía a este respecto a 50 a 800 \mum.
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Ahuecado
Se rellenó el polvo secado en un recipiente de polvo oscilante. Se sujetó una placa metálica de níquel granulado precalentada a 240ºC sobre el recipiente de polvo y se rotó varias veces para que el polvo se sinterizara sobre la placa caliente. A continuación, se templó posteriormente la placa con el PUT sinterizado durante 1 minuto a 240ºC en estufa. Se enfrió la placa. Se desmoldeó la película de PUT granulada de la placa.
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Determinación de la termoestabilidad
Se investigó la termoestabilidad mediante almacenamiento de la película ahuecada en una cámara de secado por circulación de aire a 110ºC (con +/-2ºC de tolerancia) durante un periodo de tiempo de 1.000 horas. Después del almacenamiento, se ensayó cualitativamente si el material mostraba fusión (por ejemplo, sobre la superficie).
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Determinación de la procesabilidad industrial
Se evaluó cualitativamente el comportamiento de desmoldeo (separación de la película de la placa y deformación de la película durante el proceso de desmoldeo).
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Medida de DSC
La DSC (calorimetría de barrido diferencial) representa un procedimiento eficaz para detectar y cuantificar los puntos de transición vítrea y fusión, así como las capacidades térmicas o entalpías de transformación apropiadas.
Se tomaron termogramas de DSC calentando una cazoleta de aluminio que contiene 5-30 mg de una muestra (gránulo o polvo) y una cazoleta de aluminio de referencia vacía a la misma velocidad constante. En caso de aparecer diferencias de temperatura con la referencia a causa, por ejemplo, de transformaciones endotérmicas en la muestra, debe añadirse rápidamente más calor a la cazoleta de muestra. Esta diferencia de flujo térmico es la señal analizable.
Se describe detalladamente la DSC; por ejemplo, en "Textbook of Polymer Science" de Fred W. Billmeyer, Jr., 3ª edición, publicación de Wiley-Interscience.
Se llevó a cabo la DSC aquí indicada con un DSC 7 de la compañía Perkin Elmer. Para ello, se añadieron 5-30 mg de gránulo a la cazoleta de muestra, se enfrió la muestra a 70ºC y se mantuvo durante 1 minuto. Se calentó después a una velocidad de calentamiento de 20ºC por minuto hasta 260ºC. El punto de fusión dado a continuación es respectivamente el máximo del pico de fusión aparecido.
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Determinación del comportamiento de eflorescencia
Para la determinación del comportamiento de eflorescencia, se eligieron 4 condiciones de ensayo, a las que se sometieron las películas ahuecadas. Se analizó a continuación cualitativamente en las películas la formación de depósito. Las condiciones de ensayo fueron las siguientes:
1. Almacenamiento a temperatura ambiente durante un periodo de tiempo de 4 semanas
2. Almacenamiento a 30ºC en agua destilada durante un periodo de tiempo de 4 semanas
3. Almacenamiento a 40ºC en agua destilada durante un periodo de tiempo de 4 semanas
4. Almacenamiento a 60ºC en cámara de secado a una humedad relativa del aire del 95% durante un periodo de tiempo de 4 semanas.
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Se deducen los resultados de los análisis de la tabla 2.
En los ejemplos comparativos 1 a 4, se utilizaron PUT no según al invención con HDO, EG, CHDM o PDO como alargador de cadena. La procesabilidad industrial en los ejemplos 1 y 2 y la termoestabilidad son ciertamente suficientes, pero se genera ante todo en el almacenamiento acuoso (ensayo acelerado para el comportamiento de eflorescencia en la práctica) demasiado depósito sobre las muestras. En los ejemplos 3 y 4, la procesabilidad es mala. Las películas se comban en el desmoldeo.
Los productos de los ejemplos 5 a 8 según la invención satisfacen todos los requisitos con respecto a procesabilidad, termoestabilidad y falta de formación de depósito.
En el ejemplo comparativo 9, la cantidad de Cap-HDO en el componente b) era demasiado baja. Esto conducía a problemas en el comportamiento de eflorescencia.
Los productos según la invención de los ejemplos 10-12 satisfacen todos los requisitos para una satisfacción completa.
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(Tabla pasa a página siguiente)
2
3
4

Claims (3)

1. Poliuretanos fotoestables sinterizables, termoplásticos que pueden obtenerse a partir de
a) un componente isocianato compuesto por
a1)
del 100 al 70% en moles de 1,6-hexametilendiisocianato y
a2)
del 0 al 30% en moles de un diisocianato alifático o mezclas de diisocianatos alifáticos y/o cicloalifáticos, excepto 1,6-hexametilendiisocianato,
b) un componente alargador de cadena compuesto por
b1)
del 100 al 40% en moles de al menos un alargador de cadena con un peso molecular numérico medio entre 104 y 500 g/mol del grupo formado por compuestos de fórmulas (I) y (II)
5
\quad
con
R^{1}
restos alquileno ramificados o no ramificados de 1 a 12 átomos de C o restos alcarileno sustituidos o no sustituidos de 6 a 24 átomos de C,
R^{2}, R^{4} restos alquileno o alcoxialquileno ramificados o no ramificados de 1 a 12 átomos de C o restos alcarileno sustituidos o no sustituidos de 6 a 24 átomos de C,
R^{3}
restos alquileno ramificados o no ramificados de 1 a 8 átomos de C,
n, m 0 a 10, en los que n + m \geq 1, y
p
1 a 10,
b2)
del 0 al 60% en moles de un alargador de cadena o una mezcla de alargadores de cadena con un peso molecular numérico medio de 60 a 400 g/mol, en el que el alargador de cadena b2) no es idéntico al alargador de cadena b1), y
c) al menos un componente poliol con un peso molecular numérico medio de 600 a 6.000 g/mol, en presencia de
d) dado el caso catalizadores, con la adición del
e) 0,1 al 5% en peso, referido al poliuretano termoplástico, de fotoestabilizadores,
f) dado el caso otros aditivos y/o coadyuvantes y
g) dado el caso interruptores de cadena,
en los que la relación de grupos isocianato de a) a grupos reactivos frente a isocianato de b), c) y g) asciende a 0,9:1 a 1,1:1.
2. Pieza de moldeo termoestable y fotoestable de poliuretanos termoplásticos según la reivindicación 1.
3. Uso del poliuretano termoplástico según la reivindicación 1 para la fabricación de piezas de moldeo para aplicaciones en interiores de automóviles.
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