ES2327282T3 - Masas de moldeo de poliuretano alifatico sinterizables y termoplasticas con comportamiento de eflorescencia mejorado. - Google Patents
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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.
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.
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)
- \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
\vskip1.000000\baselineskip
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)).
\vskip1.000000\baselineskip
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).
\vskip1.000000\baselineskip
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).
\vskip1.000000\baselineskip
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.
tabla 1.
\vskip1.000000\baselineskip
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.
\vskip1.000000\baselineskip
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.
\vskip1.000000\baselineskip
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.
\vskip1.000000\baselineskip
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).
\vskip1.000000\baselineskip
Se evaluó cualitativamente el comportamiento de
desmoldeo (separación de la película de la placa y deformación de la
película durante el proceso de desmoldeo).
\vskip1.000000\baselineskip
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.
\vskip1.000000\baselineskip
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.
\vskip1.000000\baselineskip
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.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(Tabla pasa a página
siguiente)
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)
- \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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