ES2694159T3

ES2694159T3 - Piezas compuestas que contienen espuma de poliuretano plásticamente deformable, adhesivo y material de cobertura

Info

Publication number: ES2694159T3
Application number: ES12794232.4T
Authority: ES
Inventors: Iran Otero Martinez; Alfonso Pacheco Gonzalez; Ferran Antich Moros
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 2011-11-28
Filing date: 2012-11-20
Publication date: 2018-12-18
Anticipated expiration: 2032-11-20
Also published as: KR102030863B1; KR20140099305A; WO2013079353A1; CN103974989B; EP2785756B1; EP2785756A1; CN103974989A; JP2015507549A; EP2597107A1

Abstract

Procedimiento para la fabricación de piezas compuestas a partir de una espuma rígida de poliuretano termomoldeable y un material de cobertura, en el cual inicialmente se presenta una espuma de poliuretano termomoldeable y se pega con material de cobertura, en cuyo caso en calidad de adhesivo se emplea un adhesivo de poliuretano de curado en húmedo, el cual cura poniéndose en contacto con una solución acuosa, alcalinas, de metal alcalino, donde a la solución acuosa, alcalinas, de metal alcalino, no se agregan compuestos que contengan silicatos solubles.

Description

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DESCRIPCION

Piezas compuestas que contienen espuma de poliuretano plasticamente deformable, adhesivo y material de cobertura.

La presente invencion se refiere a un procedimiento para la fabricacion de piezas compuestas a partir de una espuma rigida de poliuretano moldeable termicamente y un material de cobertura, en el cual se presenta una espuma de poliuretano termicamente moldeable y se pega con un material de cobertura, en cuyo caso, en calidad de adhesivo, se emplea un pegamento de poliuretano que cura en humedo, el cual cura al entrar en contacto con una solucion acuosa, alcalina de metal alcalino y a la solucion acuosa, alcalina de metal alcalino no se agregan compuestos que contengan silicatos solubles. Ademas, la presente invencion se refiere a una pieza compuesta que puede obtenerse segun un procedimiento de este tipo y al uso de una pieza compuesta de este tipo en coches.

Se conocen espumas rigidas de poliuretano plasticamente deformables, en lo sucesivo tambien denominadas espumas rigidas de poliuretano termicamente moldeables, y su uso como revestimiento interno en automoviles y se describen, por ejemplo, en "Kunststoffhandbuch, Band 7, Polyurethane" [Manual de materiales plasticos, volumen 7, Poliuretanos], editorial Carl Hanser Verlag, 3a edicion 1993, capitulo 6.5.4.I. En este caso, la espuma rigida de poliuretano plasticamente deformable se deforma de manera plastica en un molde durante la fabricacion del revestimiento interno y durante la etapa de deformacion, o despues de efectuada la deformacion, es laminada con materiales de cubierta. Como materiales de cubierta se usan, por ejemplo, materiales de refuerzo como esteras de fibras de vidrio y/o materiales decorativos como, por ejemplo, materiales no tejidos. Estos materiales de cobertura se adhieren, durante o despues de la deformacion plastica, con ayuda de un adhesivo, generalmente a base de poliuretano, sobre la espuma rigida de poliuretano. En tal caso es principalmente ventajoso si el laminado puede efectuarse con materiales de cobertura en una sola etapa conjuntamente con la deformacion plastica. Tales espumas rigidas de poliuretano plasticamente deformables y el laminado de estas espumas rigidas de poliuretano termomoldeables con materiales de cobertura se describe, por ejemplo, en la publicacion EP 437787 y en la publicacion DE 4333795.

Los adhesivos a base de poliuretano, empleados preferiblemente, son principalmente adhesivos monocomponentes que curan en humedo. En este caso, los adhesivos se aplican sobre la espuma rigida que todavia no ha sido prensada, se rocia con agua, se lamina y se prensa en un molde a temperatura elevada.

Como adhesivos monocomponentes que curan en humedo se emplean preferentemente prepolimeros de poliuretano terminados con isocianato, que se proveen de catalizador. Tales adhesivos monocomponentes que curan en humedo, que en calidad de catalizadores presentan catalizadores a base de estano o aminas terciarias, se describen, por ejemplo, en la publicacion EP 464483. La desventaja de tales adhesivos es que estos son estables durante el almacenamiento solo de manera limitada con frecuencia tienen solamente un tiempo bajo de elaboracion. Ademas, los compuestos organicos de estano son alarmantes por razones toxicologicas.

La publicacion WO 2010/139708 describe un procedimiento para pegar una espuma rigida de poliuretano plasticamente deformable con un material de cobertura, en el cual el adhesivo de poliuretano de cura en humedo cura adicionando una solucion acuosa de silicato de metal alcalino. Si bien en esta solucion puede prescindirse del empleo de catalizadores en el adhesivo de poliuretano, por lo cual el tiempo de tratamiento del adhesivo puede alargarse ostensiblemente, no obstante, tiene que emplearse silicato de sodio en altas concentraciones. Las soluciones de metal alcalino reaccionan ya con cantidades bajan de dioxido de carbono en el aire del ambiente, lo cual conduce solamente a depositos de silicato dificilmente eliminables en los aparatos empleados. Ademas, tambien es mejorable la mecanica de los articulos compuestos obtenidos.

Por lo tanto, fue objetivo de la presente invencion suministrar un procedimiento para pegar una espuma rigida de poliuretano plasticamente deformable con un material de cubierta en el cual pueda prescindirse del empleo de catalizadores en el adhesivo de poliuretano, en cuyo caso se evita el problema de los depositos dificilmente eliminables en los aparatos empleados. Tambien fue objetivo de la presente invencion suministrar una pieza compuesta a base de espuma de poliuretano termomoldeable y un material de cubierta, la cual tuviera propiedades mecanicas sobresalientes.

El objetivo segun la invencion fue logrado mediante un procedimiento para la fabricacion de piezas compuestas, hechas de espuma rigida de poliuretano termomoldeable y un material de cubierta, en el cual se presenta una espuma de poliuretano termomoldeable y se pega con material de cubierta, en cuyo caso, en calidad de adhesivo, se emplea un adhesivo de poliuretano que cura en humedo, el cual cura al ponerse en contacto con una solucion acuosa, alcalina de metal alcalino y a la solucion acuosa, alcalina de metal alcalino no se agregan compuestos que contienen silicatos solubles. Ademas, una pieza compuesta, hecha de una espuma rigida de poliuretano termomoldeable y un material de cubierta, que ha sido obtenida segun un procedimiento asi, logra el objetivo segun la invencion.

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Como materiales de cubierta se usan en este caso preferentemente materiales habituales, empleados para recubrir espumas rigidas de poliuretano termo-moldeables. Estos comprenden esteras de fibra de vidrio, capas de espuma flexible, materiales tales como tejidos, textiles y materiales no tejidos, asi como combinaciones de materiales de cobertura habituales.

Como espuma rigida de poliuretano termo-moldeable puede emplearse cada espuma rigida de poliuretano termo- moldeable habitual. Tales espumas rigidas de poliuretano se describen, por ejemplo, en las publicaciones EP 437787, DE 4333795 y DE102004062540. Preferentemente, estas son de poros abiertos y preferentemente no emiten sustancias que conduzcan a la formacion de olores. En una forma preferida de realizacion, se obtiene una espuma rigida de poliuretano termo-moldeable en el sentido de la invencion mezclando a) poliisocianatos organicos con b) polieteroles que contienen b1) poliol de polioxialquileno 2 a 4-funcional con un indice de hidroxilo de 150 a 650 y un contenido de grupos hidroxilo primarios de mas de 70 % y b2) poliol de polioxialquileno di- a trifuncional con un indice de hidroxilo de 25 a 40 y un contenido de grupos hidroxilo primarios de mas de 70%, opcionalmente c) agentes de extension de cadena y/o de reticulacion, d) propelente, e) catalizadores y opcionalmente f) auxiliares y aditivos para lograr una mezcla de reaccion y haciendo reaccionar esta mezcla de reaccion.

Las espumas rigidas de poliuretano termo-moldeables segun la invencion pueden deformarse plasticamente preferentemente a temperaturas de molde de 80 a 160 °C, de modo particularmente preferido de 100 a 150 °C. En tal caso, como materias primas a) a f) habituales se usan materias primas conocidas en la quimica de poliuretanos. El poliol de polioxialquileno b1) contiene preferentemente al menos 30 % en peso, de modo particularmente preferido al menos 50% en peso de oxido de etileno. El poliol de polioxialquileno b2) contiene preferentemente al menos 50 % en peso, de modo particularmente preferido al menos 80 % en peso de oxido de propileno.

Ademas de los polioles de polioxialquileno b1) y b2) mencionados, tambien pueden emplearse otros compuestos de polihidroxilo como otros polieteroles, poliesteroles u otros compuestos reactivos frente al isocianato, como politioles o poliaminas. Preferentemente, la fraccion en peso de los compuestos b1) y b2) en el peso total del componente b) es de al menos 50 % en peso, de modo particularmente preferido de al menos 70 % en peso y principalmente de al menos 80 % en peso. En tal caso, la proporcion de los polioles de polioxialquileno b1) y b2) es preferentemente de 0,8 : 1 a 1,5 : 1.

Como agentes de extension de cadena y/o de reticulacion c) para la fabricacion de espuma rigida de poliuretano termo-moldeable preferentemente se emplea dipropilenglicol y/o tripropilenglicol.

Por un adhesivo de poliuretano de curado en humedo, en el contexto de la invencion se entiende una mezcla que contiene un prepolimero que presenta grupos isocianato, o el prepolimero que presenta grupos isocianato mismo, en cuyo caso la mezcla presenta al menos 50 % en peso, preferentemente en al menos 80 % en peso y principalmente en al menos 95 % en peso de un prepolimero que tiene grupos isocianato. Ademas, un aditivo de poliuretano de curado en humedo segun la invencion puede contener otros aditivos tales como sustancias tensioactivas, inhibidores tales como diglicol-bis-cloroformiato o acido orto-fosforico, plastificantes, materiales de relleno inorganicos como arena, caolin, creta, sulfato de bario, dioxido de silicio, estabilizadores de oxidacion, colorantes y pigmentos, estabilizadores, por ejemplo, frente a la hidrolisis, luz, calor o decoloracion , materiales de relleno inorganicos y/u organicos, emulsionantes, retardantes de llama, agentes de proteccion contra envejecimiento, mejoradores de adherencia y agentes de refuerzo, asi como catalizadores corrientes en la quimica de poliuretanos. En tal caso, la viscosidad del adhesivo de poliuretano de curado en humedo segun la invencion se encuentra preferentemente en un intervalo de 500 a 5000 mPas, de modo particularmente preferido de 1000 a 3000 mPas, medida a 25 °C segun DIN 53 018.

Como prepolimero que contiene grupos isocianato en el contexto de la invencion se entiende el producto de reaccion de poliisocianatos o compuestos polimericos, que presentan al menos dos grupos reactivos frente a los isocianatos, opcionalmente compuestos con un grupo reactivo frente a los isocianatos, asi como opcionalmente agentes de extension de cadena y/o de reticulacion, en cuyo caso el poliisocianato se emplea en exceso.

Como poliisocianatos para la preparacion del prepolimero que contiene grupos isocianato pueden emplearse todos los isocianatos alifaticos, cicloalifaticos y/o aromaticos, bifuncionales o polifuncionales, conocidos en el estado de la tecnica, asi como mezclas cualesquiera de los mismos. Preferentemente se emplean isocianatos aromaticos bifuncionales o polifuncionales. Ejemplos son diisocianatos de 4,4’, 2,4’ y 2,2’-difenilmetano, las mezclas de diisocianatos de difenilmetano monomericos y homologos con mas nucleos del diisocianato de difenilmetano (MDI polimerico), diisocianato de tetrametileno, diisocianato de hexametileno (HDI), diisocianato de isoforona (IPDI), diisocianato de 1,5-naftalina (NDI), triisocianato de 2,4,6-tolueno y diisocianato de 2,4- y 2,6-tolueno (TDI), o mezclas de los mismos.

De modo particularmente preferido se emplean diisocianato de 2,4-tolueno, diisocianato de 2,6-tolueno, diisocianato de 2,4’-difenilmetano y diisocianato de 4,4’-difenilmetano y homologos con mas nucleos del diisocianato de difenilmetano (MDI polimerico), asi como mezclas de estos isocianatos, uretonimina principalmente una mezcla de diisocianato de 2,4’-difenilmetano y diisocianato de 4,4’-difenilmetano como poliisocianato (a).

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Como compuestos polimericos, reactivos frente a isocianatos, que tienen al menos dos grupos reactivos frente a isocianatos, para la preparacion del prepolimero que contiene grupos isocianato pueden emplearse todos los compuestos con al menos dos grupos reactivos frente a grupos isocianato. Estos tienen un peso molecular de al menos 400 g/mol. De preferencia se emplean poliesteroles, polieteroles o polieter-poliesteroles, que pueden obtenerse, por ejemplo, mediante alcoxilacion de poliesteres.

Los polieteroles se preparan segun procedimientos conocidos, por ejemplo, mediante polimerizacion anionica con hidroxidos de metal alcalino o alcoxidos de metal alcalino en calidad de catalizadores y agregando al menos una molecula iniciadora que contiene enlazados 2 a 5, de preferencia 2 a 4 y de modo particularmente preferido 2 a 3, principalmente 2 atomos de hidrogeno reactivos, o mediante polimerizacion cationica con acidos de Lewis como pentacloruro de antimonio o eterato-tricloruro de boro, a partir de uno o de varios oxidos de alquileno que tienen 2 a 4 atomos de carbono en el residuo alquileno. Ademas, como catalizadores tambien pueden emplearse compuestos de cianuro multimetalico, los llamados catalizadores DMC. Los oxidos de alquileno adecuados son, por ejemplo, tetrahidrofurano, oxido de 1,3-propileno, oxido de 1,2- y 2,3-butileno y preferentemente oxido de etileno y oxido de 1,2-propileno. Los oxidos de alquileno pueden usarse individualmente, sucesivamente alternandose o en forma de mezclas. Preferiblemente se usan oxido de 1,2-propileno, oxido de etileno o mezclas de oxido de 1,2-propileno y oxido de etileno.

Como moleculas iniciadoras pueden tomarse en consideracion preferentemente agua o alcoholes 2- y 3-hidricos como etilenglicol, 1,2- o 1,3-propanodiol, dietilenglicol, dipropilenglicol, 1,4-butandiol, glicerina y trimetilolpropano.

Los polioles de polieter preferidos, de modo particularmente preferido polioles de polioxipropileno, polioxipropileno- polioxietileno, poseen una funcionalidad de 2 a 5, de modo particularmente preferido de 2 a 3 y pesos moleculares de 400 a 9.000, preferentemente 1.000 a 6.000, de modo particularmente preferido de 1.500 a 5.000 y principalmente de 2.000 a 4.000 g/mol. De modo particularmente preferido, como poliol de polieter se emplea polipropilenglicol con un peso molecular medio de peso de 1500 a 2500 g/mol.

Ademas de los compuestos polimericos con al menos dos grupos reactivos frente a grupos isocianato, tambien pueden emplearse compuestos con solamente un grupo reactivo frente a los isocianatos. Estos son preferentemente monooles de polieter que se obtienen a partir de moleculas iniciadoras monofuncionales como, por ejemplo, eter mono etilico de etilenglicol, de manera analoga a los polieteroles antes descritos. En este caso, el peso molecular de los monooles de polieter es preferentemente de 100 a 1000 g/mol. Si se emplean monooles de polieter, la proporcion en peso de monool de polieter a poliol de polieter es preferentemente de 1:30 a 4:1.

Para la preparacion del prepolimero que contiene grupos isocianato, opcionalmente tambien pueden emplearse agentes extensores de cadena y/o de reticulacion. La adicion de agentes extensores de cadena y/o de reticulacion puede efectuarse antes, conjuntamente con o despues de la adicion de los polioles. Como agentes extensores de cadena y/o agentes de reticulacion se emplean sustancias con un peso molecular preferentemente de menos de 400 g/mol, de modo particularmente preferido de 60 a 350 g/mol, en cuyo caso los extensores de cadena tienen 2 atomos de hidrogeno reactivos frente a isocianatos y los agentes de reticulacion tienen 3 atomos de hidrogeno reactivos frente al isocianato. Estos pueden emplearse individualmente o en forma de mezclas. Si se emplean extensores de cadena, se prefieren particularmente 1,3- y 1,2-propanodiol, dipropilenglicol, tripropilenglicol, 1,3- butanodiol.

Si los agentes extensores de cadena, los agentes de reticulacion o las mezclas de los mismos encuentran aplicacion, estos se emplean de manera conveniente en cantidades de 1 a 60 % en peso, de preferencia 1,5 a 50 % en peso y principalmente 2 a 40 % en peso, con respecto al peso de los poliisocianatos, de compuestos polimericos reactivos frente a isocianato y de agentes de extension de cadena y/o agentes de reticulacion.

Los prepolimeros de isocianato son obtenibles haciendo reaccionar los poliisocianatos antes descritos en exceso, por ejemplo, a temperaturas de 30 a 100 °C, preferiblemente a aproximadamente 80 °C, con los compuestos polimericos que tienen dos grupos reactivos frente isocianatos, opcionalmente compuestos que tienen un grupo reactivo frente a isocianato, asi como opcionalmente agentes de extension de cadena y/o de reticulacion, para obtener un prepolimero. En tal caso se mezclan entre si poliisocianato, compuestos polimericos con al menos dos grupos reactivos frente isocianatos, opcionalmente compuestos con un grupo reactivo frente a isocianatos, asi como opcionalmente agentes de extension de cadena y/o agentes de reticulacion, preferentemente en una proporcion de grupos isocianato a grupos reactivos frente isocianatos de 1,5 : 1 a 15 : 1, preferentemente de 1,8 : 1 a 8 : 1. De manera particularmente preferida, para la preparacion de los poliisocianatos prepolimeros, se mezclan entre si compuestos polimericos con al menos dos grupos reactivos frente isocianato, opcionalmente compuestos con un grupo reactivo frente isocianato, asi como opcionalmente agentes de extension de cadena y/o agentes de reticulacion en una proporcion tal que el contenido de NCO del prepolimero preparado se encuentre en el intervalo de 5 a 30, principalmente de 10 a 25 % en peso, con respecto al peso total del prepolimero de isocianato preparado. A continuacion, preferentemente pueden separarse isocianatos volatiles, preferentemente mediante destilacion en capa delgada. En tal caso, la viscosidad de los prepolimeros de isocianato se encuentra preferentemente en 100 a 5000 mPas a 25 °C. Los prepolimeros de isocianato a base de diisocianato de tolueno segun la invencion tienen en tal caso normalmente una viscosidad de 500 a 3000 mPas, mientras que los prepolimeros de isocianato a base de

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diisocianato de difenilmetano segun la invencion normalmente presentan una viscosidad de 600 a 3000 mPas, respectivamente a 25 °C. La funcionalidad media de isocianato de los prepolfmeros de isocianato es preferentemente de 2,0 a 2,9, de modo particularmente preferido de 2,1 a 2,6.

El adhesivo de poliuretano de curado en humedo tambien puede contener catalizadores. Estos comprenden, por ejemplo, amidinas, como 2,3-dimetil-3,4,5,6-tetrahidropirimidina, aminas terciarias como trietilamina, tributilamina, dimetilbencilamina, N-metil-, N-etil-, N-ciclohexilmorfolina, N,N,N’,N’-tetrametiletilendiamina, N,N,N’,N’- tetrametilbutandiamina, N,N,N’,N’-tetrametil-hexandiamina, pentametil-dietilentriamina, tetrametil-diaminoetileter, bis- (dimetilaminopropil)-urea, dimetilpiperazina, 1,2-dimetilimidazol, 1-aza-biciclo-(3,3,0)-octano y preferentemente 1,4- diaza-biciclo-(2,2,2)-octano y se usan compuestos de alcanolamina, como trietanolamina, triisopropanolamina, N- metil- y N-etil-dietanolamina y dimetiletanolamina. Como catalizadores igualmente se toman en consideracion compuestos organicos de metal, preferentemente compuestos organicos de estano, como sales de estano (II) de acidos carboxHicos organicos, por ejemplo, acetato de estano (II), octoato de estano (II), etilhexoato de estano (II) y laurato de estano (II) y las sales de dialquilestano (IV) de acidos carboxflicos organicos, por ejemplo, diacetato de dibutilestano, di laurato de dibutilestano, maleato de dibutilestano y diacetato de dioctilestano, asf como carboxilatos de bismuto, como neodecanoato de bismuto (III), 2-etilhexanoato de bismuto y octanoato de bismuto o mezclas de los mismos. Los compuestos organicos de metal pueden emplearse solos o en combinacion con aminas basicas.

Preferentemente, se adicionan menos de 2 % en peso, de modo particularmente preferido menos de 1 % en peso de catalizador o combinacion de catalizador con respecto al peso del prepolfmero que presenta grupos isocianato, y principalmente no se adiciona catalizador ni combinacion de catalizador.

En la preparacion de la pieza compuesta segun la invencion se emplean preferentemente entre 20 a 300 g, de modo particularmente preferido 50 a 200 g de adhesivo de poliuretano de curado en humedo por m2 de la espuma rfgida de poliuretano termo-moldeable.

El curado del adhesivo de poliuretano de curado en humedo se efectua poniendo contacto con una solucion acuosa, alcalinas de metal alcalino. Esta esencialmente no contiene silicatos. En tal caso, silicatos comprenden todos los compuestos de silicio-oxfgeno, principalmente todos los compuestos derivados de SiO44- y sus condensados. En este caso, "esencialmente" significa que a la solucion acuosa de metal alcalino no se adicionan compuestos que contengan silicatos solubles como, por ejemplo, silicato de sodio. En este caso no deberfan excluirse silicatos solubles que puedan llegar a la solucion, por ejemplo, mediante disolucion involuntaria de recipientes de vidrio habituales.

Preferentemente, la solucion acuosa, alcalina de metal alcalino, tiene una concentracion de metal alcalino de 0,1 a 10 mol y un valor de pH de al menos 10, preferentemente de al menos 11, de modo particularmente preferido de al menos 12, mas preferiblemente de al menos 13 y principalmente de al menos 13,5. En este caso, el valor maximo de pH no se limita. Sin embargo, por razones de procedimientos industriales, la concentracion de OH preferentemente es de no mas de 10 mol/L, de modo particularmente preferido no mas de 5 mol/L, mas preferiblemente de no mas de 3 mol/L y principalmente no mas de 2 mol/L. Principalmente, lociones de metal alcalino en la solucion son iones de litio, sodio o potasio, asf como mezclas que contienen al menos dos de los iones de litio, sodio y potasio, preferiblemente mezclas que contienen iones de sodio y de potasio. En tal caso, la solucion acuosa, alcalina, de metal alcalino, puede obtenerse, por ejemplo, resolviendo compuestos de metal alcalino con acidos debiles y/o hidroxidos de metal alcalino, asf como mediante reaccion directa de metal alcalino con agua. Como acidos debiles se entienden en este caso compuestos con un valor de pKs para la desprotonizacion del ultimo atomo de hidrogeno de al menos 8, preferiblemente de al menos 9 y principalmente de al menos 10. Son ejemplo de un posible compuesto de metal alcalino con un acido debil las sales de metal alcalino del acido isocianico, sulfuros de metal alcalino, fosfatos de metal alcalino y carbonato de metal alcalino, preferentemente carbonatos de metal alcalino. Principalmente se emplean hidroxidos de metal alcalino y/o carbonatos de metal alcalino.

De manera tfpica, la proporcion en peso de la solucion acuosa, alcalina de metal alcalino y el adhesivo de poliuretano de curado en humedo se encuentra entre 2 : 1 y 1 : 10, preferentemente entre 1 : 1 y 1 : 5. Esto corresponde a una capa de 1 a 150 g por m2 de espuma rfgida de poliuretano termo-moldeable.

En la preparacion de las piezas compuestas segun la invencion habitualmente se pone inicialmente la espuma rfgida de poliuretano termo-moldeable. Sobre esta se aplica luego, por un lado, o preferentemente por dos lados, el adhesivo de poliuretano de curado en humedo y se rocfa con la solucion de metal alcalino. A continuacion, se aplica el material de cubierta y el cuerpo compuesto se moldea en un molde a temperatura elevada, preferentemente a 60 a 180 °C, de modo particularmente preferido a 100 a 150 °C y se cura el adhesivo de poliuretano de curado en humedo. Manteniendo las proporciones cuantitativas preferidas, en este tratamiento se logra un espumado del adhesivo de poliuretano de curado en humedo, por lo cual no se perjudica la propiedad de celda abierta de la espuma rfgida de poliuretano termo-moldeable.

Tambien es objeto de la invencion una pieza compuesta que puede obtenerse segun un procedimiento de la invencion.

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La pieza compuesta segun la invencion se utiliza preferentemente como pieza de revestimiento en vehiculos terrestres, acuaticos y aereos, de modo particularmente preferido como piezas de revestimiento en automoviles, principalmente como forros de revestimiento del techo.

El procedimiento segun la invencion puede realizarse en plantas de produccion existentes. En tal caso, los prepolimeros de poliuretano de curado en humedo que se emplean como adhesivo son estables por largo tiempo durante el almacenamiento y tambien son capaces de aplicarse por largo tiempo a temperatura ambiente o temperatura ligeramente elevada ya que en el adhesivo de poliuretano de curado en humedo no se encuentra contenido un catalizador, o se encuentra contenido solo relativamente poco catalizador.

De manera sorprendente se encontro que el procedimiento segun la invencion tambien conduce a un endurecimiento ventajoso de la espuma rigida de poliuretano termo-moldeable. Ademas, un procedimiento segun la invencion se a un tiempo mas rapido de desmoldado y, por lo tanto, a un aprovechamiento mas economico de las plantas de produccion.

A continuacion, la invencion se ilustra por medio de ejemplos.

Materias primas

Poliol 1: poliol de polieter iniciado con propilenglicol (OHZ 30 mg de KOH/g) principalmente con grupos OH primarios (composicion 80% de oxido de propileno, 20% de oxido de etileno)

Poliol 2: Metilpolietilenglicol (OHZ 113 mg de KOH/g)

Isocianato: diisocianato de difenilmetano polimerico (PMDI)

Catalizador 1: ester organico de estano

Catalizador 2: solucion acuosa de silicato de sodio proporcion de M2O : SiO2: SiO2:Na2O 3,3:1 (16% de contenido de solidos)

Catalizador 3: solucion acuosa de carbonato de sodio (0.5 mol/L)

Catalizador 4: solucion acuosa de hidroxido de sodio (0.5 mol/L)

Catalizador 5: solucion acuosa de carbonato de potasio (0.2 mol/L)

Catalizador 6: solucion acuosa de hidroxido de potasio (0.5 mol/L)

Inhibidor 1: diglicol-bis-cloroformiato (DIBIS)

Inhibidor 2: acido orto-fosforico 85 %

Ejemplo:

Preparacion del adhesivo de poliuretano (ejemplo comparativo 2, ejemplos 1 a 4):

En un tanque con agitacion se cargan inicialmente 70 partes en peso de un PMDI y 0,01 partes en peso del inhibidor 1 y se calienta a 80 °C mientras se agita. A esto se adicionan lentamente 29,6 partes en peso de una mezcla de poliol 1 y poliol 2 (proporcion en peso 1:2). Despues de finalizar la adicion, se siguio agitando durante 120 minutos, se enfrio a 25 °C y se trasego. El contenido de NCO y la viscosidad del prepolimero de poliuretano obtenido se encontro en 21% y en 500 mPas, respectivamente. A continuacion, se adicionaron 0,02 partes en peso de inhibidor 1 y 0,03 partes en peso de inhibidor 2.

Preparacion de la espuma a partir del adhesivo de poliuretano.

Ejemplo comparativo 2, ejemplos 1 a 4:

20,0 partes en peso del adhesivo de poliuretano y 1,2 partes en peso de catalizador 2, 3, 4, 5 o 6 se mezclaron entre si y se dejo reaccionar la mezcla de reaccion hasta obtener la espuma de poliuretano. En este caso se obtuvo una espuma de celdas abiertas y gruesas. En la tabla 1 se indican los tiempos de inicio, fraguado y de crecimiento.

Comparacion 1:

Preparacion del adhesivo de poliuretano:

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Se procedio tal como en los ejemplos 1 a 4, en cuyo caso, ademas, se adicionaron 0,06 partes de catalizador 1. Preparacion de la espuma a partir del adhesivo de poliuretano (comparacion 1):

20,0 partes en peso del adhesivo de poliuretano, y 1,2 partes de agua fueron mezcladas entre si y se dejo reaccionar la mezcla de reaccion para obtener la espuma de poliuretano. En este caso se obtuvo una espuma de celdas abiertas y gruesas.

La reactividad de las mezclas de reaccion para la preparacion de las espumas de poliuretano segun los ejemplos y segun la comparacion, asi como la reactividad y el crecimiento de viscosidad de las espumas de poliuretano segun los ejemplos y la comparacion despues de 2 h de agitacion a 55 °C sobre un bano de agua se exponen en la tabla 1:

Tabla 1

: V1 V2 B1 B2 B3 B4

Tiempo de inicio (s): 34 39 28 30 30 29

Tiempo de fraguado (s): 168 110 80 90 100 85

Tiempo de crecimiento (s): 300 200 155 200 240 175

Estructura de la celda: gruesa, abierta gruesa, abierta gruesa, abierta gruesa, abierta gruesa, abierta gruesa, abierta

Viscosidad del adhesivo de poliuretano [mPas 45°C1: 775 364

Viscosidad (45°C) del adhesivo de poliuretano (mezcla de reaccion?) Despues de agitar durante 2 h a 55°C sobre un bano de agua [mPas a 45°C1: 1245 432

La tabla muestra que la espuma segun los ejemplos 1 a 4 presentan, ademas de la estructura de celdas abiertas y gruesas, una velocidad mas rapida de reaccion. Mediante un tiempo mas breve de fraguado y de crecimiento, se logra un tiempo de ciclo mas rapido. Ademas, un adhesivo de poliuretanos segun la invencion muestra una estabilidad ostensiblemente mejorada en las condiciones de aplicacion, la llamada estabilidad de rodillos, que fue simulada agitando durante 2 horas a 55°C sobre un bano de agua, puesto que estos, como tambien el adhesivo segun el ejemplo comparativo 2, no contienen catalizador.

Con ayuda del adhesivo de poliuretano de curado en humedo, usando la catalisis segun la invencion (ejemplos 1 y 2), asi como la catalisis segun el los ejemplos comparativos 1 y 2, se fabrica un forro interno del techo. En tal caso se emplean la siguiente sucesion de capas:

1. tela no tejida 190 g/m2 de la compania Fytisa (1,1 mm)

2. estera de fibras de vidrio 100+/-10 g/m2 Owens Corning Vetrotex

3. agua 25 g/m2

4. pegamento 100 g/m2

5. espuma RG20 Elastoflex E 3943/112 10,6 mm (22 kg/m3)

6. pegamento 100 g/m2

7. agua 25 g/m2

8. estera de fibras de vidrio 100+/-10 g/m2 Owens Corning Vetrotex

9. tela no tejida PET con LDPE en el lado invisible (45 g/m2 fibras de PET + 15 g/m2 LDPE). Compania Fytisa (0,25 mm)

El material fue prensado en el molde a 130°C durante 25 segundos hasta un grosor de 11 mm y la resistencia a la flexion del forro interior de techo fabricado fue determinada de conformidad con la norma DIN 53423. En tal caso, la anchura del especimen de ensayo fue de 50 mm y el grosor fue de 11 mm. La velocidad del ensayo fue de 50 ml/minuto. Todos los especimenes de ensayo lograron la fuerza maxima a aproximadamente 5 mm de flexion. A continuacion, los especimenes de ensayo no se quebraron, pero al seguir seleccionando la fuerza maxima volvio a reducirse. En la siguiente tabla se indican los valores para la fuerza maxima, el modulo E, la fuerza a 20 mm de flexion, la fuerza maxima y la rigidez que resulta de la elevacion inicial de la curva de fuerza-flexion en el sector lineal. Aqui los valores resultan del valor medio de tres mediciones individuales. El modulo E se calcula segun la siguiente formula:

E( Modulo en MPA ) = = Rigidez (N ! mm)

Fuerza (N). (Longitud (mm))'

4 • Flexi6n(mm).Anchura(mm).Grosor (mm))3 (Longitud (mm))3

4 • Anchura(mm) • Grosor(mm))

Tabla 2

: V1 V2 B1 B2

Fuerza maxima (N): 13.46 17.79 24.68 24.40

Fuerza a 20 mm de flexion (N): 8.56 10.71 15.40 18.06

Rigidez (N/mm): 6.34 9.18 9.80 10.84

Modulo E (MPa): 24.30 34.16 38.78 41.99

5 Los forros de techo segun los ejemplos tienen un modulo E y una rigidez ostensiblemente mas altos que los forros de techo segun los experimentos comparativos.

Claims

5

10

15

20

25

30

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para la fabricacion de piezas compuestas a partir de una espuma rigida de poliuretano termo- moldeable y un material de cobertura, en el cual inicialmente se presenta una espuma de poliuretano termo- moldeable y se pega con material de cobertura, en cuyo caso en calidad de adhesivo se emplea un adhesivo de poliuretano de curado en humedo, el cual cura poniendose en contacto con una solucion acuosa, alcalinas, de metal alcalino, donde a la solucion acuosa, alcalinas, de metal alcalino, no se agregan compuestos que contengan silicatos solubles.
2. Procedimiento segun la reivindicacion 1, caracterizado porque la concentracion de la solucion acuosa, alcalina, de metal alcalino es de 0,1 a 10 molar, con respecto al metal alcalino.
3. Procedimiento segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado porque el valor de pH de la solucion acuosa, alcalina, de metal alcalino es de al menos 10.
4. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el metal alcalino es sodio o potasio o una mezcla de los dos.
5. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la solucion acuosa, alcalina, de metal alcalino se aplica en una cantidad de 10 a 150 g/m2 de espuma rigida de poliuretano termo-moldeable.
6. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el adhesivo de poliuretano de curado en humedo contiene prepolimero terminado con isocianato en al menos 80% en peso, con respecto al peso total del adhesivo de poliuretano de curado en humedo, el cual puede obtenerse mezclando un exceso estequiometrico de isocianato aromatico con compuestos polimericos que tienen al menos dos grupos reactivos frente a isocianatos y opcionalmente compuestos que tienen solamente un grupo reactivo frente a isocianato, asi como opcionalmente agentes de extension de cadena y/o agentes de reticulacion.
7. Procedimiento segun la reivindicacion 6, caracterizado porque el prepolimero terminado en isocianato presenta un contenido de NCO de 5 a 30 % en peso.
8. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque no se emplean otros catalizadores para el curado del adhesivo, aparte de la solucion acuosa, alcalina, de metal alcalino.
9. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el adhesivo se emplea en una cantidad de 20 a 300 g/m2 de espuma rigida de poliuretano termo-moldeable.
10. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la espuma de poliuretano termo- moldeable, el material de cobertura y el adhesivo de poliuretano de curado en humedo se pegan en un molde con una temperatura de molde de 60 a 180 °C.
11. Pieza compuesta, que puede obtenerse segun un procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 10.
12. Uso de la pieza compuesta segun la reivindicacion 12 en automoviles.