Cuerpos de moldeo de poliuretano dimensionalmente estables con baja densidad.

Procedimiento para la fabricación de cuerpos de moldeo de espuma de poliuretano con una densidad de pieza de moldeo como máximo de 450 g/l en el que se mezclan

a) poliisocianatos orgánicos con

b) poliesteroles

,

c) agentes expansivos,

d) aditivos de apertura de célula, seleccionados del grupo constituido por homo- o copolímeros basados en acrilato de etilhexilo, polibutadieno, poliisobuteno y diorganosiliconas o mezclas de dos o más de estos aditivos de apertura de célula,

e) estabilizadores de célula basados en silicona que contienen una parte de molécula con unidades estructurales orgánicas de silicio y una parte de molécula con unidades de polioxialquileno y dado el caso

f) agentes de alargamiento de cadena y/o agentes reticulantes,

g) catalizadores y

h) otros coadyuvantes y/o aditivos,

dando una mezcla de reacción, se carga en un molde y se deja reaccionar dando un cuerpo de moldeo de espuma de poliuretano.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/070088.

Solicitante: BASF SE.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: 67056 LUDWIGSHAFEN ALEMANIA.

Inventor/es: KAMM,ANDRE, LIANG,DONG, TANG,ZHIZHONG, HU,LIHUA.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Productos poliméricos de isocianatos o isotiocianatos > C08G18/66 (Compuestos de los grupos C08G 18/42, C08G 18/48, ó C08G 18/52)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Productos poliméricos de isocianatos o isotiocianatos > C08G18/10 (Procesos de prepolimerización que incluyen reacción de isocianatos o isotiocianatos con compuestos que tienen hidrógeno activo en un primer paso de reacción)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > PRODUCCION; PROCESOS GENERALES PARA FORMAR MEZCLAS;... > C08J9/00 (Producción de sustancias macromoleculares para producir artículos o materiales porosos o celulares; Su tratamiento posterior (aspectos mecánicos del modelado de materias plásticas o sustancias en estado plástico para la fabricación de objetos porosos o celulares B29C))

PDF original: ES-2522848_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Cuerpos de moldeo de poliuretano dimensionalmente estables con baja densidad

La presente Invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de cuerpos de moldeo de espuma de poliuretano con una densidad de pieza de moldeo como máximo de 45 g/l en el que se mezclan (a) poliisocianatos orgánicos con (b) poliesteroles, (c) agentes expansivos, (d) aditivos de apertura de célula, seleccionados del grupo constituido por homo- o copolímeros basados en acrilato de etilhexilo, polibutadieno, poliisobuteno y diorganosiliconas o mezclas de dos o más de estos aditivos (e) estabilizadores de célula basados en silicona y dado el caso (f) agentes de alargamiento de cadena y/o agentes reticulantes, (g) catalizadores y (h) otros coadyuvantes y/o aditivos, dando una mezcla de reacción, se carga en un molde y se deja reaccionar dando un cuerpo de moldeo de espuma de poliuretano. Además la presente invención se refiere a cuerpos de moldeo de poliuretano que se obtienen según un procedimiento de este tipo y al uso de estos cuerpos de moldeo como suelas de zapato, volantes, asientos o reposabrazos.

En el curso de los últimos años se constata una tendencia a suelas de zapatos más ligeras. La reducción de la densidad en suelas de zapato de poliuretano conduce sin embargo a problemas con la estabilidad dimensional de los cuerpos de moldeo. Esto significa que toda la suela se reduce o bien el material de superficie de la suela de zapato sufre por zonas que se contraen.

Para mejorar la estabilidad dimensional de poliuretano se discuten en la bibliografía distintas posibilidades. Por ejemplo, el documento DE 242734 describe la preparación de espumas integrales de poliuretano en las que se mezcla un prepolímero basado en poliesterol con un componente poliol basado en polieteroles. Es desventajoso con sistemas de poliuretano así preparados, que sufran las propiedades mecánicas por la incompatibilidad de poliéstery polieteroles y no se pueda evitar una contracción de las espumas Integrales de poliuretano.

Otra posibilidad descrita en la bibliografía es el uso de polioles de injerto o poliméricos. Así el documento EP 142384 describe la preparación de suelas de zapato estables dimensionalmente de baja densidad basadas en polieterol con el uso de grandes cantidades de poliéter-polioles de injerto. Son desventajosas en este procedimiento las propiedades mecánicas claramente peores en comparación con suelas de zapatos basadas en poliesterol. Además la alta proporción de polieteroles poliméricos provoca desventajas en la viscosidad del componente poliol.

En los documentos EP 179675 y EP 1756187 se describe el uso de polioles poliméricos basados en poliesteroles en un poliesterpoliuretano. Mediante la mayor viscosidad de grandes cantidades de poliéster-poliol polimérico se procesan estos sistemas más difícilmente. Además los documentos EP 179675 y EP 1756187 dan a conocer el uso de polioles poliméricos basados en polieterol en sistemas de poliesterol-poliuretano. Los documentos muestran un ejemplo comparativo, que con uso de polieteroles poliméricos conduce a una espuma integral con superficie insuficiente y estructura de célula gruesa.

El documento EP 795572 A2 da a conocer un procedimiento para la preparación de espumas de poliuretano y su uso como suelas de zapato. En los ejemplos 1 a 4 del documento EP 795572 A2 se dan a conocer composiciones que contienen un prepolímero de polüsoclanato, un pollesterpoliol, un agente expansivo, un alargador de cadena, un catalizador y como aditivo dimetilpolisiloxano.

Fue objetivo de la presente invención proporcionar un procedimiento para la preparación de cuerpos de moldeo de espuma de poliuretano con una densidad Inferior a 45 g/l, de forma particular una espuma integral de poliuretano, que no presentara en o Inmediatamente tras su preparación ninguna contracción y presentara una constitución de superficie sobresaliente.

Este objetivo se consigue con un procedimiento para la fabricación de cuerpos de moldeo de espuma de poliuretano con una densidad de pieza de moldeo como máximo de 45 g/l en el que se mezclan (a) poliisocianatos orgánicos con (b) poliesteroles, (c) agentes expansivos, (d) aditivos de apertura de célula, seleccionados del grupo constituido por homo- o copolímeros, basados en acrilato de etilhexilo, polibutadieno, poliisobuteno y diorganosiliconas o mezclas de dos o varios de estos aditivos (e) estabilizadores de célula basados en silicona y dado el caso (f) agentes de alargamiento de cadena y/o agentes reticulantes, (g) catalizadores y (h) otros coadyuvantes y/o aditivos, dando una mezcla de reacción, se carga en un molde y se deja reaccionar dando un cuerpo de moldeo de espuma de poliuretano.

Como cuerpos de moldeo de espuma de poliuretano se designan en el marco de la Invención espumas de poliuretano que se fabrican en un molde. Como espumas Integrales de poliuretano en el sentido de la Invención se entiende espumas de poliuretano según la norma DIN 7726 con una zona de borde que presenta de forma condicionada por el proceso de conformado una densidad mayor que el núcleo. La densidad aparente total media determinada en el núcleo y la zona de borde se encuentra a este respecto preferiblemente en 8 g/l a 45 g/l preferiblemente de 15 g/l a 4 g/l, con especial preferencia de 18 g/l a 35 g/l y de forma particular de 2 a 3 g/l. Debido a que también espumas integrales de poliuretano se fabrican en un molde, los cuerpos de moldeo de espuma de poliuretano comprenden también espumas integrales de poliuretano.

Los poliisocianatos orgánicos y/o modificados (a) usados para la preparación de cuerpos de moldeo de espuma de poliuretano de acuerdo con la invención comprenden los isocianatos (componente a-1) di- o polifuncionales alifáticos, cicloalifáticos y aromáticos conocidos del estado de la técnica así como mezclas discrecionales de los mismos. Son ejemplos metanodifenildiisocianato monomérico (MMDI), como 4,4-metanodifenildiisocianato, 2,4- metanodifenildiisocianato, las mezclas de metanodifenildiisocianatos monoméricos y homólogos polinucleares del metanodifenildiisocianato (MDI polimérico), tetrametilendüsoclanato, hexametllendüsocianato (H DI), isoforondüsoclanato (IPDI), 2,4- o 2,6-toluilendiisocianato (TDI) o mezclas de los Isocianatos citados.

Se usa preferiblemente 4,4-MDI. El 4,4-MDI usado preferiblemente puede contener de a 2% en peso de 2,4- MDI y pequeñas cantidades, hasta por ejemplo 1% en peso, de poliisocianatos modificados con alofanato- o uretonlmlna. Se pueden usar también pequeñas cantidades de pollfenllenpollmetllenpolüsoclanato (MDI polimérico). La cantidad total de estos poliisocianatos de alta funcionalidad no debería superar 5% en peso del isocianato usado.

El componente polllsoclanato (a) se usa preferiblemente en forma de prepolímeros de poliisocianato. Estos prepolímeros de poliisocianato se pueden obtener haciendo reaccionar poliisocianatos (a-1) descritos previamente, por ejemplo a temperaturas de 3 a 1° C, preferiblemente a aproximadamente 8° C, con polioles (a-2), dando prepolímeros.

Los polioles (a-2) son conocidos por el especialista en la técnica y se describen por ejemplo en "Kunststoffhandbuch, tomo 7, Polyurethane", editorial Cari Hanser, 3a edición 1993, capítulo 3.1. Preferiblemente se usan a este respecto como polioles (a-2) los pollesteroles descritos en b).

Dado el caso se añaden a los pollesteroles citados en la preparación de prepolímeros de Isocianato alargadores de cadena o agentes de reticulación habituales. Tales sustancias se describen a continuación en f).

Como pollesteroles b) se usan pollesteroles con al menos dos átomos de hidrógeno reactivos frente a grupos isocianato. Preferiblemente los pollesteroles b) presentan un peso molecular medio numérico mayor... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la fabricación de cuerpos de moldeo de espuma de poliuretano con una densidad de pieza de moldeo como máximo de 45 g/l en el que se mezclan

a) poliisocianatos orgánicos con

b) poliesteroles,

c) agentes expansivos,

d) aditivos de apertura de célula, seleccionados del grupo constituido por homo- o copolímeros basados en acrilato de etilhexilo, polibutadieno, poliisobuteno y diorganosiliconas o mezclas de dos o más de estos aditivos de apertura de célula,

e) estabilizadores de célula basados en silicona que contienen una parte de molécula con unidades estructurales orgánicas de silicio y una parte de molécula con unidades de polioxialquileno y dado el caso

f) agentes de alargamiento de cadena y/o agentes reticulantes,

g) catalizadores y

h) otros coadyuvantes y/o aditivos,

dando una mezcla de reacción, se carga en un molde y se deja reaccionar dando un cuerpo de moldeo de espuma

de poliuretano.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el estabilizador de célula basado en silicona e) es un copolímero de bloques de polisiloxano-polioxialquileno con una proporción de oxietileno de menos de 75% en peso, referido al peso total de polioxialquileno en el polímero de bloques, siendo el peso molecular medio numérico de los bloques de polioxialquileno mayor de 1 g/mol.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la proporción de los aditivos de apertura de célula d), referida al peso total de los componentes b) a h), es de ,2 a 3,5% en peso.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la proporción de los componentes e), referida al peso total de los componentes b) a h), es de ,2 a 3% en peso.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque además de los poliesteroles (b) se usan menos de 1% en peso de otros polioles con un peso molecular de más de 5 g/mol, referido al peso total de poliesteroles (b) y otros polioles.

6. Cuerpos de moldeo de poliuretano que se obtienen según un procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5.

7. Uso de un cuerpo de moldeo de poliuretano según la reivindicación 6 como suela de zapato, volante, asiento o reposabrazos.