Procedimiento para la fabricación de un elemento compuesto de espuma.

Procedimiento para la fabricación de un elemento compuesto de espuma que comprende las etapas de:

A) puesta a disposición de una capa de cubrimiento;

B) aplicación de una capa de adhesivo sobre la capa de cubrimiento

, comprendiendo la capa de adhesivo unisocianato modificado;

C) aplicación de una capa de espuma que comprende poliuretano y/o poliisocianurato sobre la capa deadhesivo,

caracterizado porque el isocianato modificado en la capa de adhesivo presenta en la aplicación un contenido degrupos isocianato libres de ≥ 10 % a ≤ 29 %.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/002964.

Solicitante: Bayer Intellectual Property GmbH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: ALFRED-NOBEL-STRASSE 10 40789 MONHEIM ALEMANIA.

Inventor/es: HAAS, PETER, DR., ROERS,ROLF,DR, VAN DE BRAAK,JOHANNES, ABELS,RENE.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS, es decir, HECHOS DE VARIAS... > Productos estratificados caracterizados por la relación... > B32B7/12 (utilizando un adhesivo)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS, es decir, HECHOS DE VARIAS... > Productos estratificados caracterizados por la heterogeneidad... > B32B5/18 (caracterizados por el hecho de que una de las capas contiene un material en forma de esponja o esencialmente poroso)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS, es decir, HECHOS DE VARIAS... > Productos estratificados compuestos esencialmente... > B32B27/40 (teniendo poliuretanos)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS, es decir, HECHOS DE VARIAS... > Productos estratificados compuestos esencialmente... > B32B15/20 (que tiene aluminio o cobre)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS, es decir, HECHOS DE VARIAS... > Productos estratificados compuestos esencialmente... > B32B15/18 (que tiene hierro o acero)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS, es decir, HECHOS DE VARIAS... > Productos estratificados compuestos esencialmente... > B32B15/095 (con poliuretanos)

PDF original: ES-2450917_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento para la fabricación de un elemento compuesto de espuma La invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de un elemento compuesto de espuma que comprende las etapas de puesta a disposición de una capa de cubrimiento, aplicación de una capa de adhesivo sobre la capa de cubrimiento, comprendiendo la capa de adhesivo un isocianato modificado, y aplicación de una capa de espuma que comprende poliuretano y/o poliisocianurato sobre la capa de adhesivo. El isocianato modificado de la capa de adhesivo presenta en la aplicación un contenido de grupos isocianato libres de º 10 % a : 25 %. La invención se refiere además al uso de un isocianato modificado con un contenido de grupos isocianato libres de º 10 % a : 25 % como adhesivo en la fabricación de elementos compuestos de espuma, así como a los elementos compuestos de espuma obtenidos mediante el procedimiento según la invención.

Para la producción continua de elementos de tipo sándwich metálicos basados en espumas duras de poliuretano, es decir tanto espumas duras de poliuretano como de poliisocianurato, es importante la adhesividad de la capa de cubrimiento metálica a la espuma, particularmente cuando se trata en la espuma de una espuma de poliisocianurato. Están establecidos en el mercado sistemas adhesivos de poliuretano de dos componentes. Las adhesividades mejoran claramente fundamentalmente mediante el empleo de dichos sistemas adhesivos de dos componentes, lo que significa para el fabricante de las piezas prefabricadas una mejora del producto. Particularmente, se reducen en gran medida los riesgos a largo plazo de un fallo de adhesión.

Sin embargo, pueden aparecer complicaciones en el procesamiento de dichos sistemas adhesivos de dos componentes para una homogeneización suficiente de los componentes adhesivos. Una homogeneización insuficiente puede significar un alto riego respecto a las propiedades de unión a largo plazo del elemento compuesto metálico, señaladamente de modo que puede llegarse a temperaturas cambiantes a fallos de adhesión de la capa de cubrimiento a la espuma. Además, el procesamiento de un sistema adhesivo de dos componentes puede significar un desecho relativamente alto al inicio de una fase de producción.

Para evitar el riesgo de propiedades de unión deficientes debido a una homogeneización insuficiente de ambos componentes adhesivos, se proporcionan soluciones de un componente. Por ejemplo, el documento EP 1.516.720 A1 da a conocer el uso de un adhesivo de poliuretano para mejorar la adhesión entre las capas de un elemento compuesto que contiene una espuma de poliisocianurato y capas de cubrimiento, así como los elementos compuestos como tales y un procedimiento para su fabricación.

El documento EP 1.593.438 A2 da a conocer un dispositivo y procedimiento para la fabricación de elementos compuestos de tipo sándwich. El dispositivo consiste al menos en dos dispositivos de alimentación para capas de cubrimiento con los que están conectados consecutivamente un dispositivo de aplicación de un adhesivo, un dispositivo de aplicación de una capa central, un dispositivo transportador y un dispositivo de desviación. El dispositivo de aplicación del adhesivo consiste en al menos un conducto de alimentación del adhesivo, un disco rotatorio con al menos una abertura de descarga lateral así como un accionamiento para el disco rotatorio. Como adhesivo, pueden utilizarse sistemas de un componente, por ejemplo basados en poliuretano, como prepolímeros que contienen grupos NCO. Otros sistemas de un componente posibles se basan en policloropreno, epóxido o poli (acetato de vinilo) . El adhesivo puede estar constituido también por un sistema de varios componentes, preferiblemente por un sistema de dos componentes. Son sistemas de dos componentes preferidos los sistemas de poliuretano.

Era objetivo de la presente invención la mejora de la adhesión entre la espuma y las capas de cubrimiento en elementos compuestos de espuma. Existe en consecuencia la necesidad de un procedimiento alternativo y mejorado para la fabricación de estos elementos compuestos que posibilite particularmente una adhesión mejorada entre la espuma y las capas de cubrimiento en elementos compuestos de espuma con una baja aparición simultánea de ampollas y/o puntos de rotura controlada. En el empleo práctico, se considera como límite crítico para una adhesividad suficiente entre la capa de cubrimiento y la capa de espuma un límite inferior de 0, 20 N/mm2 (medido según la norma DIN 53292) . Es por ello un objetivo llevar la adhesividad entre la capa de cubrimiento y la capa de espuma a un nivel lo más alto posible al mismo tiempo que la cantidad menor posible de adhesivo utilizado.

Se ha encontrado sorprendentemente que el objetivo según la invención se consigue mediante un procedimiento para la fabricación de un elemento compuesto de espuma que comprende las etapas de:

A) puesta a disposición de una capa de cubrimiento;

B) aplicación de una capa de adhesivo sobre la capa de cubrimiento, comprendiendo la capa de adhesivo un isocianato modificado;

C) aplicación de una capa de espuma que comprende poliuretano y/o poliisocianurato sobre la capa de adhesivo,

caracterizado porque el isocianato modificado en la capa de adhesivo presenta en la aplicación un contenido de grupos isocianato libres de º 10% a : 29 %, preferiblemente de º 10% a : 25 %.

Los datos de contenido de grupos isocianato libres se realizan respectivamente en porcentaje en peso respecto a la cantidad de isocianato utilizado.

Se ha encontrado que mediante el empleo de un isocianato modificado según la invención como adhesivo, podía mejorarse la adhesión de la espuma a la capa de cubrimiento frente a sistemas conocidos. Particularmente, el uso de isocianatos modificados en forma de prepolímeros, es decir sistemas de un componente según la terminología habitual, posibilita evitar relaciones de mezcla insuficientes en el empleo de sistemas de dos componentes. Los sistemas adhesivos mezclados insuficientemente conducirían a la formación de ampollas o de puntos de rotura controlada en el material compuesto. Ventajosamente, el uso de isocianatos modificados en forma de prepolímeros posibilita también una humectación superficial de la capa de cubrimiento.

Los elementos compuestos de espuma fabricados según la invención son particularmente adecuados como elementos termoaislantes.

La etapa A) del procedimiento según la invención se refiere a la puesta a disposición de una capa de cubrimiento. Esta puede realizarse en instalaciones de producción continuas, por ejemplo, mediante el devanado de una capa de cubrimiento enrollada de una bobina. El tipo de capa de cubrimiento no está limitado en principio, pudiendo usarse preferiblemente los materiales utilizados habitualmente en el campo del aislamiento térmico para las capas de cubrimiento. El grosor de la capa de cubrimiento puede ascender por ejemplo de 200 μm a : 5 mm, preferiblemente de 300 μm a : 2 mm y con especial preferencia de 400 μm a : 1 mm.

En la etapa B) , se aplica una capa de adhesivo que comprende isocianato modificado sobre la capa de cubrimiento proporcionada. La aplicación puede realizarse con técnicas habituales como, por ejemplo, pulverización o rodillos. Los isocianatos modificados preferidos incluyen: isocianatos modificados con urea, isocianatos modificados con biuret, isocianatos modificados con uretano, isocianatos modificados con isocianurato, isocianatos modificados con alofanato, isocianatos modificados con carbodiimida, isocianatos modificados con uretdiona e isocianatos modificados con uretonimina. Dichos isocianatos modificados están disponibles comercialmente y se fabrican mediante reacción de un isocianato con una cantidad menor que... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la fabricación de un elemento compuesto de espuma que comprende las etapas de:

A) puesta a disposición de una capa de cubrimiento;

B) aplicación de una capa de adhesivo sobre la capa de cubrimiento, comprendiendo la capa de adhesivo un isocianato modificado;

C) aplicación de una capa de espuma que comprende poliuretano y/o poliisocianurato sobre la capa de adhesivo,

caracterizado porque el isocianato modificado en la capa de adhesivo presenta en la aplicación un contenido de grupos isocianato libres de 10 % a : 29 %.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el isocianato modificado en la capa de adhesivo presenta en la aplicación un contenido de grupos isocianato libres de 10 % a : 25 %.

3. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el material de la capa de cubrimiento comprende aluminio, acero, asfalto, papel, tela no tejida mineral, tela no tejida que comprende fibras orgánicas, planchas de plástico, láminas de plástico y/o planchas de madera.

4. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el isocianato modificado es un isocianato modificado seleccionado del grupo compuesto por isocianatos modificados con urea, isocianatos modificados con biuret, isocianatos modificados con uretano, isocianatos modificados con isocianurato, isocianatos modificados con alofanato, isocianatos modificados con carbodiimida, isocianatos modificados con uretdiona e isocianatos modificados con uretonimina.

5. Procedimiento según la reivindicación 4, en el que el isocianato modificado es un isocianato modificado con carbodiimida o modificado con uretano.

6. Procedimiento según la reivindicación 5, en el que el isocianato modificado con uretano en la capa de adhesivo es obtenible a partir de la reacción de difenilmetanodiisocianatodiisocianato monomérico y/o polimérico con un polieterpoliol, teniendo el polieterpoliol una funcionalidad media de 2 a : 8.

7. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la capa de adhesivo se aplica sobre la capa de cubrimiento en una cantidad de 20 g/m2 a : 50 g/m2.

8. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la capa de adhesivo se aplica sobre la capa de cubrimiento en una cantidad de 30 g/m2 a : 40 g/m2.

9. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la capa de espuma es obtenible a partir de la reacción de una mezcla de reacción que comprende poliisocianatos y al menos un compuesto seleccionado del grupo compuesto por poliesterpolioles y polieterpolioles, en el que en la mezcla de reacción al inicio de la reacción la relación molar de grupos isocianato a grupos hidroxilo asciende a 1:1 a : 5:1.

10. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la densidad aparente de la capa de espuma asciende a 25 a : 48 g/l.

11. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que en la etapa A) el material de la capa de cubrimiento comprende aluminio, acero, papel, planchas de plástico, láminas de plástico y/o planchas de madera, en la etapa B) la capa de adhesivo es un isocianato modificado con uretano obtenible a partir de la reacción de difenilmetanodiisocianato monomérico y/o polimérico con un polieterpoliol, y en el que la capa de adhesivo se aplica sobre la capa de cubrimiento en una cantidad de 20 g/m2 a : 50 g/m2.

12. Uso de un isocianato modificado con un contenido de grupos isocianato libres de 10 % a : 29 % como adhesivo entre la capa de cubrimiento y la capa de espuma que comprende poliuretano y/o poliisocianurato en la fabricación de elementos compuestos de espuma.

13. Uso según la reivindicación 12, en el que el isocianato modificado es un isocianato modificado seleccionado del grupo compuesto por isocianatos modificados con urea, isocianatos modificados con biuret, isocianatos modificados con uretano, isocianatos modificados con isocianurato, isocianatos modificados con alofanato, isocianatos modificados con carbodiimida, isocianatos modificados con uretdiona e isocianatos modificados con uretonimina.

14. Uso según la reivindicación 12, en el que el isocianato modificado es un isocianato modificado con carbodiimida o modificado con uretano.

15. Uso según la reivindicación 14, en el que el isocianato modificado con uretano es obtenible a partir de la reacción de difenilmetanodiisocianato monomérico y/o polimérico con un polieterpoliol que presenta una funcionalidad media de 2 a : 8.