Procedimiento para la producción de plásticos celulares rígidos de poliuretano.

Procedimiento para la producción de plásticos celulares rígidos de poliuretano mediante reacción de

a) poliisocianatos con

b) compuestos con al menos dos átomos de hidrógeno reactivos con grupos isocianato en presencia de

c) agentes de expansión

en presencia de agentes ignífugos d) caracterizado porque los compuestos con al menos dos átomos de hidrógeno reactivos con grupos isocianato b) contienen

- al menos un poli

(alcohol de éster) aromático bi) producido mediante uso de al menos un ácido graso,

- al menos un poli (alcohol de éter) bii) con una funcionalidad de 4 a 8 y un índice de hidroxilo en el intervalo entre 300 y 600 mg de KOH/g y

- al menos un poli (alcohol de éter) biii) con una funcionalidad de 2 a 4 y un índice de hidroxilo en el intervalo entre 100 y menos de 300 mg de KOH/g, siendo la proporción en peso del componente bi) con respecto a la suma de los componentes bii) y biii) menor de 4 y mayor de 0,15.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/056252.

Solicitante: BASF SE.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: 67056 LUDWIGSHAFEN ALEMANIA.

Inventor/es: FABISIAK,ROLAND, KAMPF,GUNNAR, JACOBMEIER,OLAF, KÖSTERS,MICHAEL.

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 > C08G18/48 (Poliéteres)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Productos poliméricos de isocianatos o isotiocianatos > C08G18/40 (Compuestos de alto peso molecular)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Productos poliméricos de isocianatos o isotiocianatos > C08G18/42 (Policondensados que tienen grupos éster carboxílico o carbónico en la cadena principal)

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento para la producción de plásticos celulares rígidos de poliuretano El objeto de la invención es un procedimiento para la producción de plásticos celulares rígidos de poliuretano mediante reacción de poliisocianatos con b) compuestos con al menos dos átomos de hidrógeno reactivos con grupos isocianato.

Los plásticos celulares rígidos de poliuretano son conocidos desde hace tiempo y se emplean sobre todo para el aislamiento contra el calor y el frío, por ejemplo, en aparatos de refrigeración, en acumuladores de agua caliente, en tubos de calefacción a distancia o en el sector de la construcción, por ejemplo en elementos de tipo sándwich. Una revisión compilada acerca de la producción y aplicación de plásticos celulares rígidos de poliuretano se encuentra, por ejemplo, en Kunststoff-Handbuch, Volumen 7, Polyurethane 1. Edición 1966, Editado por Dr. R. Vieweg y Dr. A. Höchtlen, 2. Edición 1983, Editado por Dr. Gunter Oertel y 3ª Edición 1993, Editada por Dr. Gunter Oertel, Carl Hanser Verlag, Munich, Viena.

Su producción se realiza la mayoría de las veces mediante reacción de poliisocianatos con compuestos con al menos dos átomos de hidrógeno reactivos con grupos isocianato en presencia de catalizadores, agentes de expansión así como coadyuvantes y/o aditivos.

Son exigencias sustanciales en los plásticos celulares rígidos de poliuretano una reducida conductividad térmica, una buena fluidez, una adherencia suficiente de la espuma a las capas de cubierta y buenas propiedades mecánicas.

Otro requisito en cuanto a los plásticos celulares rígidos de poliuretano es un buen comportamiento en fuego. Esto es de gran importancia en particular en caso de aplicaciones en el ámbito de la construcción, particularmente en caso de elementos compuestos de capas de cubierta metálicas y un núcleo de espuma de poliuretano o de poliisocianurato. Por una espuma de poliisocianurato habitualmente se entiende un plástico celular que contiene además de grupos uretano también grupos isocianurato. En lo sucesivo, la expresión plástico celular rígido de poliuretano puede incluir también espuma de poliisocianurato.

En particular los plásticos celulares de poliisocianurato muestran con frecuencia una adherencia insuficiente a las capas de cubierta metálicas. Para eliminar este defecto habitualmente se aplica entre la capa de cubierta y el plástico celular un agente adherente, tal como se describe, por ejemplo, en el documento WO 99/00559.

En el documento WO 2005/090432 se describe un procedimiento para la producción de plásticos celulares rígidos de poliuretano, para cuya producción se emplea una mezcla de un poli (alcohol de éster) a base de un ácido carboxílico aromático y al menos un poli (alcohol de éter) a base de aminas aromáticas. Gracias al empleo de los poli (alcoholes de éster) se ha de reducir la conductividad térmica de la espuma y se ha de mejorar la compatibilidad con el agente de expansión. El empleo de los plásticos celulares producidos según este procedimiento se realiza preferentemente en aparatos de refrigeración.

Otra exigencia constante durante el empleo de plásticos celulares rígidos de poliuretano es la mejora de la resistencia a la llama de los plásticos celulares. Para esto se añaden al plástico celular la mayoría de las veces agentes ignífugos. Gracias a la adición de los agentes ignífugos se pueden modificar las propiedades mecánicas y las propiedades de procesamiento de los plásticos celulares. Además es deseable limitar durante la producción de los plásticos celulares rígidos de poliuretano el empleo de agentes ignífugos, en particular de aquellos a base de halógenos, en particular de bromo.

El documento US-A 2008/207787 divulga plásticos celulares rígidos híbridos de poliuretano/poli (cloruro de vinilo) con propiedades ignífugas mejoradas.

Además es un requisito constante mejorar la adherencia de los plásticos celulares sobre las capas de cubierta, en particular reducir o evitar por completo el empleo de agentes adherentes.

Por tanto, el objetivo de la invención era desarrollar un procedimiento para la producción de plásticos celulares rígidos de poliuretano que presentasen buenas propiedades mecánicas, una buena adherencia sobre capas de cubierta y una buena resistencia a la llama, que fuesen bastante compatibles con agentes de expansión y agentes ignífugos y que se pudieran procesar bien.

El objetivo se pudo conseguir sorprendentemente gracias a un procedimiento para la producción de plásticos celulares rígidos de poliuretano mediante reacción de a) poliisocianatos con b) compuestos con al menos dos átomos de hidrógeno reactivos con grupos isocianato en presencia de c) agentes de expansión,

en presencia de agentes ignífugos d) , caracterizado porque los compuestos con al menos dos átomos de hidrógeno reactivos con grupos isocianato b) contienen al menos un poli (alcohol de éster) aromático bi) producido mediante el uso de al menos un ácido graso, al menos un poli (alcohol de éter) bii) con una funcionalidad de 4 a 8 y un índice de hidroxilo en el intervalo entre 300 y 600 mg de KOH/g y al menos un poli (alcohol de éter) biii) con una funcionalidad de 2 a 4 y un índice de hidroxilo en el intervalo entre 100 y menos de 300 mg de KOH/g, siendo la proporción en peso del componente bi) con respecto a la suma de los componentes bii) y biii) menor de 4 y mayor de 0, 15.

El índice de hidroxilo se determina a este respecto según la norma DIN 53240.

El índice de hidroxilo del componente b) asciende, preferentemente, al menos a 175, en particular al menos a 225 mg de KOH/g.

Además, el índice de hidroxilo del componente b) asciende, preferentemente, como máximo a 325 mg de KOH/g, de forma particularmente preferente como máximo a 300 mg de KOH/g, en particular como máximo a 290 mg de KOH/g.

Preferentemente, el poli (alcohol de éster) bi) presenta una funcionalidad de 2-3 y un índice de hidroxilo de 200 a 300 mg de KOH/g.

El poli (alcohol de éster) bi) se produce habitualmente mediante reacción de ácidos carboxílicos y/o sus derivados, en particular ésteres y anhídridos con alcoholes. A este respecto, los ácidos carboxílicos y los alcoholes, preferentemente ambos, son polifuncionales.

De acuerdo con la invención se produce el poli (alcohol de éster) bi) mediante el uso de al menos un ácido graso.

Los ácidos grasos pueden contener grupos hidroxilo. Además, los ácidos grasos pueden contener dobles enlaces.

En una forma de realización de la invención, el ácido graso no contiene ningún grupo hidroxilo. En otra forma de realización de la invención, el ácido graso no contiene ningún doble enlace.

El contenido medio de ácidos grasos de los componentes b) a este respecto preferentemente es mayor del 1 % en peso, preferentemente mayor del 2, 5 % en peso, preferentemente mayor del 4 % en peso y de forma particularmente preferente mayor del 5 % en peso en relación con el peso de los componentes b) y d) .

El contenido medio de ácidos grasos del componente b) preferentemente es menor del 30 % en peso, preferentemente menor del 20 % en peso en relación con el peso total de los componentes b) y d) .

Preferentemente, el ácido graso o el derivado de ácido graso es un ácido graso o un derivado de ácido graso a base de materias primas regenerables, seleccionado del grupo compuesto de aceite de ricino, polihidroxi ácidos grasos, ácido ricinoleico, aceites modificados con hidroxilo, aceite de semillas de uvas, aceite de alcarabea negro, aceite de semilla de calabaza, aceite de semilla de borraja, aceite de semilla soja, aceite de semilla de trigo, aceite de colza, aceite de pipa de girasol, aceite de cacahuete,... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la producción de plásticos celulares rígidos de poliuretano mediante reacción de a) poliisocianatos con b) compuestos con al menos dos átomos de hidrógeno reactivos con grupos isocianato en presencia de c) agentes de expansión

en presencia de agentes ignífugos d) caracterizado porque los compuestos con al menos dos átomos de hidrógeno reactivos con grupos isocianato b) contienen

- al menos un poli (alcohol de éster) aromático bi) producido mediante uso de al menos un ácido graso,

- al menos un poli (alcohol de éter) bii) con una funcionalidad de 4 a 8 y un índice de hidroxilo en el intervalo entre 300 y 600 mg de KOH/g y

- al menos un poli (alcohol de éter) biii) con una funcionalidad de 2 a 4 y un índice de hidroxilo en el intervalo entre 100 y menos de 300 mg de KOH/g, siendo la proporción en peso del componente bi) con respecto a la suma de los componentes bii) y biii) menor de 4 y mayor de 0, 15.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el índice de hidroxilo del componente b) es de al menos 175 mg de KOH/g.

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el índice de hidroxilo del componente b) es como máximo de 325 mg de KOH/g.

4. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el poli (alcohol de éster) bi) presenta una funcionalidad de 2 a 3 y un índice de hidroxilo de 200 a 300 mg de KOH/g.

5. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el poli (alcohol de éster) bi) se ha producido mediante el uso de ácidos carboxílicos aromáticos o sus anhídridos.

6. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el poli (alcohol de éster) bi) se ha producido mediante el uso de ácidos carboxílicos aromáticos o sus anhídridos, seleccionados del grupo que contiene ácido tereftálico, ácido ftálico y anhídrido de ácido ftálico.

7. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el poli (alcohol de éster) bi) se ha producido mediante el uso de ésteres de ácidos carboxílicos aromáticos.

8. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el poli (alcohol de éster) bi) se ha producido mediante el uso de ésteres de ácidos carboxílicos aromáticos, seleccionados del grupo que contiene poli (tereftalato de etileno) y tereftalato de dimetilo.

9. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque el poli (alcohol de éster) bi) se ha producido mediante el uso de ácido tereftálico.

10. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el poli (alcohol de éster) bi) se ha producido mediante el uso de al menos el 50 % en peso, con respecto al peso del ácido carboxílico empleado, de ácido tereftálico.

11. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el poli (alcohol de éster) bi) contiene un contenido de componentes con una funcionalidad º 2, 9 de al menos 200 mmol/kg de poli (alcohol de éster) .

12. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque como agentes de expansión c) se emplean hidrocarburos.

13. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el agente ignífugo d) se emplea en una cantidad del 10 al 55 % en peso con respecto al peso de la suma de los componentes b) y d) .

14. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el agente ignífugo no contiene ningún grupo reactivo con grupos isocianato.

15. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el agente ignífugo contiene átomos de fósforo en la molécula.

16. Plásticos celulares rígidos de poliuretano que se pueden producir de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a

15.