Proceso para la producción de espuma rígida de células abiertas.

Un proceso para producir una espuma rígida de células abiertas, que comprende mezclar y pulverizar sobre un sustrato, por un método de pulverización, un componente líquido

(X) que comprende un poliol (P), un agente de expansión, un tensioactivo y un catalizador, y un componente líquido (Y) que comprende un compuesto de poliisocianato, y someter la mezcla sobre el sustrato a espumación y una reacción de curado, donde el poliol (P) comprende los siguientes polioles (A), (B) y (C), y basándose en la cantidad entera del poliol (P), el contenido del poliol (A) es del 45 al 80 % en masa, el contenido del poliol (B) es del 10 al 40 % en masa, el contenido del poliol (C) es del 5 al 30 % en masa, y el contenido total de los polioles (A), (B) y (C) es del 90 al 100 % en masa, y

como agente de expansión se usa agua,

poliol (A): un poliol que tiene un valor de hidroxi de 100 a 900 mg de KOH/g, obtenible por adición por apertura de anillo de un óxido de alquileno a un iniciador (S1) que no contiene átomo de nitrógeno y tiene funcionalidad de 2 a 8, o un alcohol polihidroxilado que no contiene átomo de nitrógeno y tiene funcionalidad de 2 a 8 y un valor de hidroxi de 100 a 900 mg de KOH/g,

poliol (B): un poliol que tiene un valor de hidroxi de 20 a 56 mg de KOH/g y un contenido de grupo oxietileno terminal del 5 al 15 % en masa, obtenible por adición por apertura de anillo de un óxido de alquileno distinto de óxido de etileno, a un iniciador (S2) que no contiene átomo de nitrógeno y tiene funcionalidad de 2 a 8, seguido de adición por apertura de anillo de óxido de etileno,

poliol (C): un poliol que tiene un valor de hidroxi de 50 a 350 mg de KOH/g, obtenible por adición por apertura de anillo de óxido de etileno y un óxido de alquileno distinto de óxido de etileno, a un iniciador (S3) que contiene átomo(s) de nitrógeno y tiene funcionalidad de 3 a 5, donde la cantidad de óxido de etileno basándose en la cantidad entera del óxido de alquileno es del 30 al 80 % en masa.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2010/072679.

Solicitante: ASAHI GLASS COMPANY, LIMITED.

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 5-1, Marunouchi 1-chome, Chiyoda-ku Tokyo 100-8405 JAPON.

Inventor/es: WADA, HIROSHI, SHIMIZU,KATSUHIKO, TOYOTA,YOSHINORI.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION E — CONSTRUCCIONES FIJAS > EDIFICIOS > ESTRUCTURA GENERAL DE LOS EDIFICIOS; MUROS, p. ej.... > Construcciones en general; Estructuras que no se... > E04B1/76 (especialmente relativos al calor solamente (aislamiento térmico en general F16L 59/00))
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Productos poliméricos de isocianatos o isotiocianatos > C08G18/50 (que tienen heteroátomos distintos al oxígeno)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > C08G101/00 (Fabricación de productos celulares)

PDF original: ES-2530865_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Proceso para la producción de espuma rígida de células abiertas

Campo técnico

La presente invención se refiere a un proceso para producir una espuma rígida de células abiertas por un método de pulverización.

Técnica anterior

Se ha puesto ampliamente en práctica hacer reaccionar un compuesto de poliol y un compuesto de poliisocianato en presencia de un agente de expansión, etc., para producir una espuma de poliuretano rígida o una espuma de poliuretano-urea rígida (que puede denominarse generalmente más adelante una espuma rígida) . Los estados espumados de tales espumas rígidas se clasifican generalmente en dos categorías de células abiertas y células cerradas. En las células abiertas, células espumadas individuales se comunican entre sí, y una espuma rígida que tiene muchas células abiertas es excelente en la estabilidad dimensional y se usa para trabajo de ingeniería civil o como material aislante térmico para construcciones o materiales de construcción.

Se conocen diversos compuestos como agentes de expansión que van a usarse para producir espumas rígidas de células abiertas. Hasta la fecha, como agente de expansión, se ha usado principalmente un compuesto fluorado de bajo punto de ebullición. Sin embargo, un compuesto fluorado de bajo punto de ebullición tal tiene un problema de acelerar el calentamiento global, si está presente en la atmósfera. Por tanto, se ha propuesto una técnica para usar agua como agente de expansión en la medida de lo posible para así reducir la cantidad de compuesto fluorado que va a usarse (por ejemplo, Documentos de patente 1 a 3) .

En un caso en el que el agua se usa mucho como agente de expansión, la estabilidad durante el almacenamiento del líquido mezclado (denominado más adelante el líquido del sistema de poliol) preparado mezclando el compuesto de poliol de material de partida con agua, catalizador, etc. tiende a deteriorarse. Por consiguiente, cuando se espuma, es probable que el estado espumado de la espuma sea no uniforme. Especialmente, en el caso de un método de pulverización, que depende del sitio que va a pulverizarse, la independencia de las células espumadas, el tamaño de células, etc., tiende a ser diferente, o es probable que se produzca encogimiento parcial o depresión de la espuma, conduciendo así a efectos adversos a las propiedades físicas o el aspecto.

Además, en la aplicación a construcciones o materiales de construcción, se desea la reducción del peso de las espumas rígidas. Como un medio para reducir el peso, se desea usar un agente de expansión en la medida de lo posible. Sin embargo, a medida que aumenta la cantidad de agua que va a usarse como agente de expansión, es probable que aparezca más claramente el problema anteriormente mencionado del deterioro en el estabilidad durante el almacenamiento del líquido del sistema de poliol, un problema de deterioro en la compatibilidad entre el líquido del sistema de poliol y el líquido que contiene un compuesto de poliisocianato (que también puede denominarse el líquido de poliisocianato) , o un problema de deficiencia de mezcla. Es decir, es muy difícil de realizar la reducción de peso mientras que se mantienen las propiedades físicas y el aspecto. Especialmente en un método de pulverización para la espumación in situ (un método práctico para hacer reaccionar el líquido del sistema de poliol y el líquido de poliisocianato mientras que se pulverizan sobre una superficie de sustrato) en la que se requiere 45 aumentar la reactividad, ha sido difícil producir constantemente una espuma rígida que sea de peso ligero y tenga células abiertas. Además, en el trabajo de aislamiento térmico, no solo se requiere pulverización horizontal o hacia abajo para paredes o suelo, sino también pulverización hacia arriba para el techo. En un método de pulverización, el líquido mezclado de material de partida reactivo se hace reaccionar después de pulverizarse en un estado líquido sobre un sustrato. Si aumenta la velocidad hasta que la niebla líquida experimenta espumación, habrá un problema 50 de que la espuma colgará como pilares de hielo.

Los Documentos de patente 1 y 2 proponen un método para producir una espuma rígida de células abiertas espumando con agua usando una mezcla de polioles de un poliol de bajo peso molecular y un poliol de alto peso molecular. Sin embargo, la cantidad de agua usada aquí es relativamente pequeña, y no se tiene en consideración 55 el problema con respecto a la estabilidad durante el almacenamiento del líquido del sistema de poliol atribuible a la formulación del agente de expansión de agua.

El Documento de patente 3 desvela un método para producir una espuma de poliuretano de células abiertas rígida de baja densidad espumando con agua por medio de espumación en placas. Este método es un método de 60 producción de una espuma de poliuretano de células abierta rígida usando agua y usando un polioléter (a) que tiene un número promedio de funcionalidad de 2, 5 a 4 y un valor de hidroxi de 200 a 300 mg de KOH/g, un polioléter (b) que tiene un número promedio de funcionalidad de 4 a 6 y un valor de hidroxi de 400 a 900 mg de KOH/g y un polioléter (c) que tiene un número promedio de funcionalidad de 2, 5 a 3, 5 y un valor de hidroxi de 20 a 60 mg de KOH/g en combinación.

El documento de patente 3 desvela un método de producción por medio de un proceso de espumación en placas, pero no desvela nada sobre un método de pulverización en el que se requiere una alta reactividad. Tampoco se tienen en consideración los problemas de la propiedad superficial y escurrimiento de la espuma en un caso en el que un método de pulverización se aplique a una casa, y no se desvela proceso que haga posible formar una capa de 5 aislamiento térmico uniforme. En el método de espumación de uretano tal como una espumación en placas o método de inyección, es posible determinar libremente la relación de mezcla del líquido del sistema de poliol con respecto al líquido de poliisocianato, pero en el caso de un método de pulverización, normalmente hay una restricción de forma que la relación de mezcla sea aproximadamente 1:1 en relación de volumen. En un caso en el que se usa agua en una gran cantidad con el fin de reducción de peso, la espumación se lleva a cabo bajo una restricción tal y, por tanto, la formulación para, por ejemplo, un proceso de espumación en placas no es útil como referencia. Además, no se tiene en consideración la estabilidad durante el almacenamiento del líquido del sistema. El proceso de espumación en placas se lleva a cabo normalmente en un edificio, y el líquido del sistema de poliol se usa durante un corto periodo de tiempo. Por tanto, no se requiere consideración de la estabilidad durante el almacenamiento del líquido. Por otra parte, el método de pulverización se lleva a cabo en exteriores en muchos casos, y el líquido del sistema de poliol se almacena bajo diversas condiciones y, por tanto, se requiere que no sufra separación durante al menos aproximadamente un mes.

Documentos del estado de la técnica

Documentos de patente

Documento de patente 1: JP-A-6-25375 Documento de patente 2: JP-A-2001-342237 Documento de patente 3: JP-A-2004-91643

Divulgación de la invención

Problema técnico

La presente invención se ha hecho en vista de las situaciones anteriores, y es un objetivo de la presente invención proporcionar un proceso que pueda producir una espuma rígida de células abiertas de peso ligero por un método de pulverización usando principalmente o únicamente agua como agente de expansión, en el que un líquido del sistema de poliol es excelente en estabilidad durante el almacenamiento incluso cuando el agente de expansión se usa en una... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un proceso para producir una espuma rígida de células abiertas, que comprende mezclar y pulverizar sobre un sustrato, por un método de pulverización, un componente líquido (X) que comprende un poliol (P) , un agente de expansión, un tensioactivo y un catalizador, y un componente líquido (Y) que comprende un compuesto de poliisocianato, y someter la mezcla sobre el sustrato a espumación y una reacción de curado, donde el poliol (P) comprende los siguientes polioles (A) , (B) y (C) , y basándose en la cantidad entera del poliol (P) , el contenido del poliol (A) es del 45 al 80 % en masa, el contenido del poliol (B) es del 10 al 40 % en masa, el contenido del poliol (C) es del 5 al 30 % en masa, y el contenido total de los polioles (A) , (B) y (C) es del 90 al 100 %

en masa, y como agente de expansión se usa agua, poliol (A) : un poliol que tiene un valor de hidroxi de 100 a 900 mg de KOH/g, obtenible por adición por apertura de anillo de un óxido de alquileno a un iniciador (S1) que no contiene átomo de nitrógeno y tiene funcionalidad de 2 a 8, o un alcohol polihidroxilado que no contiene átomo de nitrógeno y tiene funcionalidad de 2 a 8 y un valor de hidroxi de 100 a 900 mg de KOH/g, poliol (B) : un poliol que tiene un valor de hidroxi de 20 a 56 mg de KOH/g y un contenido de grupo oxietileno terminal del 5 al 15 % en masa, obtenible por adición por apertura de anillo de un óxido de alquileno distinto de óxido de etileno, a un iniciador (S2) que no contiene átomo de nitrógeno y tiene funcionalidad de 2 a 8, seguido de adición por apertura de anillo de óxido de etileno, poliol (C) : un poliol que tiene un valor de hidroxi de 50 a 350 mg de KOH/g, obtenible por adición por apertura de anillo de óxido de etileno y un óxido de alquileno distinto de óxido de etileno, a un iniciador (S3) que contiene átomo (s) de nitrógeno y tiene funcionalidad de 3 a 5, donde la cantidad de óxido de etileno basándose en la cantidad entera del óxido de alquileno es del 30 al 80 % en masa.

2. El proceso para producir una espuma rígida de células abiertas según la reivindicación 1, donde los componentes líquidos (X) y (Y) se mezclan en una relación tal que el índice de isocianato alcanza un valor de 20 a 100.

3. El proceso para producir una espuma rígida de células abiertas según la reivindicación 1 o 2, donde el componente líquido (X) contiene además un retardante de llama. 30

4. El proceso para producir una espuma rígida de células abiertas según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde la cantidad de agua es de 15 a 30 partes en masa por 100 partes en masa del poliol (P) .

5. El proceso para producir una espuma rígida de células abiertas según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 35 4, donde como agente de expansión solo se usa agua.

6. El proceso para producir una espuma rígida de células abiertas según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, donde el iniciador (S3) es un compuesto que contiene al menos dos átomos de nitrógeno.

7. El proceso para producir una espuma rígida de células abiertas según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, donde el iniciador (S3) es un compuesto de amina.

8. El proceso para producir una espuma rígida de células abiertas según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, donde el poliol (C) es un poliol obtenible por adición por apertura de anillo de óxido de etileno al iniciador (S3) , 45 seguido de adición por apertura de anillo de un óxido de alquileno distinto de óxido de etileno.

9. El proceso para producir una espuma rígida de células abiertas según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, donde el poliol (A) tiene un contenido de grupo oxietileno del 0 al 5 % en masa.

10. El proceso para producir una espuma rígida de células abiertas según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, donde el óxido de alquileno distinto de óxido de etileno que va a usarse en la producción de los polioles (A) , (B) y (C) es óxido de propileno para cada poliol.

11. El proceso para producir una espuma rígida de células abiertas según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 55 10, donde el porcentaje de células cerradas de la espuma rígida es como máximo del 10 %.

12. El proceso para producir una espuma rígida de células abiertas según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, donde el sustrato es una construcción o un material de construcción.