ARTICULO DE ESPUMA DE POLIURETANO DE TIPO PIEL INTEGRAL.

Un artículo, que comprende una sección de espuma de poliuretano tipo piel integral formada en una única etapa de inyección a partir de una mezcla de reacción que comprende:

a) al menos un poliisocianato;

b) al menos un poliol; y

c) al menos un agente de expansión tipo carbamato, y en el que la sección de espuma de poliuretano comprende al menos dos porciones, teniendo la primera porción una primera dureza superficial y teniendo la segunda porción una segunda dureza superficial diferente, en el que la primera porción tiene una dureza Asker C de menos que 60

Artículo de espuma de poliuretano de tipo piel integral.

Esta invención se refiere a nuevos artículos basados en espumas de poliuretanos tipo piel integral y a métodos para fabricar dichos artículos.

Se sabe que las espumas de poliuretanos pueden formarse en un molde cerrado, tal que el compuesto resultante tenga un interior espumado y una capa piel integral más compacta. Las espumas tipo piel integral de este tipo pueden usarse en una variedad de áreas diferentes, que incluyen adornos interiores de automoción.

El documento GB 1300476 describe un método para producir una espuma de poliuretano tipo piel integral formada a partir de un poliisocianato polímero, un poliéter-poliol y un agente de extensión de la cadena tipo carbamato. La espuma se usa para partes acolchadas, apoyabrazos y pulsadores de claxon en automóviles.

El documento US3694530 describe un método para producir una espuma de poliuretano tipo piel integral que tiene una baja densidad, la cual es adecuada para la producción de adornos para la decoración del interior de los automóviles, tales como paneles para puertas, viseras solares y acolchados elevados.

El documento US5451612 describe poliuretanos tipo piel integral formados usando una fuente de carbonato o bicarbonato como agente de expansión. Normalmente, los poliuretanos se usan para fabricar productos tales como apoyabrazos y tableros de instrumentos.

Estos poliuretanos tipo piel integral se usan típicamente en la producción de piezas que esencialmente tengan el mismo espesor o dureza por toda la pieza. Estos poliuretanos no son adecuados para la producción en una única operación de moldeo de una pieza que tenga regiones de espesores marcadamente diferentes, porque las propiedades de flujo de los reaccionantes tras la inyección no permiten el flujo a través del molde antes de que se forme el poliuretano.

Cuando se requieren piezas de diferentes espesores, particularmente en la industria de la automoción, la pieza está típicamente formada de una cubierta de plástico, fabricada de PVC o de una poliolefina termoplástica (TPO), a la que se añaden por técnicas de espumación interna una o más secciones de espuma flexible de poliuretano para adherirlas a la cubierta y proporcionar a la pieza una sensación "suave al tacto".

La desventaja de este método es que requiere varias etapas de procesado diferentes para producir las diferentes capas. Otra desventaja es que las diferentes capas se fabrican típicamente de diferentes materiales polímeros, lo cual provoca problemas cuando llega el momento de reciclar la pieza.

Es deseable proporcionar un precursor de una espuma que sea capaz de ser conformado en un molde cerrado en una espuma de poliuretano con capas de piel integral que tengan diferentes espesores y durezas y que también tengan suficiente durabilidad.

El documento EP915922 describe un método para producir una espuma de poliuretano tipo piel integral usando un aducto tipo carbamato formado poniendo en contacto dióxido de carbono con una alcanolamina. Los artículos fabricados usando esta técnica a partir de las espumas de poliuretanos en los ejemplos del documento EP915922 son volantes. Estos volantes tienen una dureza uniforme, más que diferentes durezas. La dureza del volante es típicamente demasiado alta para usar en paneles laterales y tableros de instrumentos en vehículos.

En un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un artículo que comprende una sección de espuma de poliuretano tipo piel integral formada en una única etapa de inyección a partir de una mezcla de reacción que comprende:

a) al menos un poliisocianato;

b) al menos un poliol; y

c) al menos un agente de expansión tipo carbamato, y

en el que la sección de espuma de poliuretano comprende al menos dos porciones, teniendo la primera porción una primera dureza superficial y teniendo la segunda porción una segunda dureza superficial diferente, en el que la primera porción tiene una dureza Asker C de menos que 60. Preferiblemente, la segunda porción tiene una dureza Asker C de más que 60. Más preferiblemente, la primera porción tiene una dureza Asker C de menos que 55 y aún más preferiblemente menos que 50. Se prefiere que la segunda porción tenga una dureza Asker C de más que 65 y más preferiblemente mayor que 70.

La dureza Asker C se mide según la norma ASTM 2240. La medida de la dureza Asker es más adecuada para la medida de la dureza de polímeros blandos que la dureza Shore A usada más comúnmente. Los valores de dureza Shore A se han medido según la norma DIN53505.

Los artículos según la presente invención son ventajosos porque en algunas porciones son blandos al tacto. Las medidas de la dureza Asker C usan una superficie redondeada en el instrumento de medida, y por tanto proporcionan un índice de la "dureza por indentación" de un polímero blando.

Se prefiere que la primera porción de la espuma de poliuretano sea al menos 25 por ciento del volumen de la espuma, preferiblemente al menos 35 por ciento del volumen de la espuma. Preferiblemente, la segunda porción de la espuma de poliuretano es al menos 10 por ciento del volumen de la espuma y más preferiblemente al menos 25 por ciento del volumen de la espuma.

En un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona un artículo que comprende una sección de espuma de poliuretano tipo piel integral formada en una única etapa de inyección a partir de una mezcla de reacción que comprende:

a) al menos un poliisocianato;

b) al menos un poliol; y

c) al menos un agente de expansión tipo carbamato, y

en el que la sección de espuma de poliuretano comprende una primera porción que tiene un primer espesor y una segunda porción que tiene un segundo espesor diferente, en el que la primera porción tiene una densidad media de menos que 500 g/L a lo largo de la totalidad del primer espesor y la segunda porción tiene una densidad media de más que 600 g/L a lo largo de la totalidad del segundo espesor. La densidad se mide según la norma DIN53479-76.

En un tercer aspecto de la presente invención, se proporciona un artículo que comprende una sección de espuma de poliuretano tipo piel integral formada en una única etapa de inyección a partir de una mezcla de reacción que comprende:

a) al menos un poliisocianato;

b) al menos un poliol; y

c) al menos un agente de expansión tipo carbamato, y

en el que la sección de espuma de poliuretano comprende al menos dos porciones, teniendo la primera porción un primer espesor y teniendo la segunda porción un segundo espesor diferente, en el que la primera porción tiene un espesor de más que 15 mm y la segunda porción tiene un espesor de menos que 2 mm.

En un cuarto aspecto de la presente invención, se proporciona un artículo que comprende una sección de espuma de poliuretano tipo piel integral formada en una única etapa de inyección a partir de una mezcla de reacción que comprende:

a) al menos un poliisocianato;

b) al menos un poliol; y

c) al menos un agente de expansión tipo carbamato, y

en el que la sección de espuma de poliuretano comprende al menos dos porciones, teniendo la primera porción una primera dureza superficial y teniendo la segunda porción una segunda dureza superficial, en el que la primera dureza superficial es sustancialmente diferente de la segunda dureza superficial. Preferiblemente, la dureza superficial de la primera porción difiere de la dureza superficial de la segunda porción por una medida de la dureza Asker C de al menos 10, y más preferiblemente al menos 15.

En realizaciones preferidas, la espuma de poliuretano tiene las características de más que uno del primer al cuarto aspecto de la invención.

Según la presente solicitud, una porción tiene sustancialmente la misma dureza, densidad y/o espesor en la totalidad de la porción. Por "sustancialmente la misma", se quiere decir que todas las medidas de una de la dureza, densidad y espesor están dentro de un 10 por ciento una de otra, preferiblemente dentro de un 5 por ciento y más preferiblemente dentro de un 2 por ciento.

La presente invención puede usarse en la producción de diferentes tipos de artículos, por ejemplo aplicaciones para partes interiores del automóvil, tales como paneles para puertas, paneles laterales, consolas, pilares, bandejas portaobjetos...

1. Un artículo, que comprende una sección de espuma de poliuretano tipo piel integral formada en una única etapa de inyección a partir de una mezcla de reacción que comprende:

a) al menos un poliisocianato;

b) al menos un poliol; y

c) al menos un agente de expansión tipo carbamato, y

en el que la sección de espuma de poliuretano comprende al menos dos porciones, teniendo la primera porción una primera dureza superficial y teniendo la segunda porción una segunda dureza superficial diferente, en el que la primera porción tiene una dureza Asker C de menos que 60.

2. Un artículo según la reivindicación 1, en el que la segunda porción tiene una dureza Asker C de más que 60.

3. Un artículo según la reivindicación 1 ó 2, en el que la primera porción tiene una dureza Asker C de menos que 55.

4. Un artículo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la segunda porción tiene una dureza Asker C de más que 65.

5. Un artículo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la sección de espuma tiene un volumen y en el que la primera porción de la espuma de poliuretano es al menos 25 por ciento del volumen total de la sección de espuma y la segunda porción de la espuma de poliuretano es al menos 10 por ciento del volumen total de la sección de espuma.

6. Un artículo, que comprende una sección de espuma de poliuretano tipo piel integral formada en una única etapa de inyección a partir de una mezcla de reacción que comprende:

a) al menos un poliisocianato;

b) al menos un poliol; y

c) al menos un agente de expansión tipo carbamato, y

en el que la sección de espuma de poliuretano comprende una primera porción que tiene un primer espesor y una segunda porción que tiene un segundo espesor diferente, en el que la primera porción tiene una densidad media de menos que 500 g/L a lo largo de la totalidad del primer espesor y la segunda porción tiene una densidad media de más que 600 g/L a lo largo de la totalidad del segundo espesor.

7. Un artículo, que comprende una sección de espuma de poliuretano tipo piel integral formada en una única etapa de inyección a partir de una mezcla de reacción que comprende:

a) al menos un poliisocianato;

b) al menos un poliol; y

c) al menos un agente de expansión tipo carbamato, y

en el que la sección de espuma de poliuretano comprende al menos dos porciones, teniendo la primera porción un primer espesor y teniendo la segunda porción un segundo espesor diferente, en el que la primera porción tiene un espesor de más que 15 mm y la segunda porción tiene un espesor de menos que 2 mm.

8. Un artículo, que comprende una sección de espuma de poliuretano tipo piel integral formada en una única etapa de inyección a partir de una mezcla de reacción que comprende:

a) al menos un poliisocianato;

b) al menos un poliol; y

c) al menos un agente de expansión tipo carbamato, y

en el que la sección de espuma de poliuretano comprende al menos dos porciones, teniendo la primera porción una primera dureza superficial y teniendo la segunda porción una segunda dureza superficial, en el que la primera dureza superficial es sustancialmente diferente de la segunda dureza superficial.

9. Un artículo según la reivindicación 8, en el que la dureza superficial en la primera porción difiere de la dureza superficial en la segunda porción por una medida Asker C de al menos 10.

10. Un artículo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la mezcla de reacción comprende adicionalmente al menos un agente de extensión de la cadena.

11. Un artículo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el artículo comprende adicionalmente al menos uno de un sustrato rígido y un revestimiento dentro del molde.

12. Un artículo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la mezcla de reacción comprende adicionalmente al menos un catalizador.

13. Un artículo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el poliol es un poliéter-poliol.

14. Un artículo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el poliisocianato es un isocianato aromático polifuncional.

15. Un método para producir un artículo que tiene una sección de espuma de poliuretano tipo piel integral, en el que la sección de espuma tiene regiones con diferentes grados de dureza, formándose la sección de espuma de poliuretano tipo piel integral inyectando una mezcla de reacción en una única etapa de inyección en una cavidad cerrada de un molde, en el que la mezcla de reacción comprende:

a) al menos un poliisocianato;

b) al menos un poliol; y

c) al menos un agente de expansión tipo carbamato;

en el que la cavidad del molde tiene regiones de diferente espesor tal que la sección de espuma tiene regiones de diferente dureza correspondientes a dichas regiones de diferente espesor.

16. Un método según la reivindicación 15, en el que una de las regiones resultantes de diferente dureza tiene una dureza Asker C de menos que 60 y otra región tiene una dureza Asker C de más que 60.

17. Un método según la reivindicación 15 ó 16, que comprende la etapa de proporcionar al menos un revestimiento dentro del molde sobre la superficie interna del molde antes de la inyección de la mezcla de reacción.

18. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones 15 a 17, que comprende la etapa de proporcionar un sustrato rígido.

19. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones 15 a 18, en el que la mezcla de reacción comprende adicionalmente un agente de extensión de la cadena.

20. Un artículo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, en el que el artículo es una pieza para el interior de automóviles.