POLIISOCIANURATO COMPACTO CON PROPIEDADES MEJORADAS DE ELABORACION Y DE PRODUCCION ASI COMO PROCEDIMIENTO PARA SU OBTENCION.

Sistema de poliisocianurato para la obtención de un poliisocianurato compacto,

que contiene

(a)poliisocianatos a base de isocianatos aromáticos con una funcionalidad menor que 2,5, (b)compuestos con grupos reactivos frente a los isocianatos, que contienen, al menos, un 40% de grupos hidroxilo secundarios, (c)catalizadores, que contienen formiato de potasio y, en caso dado (d)prolongadores de las cadenas y (e)materiales de carga y otros aditivos

Poliisocianurato compacto con propiedades mejoradas de elaboración y de producción así como procedimiento para su obtención.

La presente invención se refiere a un sistema de poliisocianurato para la obtención de un poliisocianurato compacto, que contiene (a) poliisocianatos a base de isocianatos aromáticos con una funcionalidad menor que 2,5, (b) compuestos con grupos reactivos frente a los isocianatos, que contienen, al menos, un 40% de grupos hidroxilo secundarios, (c) catalizadores, que contienen formiato de potasio y, en caso dado, (d) prolongadores de las cadenas y (e) materiales de carga y otros aditivos. De igual modo, la presente invención se refiere a un poliisocianurato compacto y a un procedimiento para la obtención de un poliisocianurato compacto.

Otras formas de realización de la presente invención pueden verse en las reivindicaciones, en la descripción y en los ejemplos. Se entiende que las características del objeto de la invención, que han sido citadas precedentemente y que se explicarán además a continuación, no solo pueden ser empleadas en la respectiva combinación, que ha sido indicada, sino que pueden ser empleadas, también, en otras combinaciones sin que se abandone el ámbito de la invención.

La publicación WO 2004/111101 divulga un material de poliisocianurato, en el cual se hace reaccionar el 4,4'-difenilmetanodiisocianato o derivados del mismo con un componente poliol, que contiene desde un 80 hasta un 100% en peso de un poliéterol con una funcionalidad comprendida entre 2 y 6 y con un contenido en óxido de etileno comprendido entre un 75 y un 100% y con un 20 hasta un 0% en peso de uno o varios componentes adicionales, reactivos con el isocianato, por medio del empleo de un catalizador de trimerización, por ejemplo de una sal de sodio o de potasio de un ácido carboxílico. Tales poliisocianuratos tienen únicamente un reducido tiempo de fraguado y por lo tanto únicamente pueden ser elaborados con dificultad para dar piezas grandes.

La publicación WO 00/29459 divulga sistemas de poliisocianurato para la obtención de poliisocianuratos reforzados, que contienen un componente poliol, por ejemplo un polipropilenglicol, un componente isocianato, por ejemplo una mezcla constituida por un 60% en peso de 4,4'-MDI, un 20% en peso de 2,4'-MDI y un 20% en peso del polímero MDI, en caso dado prolongadores de las cadenas y un catalizador, por ejemplo octanoato de potasio. De la misma manera, tales poliisocianuratos únicamente tienen un corto tiempo de fraguado. Por otra parte estos poliisocianuratos no son adecuados como revestimientos para máquinas o para vehículos, puesto que estas piezas presentan una resiliencia con entalla demasiado baja y una dilatación a la rotura demasiado baja.

La publicación EP 1 671 993 divulga piezas moldeadas de materiales sintéticos constituidas por poliisocianurato cargado con elevada tenacidad, resistencia a la flexión y estabilidad a la deformación por el calor, empleándose un componente poliol y un material de carga que contiene componente poliol, que es o bien una dispersión de poliol, que contiene poliurea, o una dispersión de poliol, que contiene productos de poliadición de poliisocianato. En estas formulaciones constituye un inconveniente el corto tiempo de fraguado y, por consiguiente, un rápido aumento de la viscosidad en la mezcla de la reacción así como una viscosidad básica elevada, con lo cual los sistemas de poliisocianurato de conformidad con la publicación EP 1 671 993 no son adecuados para la obtención de piezas moldeadas grandes y complejas.

La tarea de la presente invención consistía en proporcionar un sistema de poliisocianurato, que presentase una viscosidad básica baja y un prolongado tiempo de fraguado y, por consiguiente, un aumento inicialmente lento de la viscosidad tras el mezclado para formar la mezcla de la reacción, con lo cual es posible el relleno de moldes grandes y el moldeo con geometrías complicadas. Así mismo la tarea consistía en proporcionar un sistema de poliisocianurato de este tipo, que posibilitase una rápida reacción a fondo, tras la iniciación de la reacción, para dar piezas acabadas que pueden ser desmoldeadas. Por otra parte, la tarea de la presente invención consistía en proporcionar un sistema de poliisocianurato, que fuese adecuado para la obtención de piezas para el revestimiento de máquinas. De manera especial, la tarea consistía en proporcionar un sistema de poliisocianurato, que fuese adecuado para la obtención de poliisocianuratos con una elevada estabilidad a la deformación por calor, una elevada resiliencia, una elevada dilatación a la rotura y una elevada rigidez con una elevada elasticidad.

La tarea, de conformidad con la invención, se resuelve por medio de un sistema de poliisocianurato para la obtención de un poliisocianurato compacto, que contiene (a) poliisocianatos a base de isocianatos aromáticos con una funcionalidad menor que 2,5, (b) compuestos con grupos reactivos frente a los isocianatos, que contienen, al menos, un 40% de grupos hidroxilo secundarios, (c) catalizadores, que contienen formiato de potasio y, en caso dado, (d) prolongadores de las cadenas y (e) materiales de carga y otros aditivos.

En el ámbito de la presente invención se entenderá por un sistema de poliisocianurato, una composición de materias primas para la obtención de un poliisocianurato. En este caso estos productos pueden presentarse por separado o en forma de mezclas de los componentes individuales. Con frecuencia los sistemas de poliisocianurato se presentan como sistemas de 2 componentes, constituidos por un componente isocianato, que contiene (a) poliisocianatos, y un componente poliol, que contiene (b) compuestos con grupos reactivos frente a los isocianatos, (c) catalizadores y, en caso dado, (d) prolongadores de las cadenas y (e) materiales de carga y otros aditivos.

En el sentido de la presente invención se entenderá, en este caso, por poliisocianuratos aquellos aductos polímeros de isocianato, que contengan además de los grupos uretano también otros grupos. Estos grupos diferentes se forman, por ejemplo, por medio de la reacción de los grupos isocianato consigo mismos, tales como los grupos isocianurato, o por medio de la reacción de los grupos isocianato con otros grupos diferentes de los grupos hidroxilo, estando presentes en el polímero los grupos citados en la mayoría de los casos junto con los grupos uretano. El índice de isocianato de los poliisocianuratos, en el sentido de la invención, toma un valor de 150 y mayor, preferentemente toma un valor comprendido entre 150 y 700, de manera especialmente preferente toma un valor comprendido entre 180 y 400.

En el ámbito de la presente invención se entenderá por el índice de isocianato la relación estequiométrica entre los grupos isocianato y los grupos reactivos con el isocianato, multiplicado por 100. Se entenderá por grupos reactivos con el isocianato en este caso todos aquellos grupos reactivos con el isocianato, que estén contenidos en la mezcla de la reacción, con inclusión de los agentes propulsores químicos, pero no el grupo isocianato propiamente dicho.

Se denomina poliisocianurato compacto a un poliisocianurato, que esté esencialmente libre de oclusiones gaseosas. De manera preferente, la densidad de un poliisocianurato compacto es mayor que 0,8 g/cm³, de manera especialmente preferente es mayor que 0,9 g/cm³ y, de manera especial, es mayor que 1,0 g/cm³.

Los poliisocianatos (a), que están contenidos en el sistema de poliisocianurato, de conformidad con la invención, abarcan todos los isocianatos aromáticos conocidos para la obtención de poliuretanos, con una funcionalidad menor que 2,5. Ejemplos a este respecto son el 2,2'-difenilmetanodiisocianato, el 2,4'-difenilmetanodiisocianato y el 4,4'-difenilmetanodiisocianato, las mezclas constituidas por los difenilmetanodiisocianatos monómeros y los homólogos con un elevado número de núcleos del difenilmetanodiisocianato (MDI polímero), el isoforonadiisocianato (IPDI) o sus oligómeros, el 2,4-toluilendiisocianato o el 2,6-toluilendiisocianato (TDI) o sus mezclas, el tetrametilendiisocianato o sus oligómeros, el hexametilendiisocianato (HDI) o sus oligómeros, el naftilendiisocianato (NDI) o mezclas de los mismos, siendo respectivamente la funcionalidad media de los poliisocianatos (a) menor que 2,5.

Como poliisocianatos (a) son empleados, de manera preferente, difenilmetanodiisocianato monómero, por ejemplo el 2,2'-difenilmetanodiisocianato, el 2,4'-difenilmetanodiisocianato, el 4,4'-difenilmetanodiisocianato o mezclas de los mismos, de manera preferente se emplea...

1. Sistema de poliisocianurato para la obtención de un poliisocianurato compacto, que contiene

2. Sistema de poliisocianurato según la reivindicación 1, caracterizado porque el poliisocianato (a) está constituido por difenilmetanodiisocianato monómero, que contiene hasta un 10% en peso inclusive de difenilmetanodiisocianato modificado con carbodiimida, con uretodiona, con alofanato y/o con uretonimina.

3. Sistema de poliisocianurato según la reivindicación 1, caracterizado porque el poliisocianato es un prepolímero con un contenido en NCO comprendido entre un 5 y un 25% en peso de NCO.

4. Sistema de poliisocianurato según la reivindicación 3, caracterizado porque el prepolímero ha sido obtenido por medio de la reacción de difenilmetanodiisocianato monómero, que contiene hasta un 10% en peso inclusive de difenilmetanodiisocianato modificado con carbodiimida, con uretodiona, con alofanato y/o con uretonimina, y óxido de polipropileno con una funcionalidad comprendida entre 2 y 4.

5. Sistema de poliisocianurato según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los compuestos con grupos (b), que son reactivos frente a los isocianatos, contienen al menos un 80% de grupos OH secundarios.

6. Sistema de poliisocianurato según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque los compuestos con grupos (b), que son reactivos frente a los isocianatos, están constituidos por óxido de polipropileno con una funcionalidad comprendida entre 2 y 4.

7. Sistema de poliisocianurato según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque los compuestos reactivos frente a los isocianatos contienen, al menos, un poliésterpoliol, cuyo componente monómero contiene entre un 1 y un 20% en moles de un producto hidrófugo.

8. Sistema de poliisocianurato según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el prolongador de las cadenas es el dipropilenglicol.

9. Sistema de poliisocianurato según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el material de carga es fibra de vidrio.

10. Sistema de poliisocianurato según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el material de carga es una harina de cuarzo.

11. Sistema de poliisocianurato según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque los componentes (b) hasta (e) contienen una proporción menor que un 0,5% en peso, de manera preferente menor que un 0,3% en peso de agua.

12. Procedimiento para la obtención de un poliisocianurato compacto por mezcla y endurecimiento de los componentes (a) hasta (e) de un sistema de poliisocianurato según la reivindicación 1 a 11.

13. Procedimiento según la reivindicación 12, caracterizado porque, para la obtención del poliisocianurato se hacen reaccionar el componente poliisocianato (a) y los componentes (b) hasta (e) en tales cantidades, que el índice de isocianato esté comprendido entre 150 y 700.

14. Procedimiento según la reivindicación 12 o 13, caracterizado porque la obtención de poliisocianurato compacto se lleva a cabo según técnicas de pulverización o técnicas RIM.

15. Poliisocianurato compacto, que puede ser obtenido según un procedimiento de conformidad con una de las reivindicaciones 12 a 14.

16. Piezas moldeadas, que contienen un poliisocianurato compacto según la reivindicación 15.