AGENTE AUXILIAR DE TRATAMIENTO PARA POLIURETANOS TERMOPLÁSTICOS.

Agente auxiliar de tratamiento para poliuretanos termoplásticos El invento se refiere a un agente auxiliar de tratamiento, que se puede emplear en el caso de la elaboración de poliuretanos termoplásticos, así como a su producción y utilización. Además, el invento se refiere a un procedimiento para la producción de una lámina autosustentadora con ayuda del agente auxiliar de tratamiento. Los poliuretanos termoplásticos (TPU) se producen en una gran cantidad y en una amplia gama de tipos. En tal caso, este grupo de sustancias es especialmente atractivo a causa de sus buenas propiedades elásticas, unidas con la posibilidad de una conformación termoplástica, su estabilidad frente a los agentes químicos y su resistencia a la abrasión. Ellos, por lo tanto, son apropiados por ejemplo para revestimientos, mangueras, tubos, perfiles, piezas sometidas a desgaste así como otras piezas moldeadas, solicitados/as mecánica y térmicamente. Los poliuretanos termoplásticos están constituidos a base de polioles lineales, en la mayor parte de los casos poliéstero poliéter-polioles, isocianatos orgánicos y dioles de cadena corta (agentes prolongadores de la cadena). Adicionalmente, se pueden añadir unos catalizadores destinados a la aceleración de la reacción de formación. Ellos son unos materiales parcialmente cristalinos y pertenecen a la clase de los elastómeros termoplásticos. Es característica de ellos la estructura segmentada de las macromoléculas en una zona cristalina (dura) y en una zona amorfa (blanda), que determina las propiedades de un poliuretano termoplástico. Las zonas duras y blandas de la estructura, que funden a temperaturas muy diferentes, que forman una red física a la temperatura ambiente, y las desfavorables propiedades reológicas de las masas fundidas de TPU conducen a un complicado comportamiento de elaboración de los poliuretanos, que va acompañado por una descomposición irreversible de las cadenas durante la elaboración termoplástica. Con el fin de superar estas desventajas, se propone en el estado de la técnica introducir una reticulación en el TPU. Como se divulga en el documento de solicitud de patente internacional WO 2005/054322, la formación de reticulaciones mediante la adición de isocianatos al poliuretano termoplástico fundido es conocida como una reticulación de prepolímero. Este procedimiento, sin embargo, a causa de la organización difícil en cuanto a los aparatos no se pudo implantar hasta ahora en la práctica. Como se expone adicionalmente en el documento WO 2005/054322, esto se debe, entre otras razones, a las dificultades de mezclar el TPU, que usualmente está presente en forma de un granulado, de la manera más homogénea que sea posible con los compuestos líquidos o viscosos que tienen grupos de isocianato. Además, la reacción del poliuretano termoplástico con los compuestos que tienen grupos de isocianato constituye un problema químico difícil, puesto que la mezcladura del TPU fundido con el prepolímero se lleva a cabo usualmente en una extrusora, que se puede obstruir en el caso de una reticulación demasiado rápida o demasiado densa. En el documento WO 2005/054322 se propone superar estas dificultades, en el caso de la reacción de poliuretanos termoplásticos con compuestos que tienen grupos de isocianato, mediante un procedimiento, en el cual se emplean isocianatos alifáticos con por lo menos tres grupos de isocianato e isocianatos aromáticos con dos grupos de isocianato. De esta manera se debe hacer posible una segura realización del proceso de tratamiento. Resulta desventajoso en el procedimiento el hecho de que siguen existiendo problemas de manipulación y problemas de dosificación, y la combinación de isocianatos difuncionales y trifuncionales se puede emplear para unos poliuretanos termoplásticos especiales, pero no de una manera universal. La adición de diisocianatos a un poliuretano termoplástico durante la elaboración termoplástica no es nueva. En el documento de solicitud de patente alemana DE-A-4115508 se expone que de esta manera se da lugar a un mejoramiento de las propiedades. En el documento DE-A 4112329 se divulga un procedimiento, en el que los problemas de disociación del isocianato añadido se deben de disminuir mediante el recurso de que el TPU de partida se somete a un hinchamiento con un poliisocianato que es líquido en las condiciones de elaboración. En el documento WO2006/128793 se divulga un procedimiento, en el que un dióxido de silicio obtenido por un procedimiento de sol-gel, un poliol y un isocianato se hacen reaccionar mediando formación de un poliuretano termoplástico, siendo mezclado previamente el dióxido de silicio con por lo menos una de las sustancias de partida empleadas. De esta manera se debe de aumentar la flexibilidad del poliuretano. Resulta desventajoso en los procedimientos conocidos el hecho de que con ellos se resuelven sólo parcialmente los complejos problemas de elaboración. En este contexto han de mencionarse los problemas de manipulación con isocianatos, los problemas de dosificación, los problemas reológicos durante la elaboración, las insuficientes resistencias mecánicas y una insuficiente deformación por tracción y compresión de los productos. 2   Una misión del presente invento fue la de poner a disposición un agente auxiliar de tratamiento, con el cual sea posible influir sobre las propiedades de los poliuretanos termoplásticos existentes al realizar la deformación termoplástica, de tal manera que estas desventajas ya no aparezcan. Otra misión del invento fue además la de poner a disposición un procedimiento para la producción de este agente auxiliar de tratamiento. Es objeto del invento un agente auxiliar de tratamiento que contiene a) 10 50 % en peso de partículas hidrofugadas, por lo menos parcialmente conglomeradas, de óxidos metálicos, que se seleccionan entre el conjunto que se compone de óxido de aluminio, dióxido de silicio y mezclas de los óxidos metálicos antes mencionados, b) 20 75 % en peso de uno o varios poliuretanos termoplásticos, c) 0,5 25 % en peso de uno o varios isocianatos, d) 0,5 15 % en peso de uno o varios compuestos que actúan como agentes auxiliares de deslizamiento y de dispersamiento siendo la suma de los componentes a) hasta d) por lo menos de 90, de manera preferida por lo menos de 95 % en peso, referida al agente auxiliar de tratamiento. Los componentes del agente auxiliar de tratamiento están distribuidos de una manera amplísimamente homogénea. a) Partículas hidrofugadas de óxidos metálicos En el caso de las partículas hidrofugadas de óxidos metálicos en el marco de este invento se trata de partículas hidrofugadas, por lo menos parcialmente conglomeradas, de óxidos metálicos, que se seleccionan entre el conjunto que se compone de óxido de aluminio, dióxido de silicio y mezclas de los óxidos metálicos antes mencionados. El dióxido de silicio debe de ser considerado en este contexto como un óxido metálico. El concepto de mezclas abarca mezclas físicas y mezclas químicas, en las que los componentes óxidos metálicos están mezclados en el plano molecular. Por el concepto de partículas hidrofugadas de óxidos metálicos se han de entender las que se obtienen por reacción de grupos reactivos presentes sobre la superficie de partículas no hidrofugadas de óxidos metálicos, por ejemplo grupos hidroxilo, con un agente de modificación de la superficie. Por el concepto de conglomerado se ha de entender que las denominadas partículas primarias, que han resultado en primer lugar en el caso de la génesis de partículas no hidrofugadas de óxidos metálicos, se unen firmemente entre sí en la evolución ulterior de la reacción mediando formación de una red tridimensional. Estas uniones, al contrario que en los aglomerados, ya no se pueden separar con los equipos de dispersamiento habituales. La descripción de por lo menos parcialmente conglomerados debe de poner en claro que la presencia de conglomerados es esencial para el invento. De manera preferida, es alta la proporción de conglomerados frente a la de partículas individuales aisladas, lo que quiere decir que por lo menos un 80 % de las partículas hidrofugadas de óxidos metálicos deberían presentarse en forma de conglomerados, o respectivamente que las partículas del óxido metálico se presentan totalmente en forma conglomerada. La relación del conglomerado a una partícula individual aislada se puede determinar por evaluación cuantitativa de fotografías obtenidas por TEM (= acrónimo de Transmission-Elektronen- Mikroskopie = microscopía electrónica de transmisión). Las partículas hidrofugadas de óxidos metálicos se presentan, en el caso de partículas de dióxido de silicio, en estado amorfo, en el caso de partículas de óxido de aluminio en estado cristalino, y en el caso de óxidos mixtos, dependiendo de la proporción... [Seguir leyendo]

a) 10 50 % en peso de partículas hidrofugadas, por lo menos parcialmente conglomeradas, de óxidos metálicos, que están seleccionados entre el conjunto que se compone de óxido de aluminio, dióxido de silicio y mezclas de los óxidos metálicos antes mencionados, b) 20 75 % en peso de uno o varios poliuretanos termoplásticos, c) 0,5 25 % en peso de uno o varios isocianatos, d) 0,5 15 % en peso de uno o varios compuestos que actúan como agentes de deslizamiento y dispersamiento, siendo la suma de los componentes a) hasta b) por lo menos de 90 % en peso, referida al agente auxiliar de tratamiento. 2. Agente auxiliar de tratamiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque las partículas hidrofugadas de óxidos metálicos llevan sobre su superficie el grupo 3. Agente auxiliar de tratamiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque las partículas hidrofugadas de óxidos metálicos son de procedencia pirógena. 4. Agente auxiliar de tratamiento de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque la densidad de grupos OH de las partículas hidrofugadas de óxidos metálicos es igual o menor que 1 OH/nm 2 . 5. Agente auxiliar de tratamiento de acuerdo con las reivindicaciones 3 ó 4, caracterizado porque se trata de partículas hidrofugadas de dióxido de silicio de procedencia pirógena. 6. Agente auxiliar de tratamiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 hasta 5, caracterizado porque el agente de deslizamiento y dispersamiento se selecciona entre el conjunto que se compone de un éster o de una amida de ácidos carboxílicos alifáticos o de sales de ácidos carboxílicos que tienen en cada caso de 10 a 45 átomos de carbono. 7. Procedimiento para la producción del agente auxiliar de tratamiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 hasta 6, caracterizado porque una mezcla de una masa fundida de un poliuretano termoplástico y de partículas hidrofugadas de óxidos metálicos, de un isocianato y del agente de deslizamiento y dispersamiento se introduce dosificadamente en una extrusora o en un dispositivo de moldeo por inyección. 8. Utilización de un agente auxiliar de tratamiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 hasta 7 en la elaboración de poliuretanos termoplásticos para dar películas, láminas, mangueras, revestimientos de cables, artículos moldeados por inyección o fibras. 9. Procedimiento para la producción de una lámina autosustentadora, caracterizado porque una mezcla de un poliuretano termoplástico y de 0,5 a 35 % en peso, referido a la cantidad total del poliuretano termoplástico, del agente auxiliar de tratamiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 hasta 6 se introduce dosificadamente en una extrusora, la mezcla se funde y se extrude a través de una cabeza para soplado de láminas para dar una lámina. 11 .