Aditivos de estratificación pobres en fósforo con escasa emisión, adherencia inicial mejorada y estabilidad frente a la hidrólisis mejorada.

Composición que es adecuada para la producción de sistemas de poliuretano adecuados para el pegamiento encaliente,

caracterizada porque presenta de 0,1 a 20% en masa, referida a la composición total, de una mezcla deaditivos que presenta al menos un compuesto orgánico de fósforo (I), elegido de los compuestos de las fórmulas (Ia). **Fórmula**

con m, n y p ≥ iguales o diferentes, mayores que o iguales a 1,

q ≥ mayor que o igual a 1, y

R1, R1', R2, R2', R3 y R3', iguales o diferentes, son -H, -alquilo o -fenilo, **Fórmula**

con r ≥ iguales o diferentes, mayores que o iguales a 1,

s ≥ iguales o diferentes, son 0 o mayores que o iguales a 1,

t ≥ mayor que o igual a 1,

R4, R4', R5 y R5' ≥ iguales o diferentes, son -H, -alquilo o -fenilo,

R ≥ radical hidrógeno, radical alquilo, radical fenilo, R" o R'", y

r + s ≥ 4 a 60, y **Fórmula**

con r, s, t, R4, R5, R4' y R5', R" y R"' están definidos como en la fórmula (Ib) y R6 ≥ -(CH2)o-OH, con o ≥ 1 a 5,y al menos un compuesto (X), que presenta al menos dos grupos funcionales que pueden reaccionar con gruposisocianato (grupos reactivos frente a isocianato), y que presenta una masa de equivalencia menor que 400 g/mol, oque se compone de uno o varios compuestos de la fórmula (Ic), en donde la mezcla de aditivos presenta, en calidadde compuesto (X), un glicerolpoliéter y/o un bisfenol-A etoxilado.

Aditivos de estratificación pobres en fósforo con escasa emisión, adherencia inicial mejorada y estabilidad frente a la hidrólisis mejorada La presente invención se dirige a aditivos de estratificación pobres en fósforo, en particular a aquellos que se emplean en sistemas de poliuretano, en particular espumas de poliuretano, para la estratificación a la llama de sustratos, así como a estratificados que se obtienen utilizando los aditivos de estratificación de acuerdo con la invención. Estos aditivos se distinguen por una emisión mínima y una adherencia inicial mejorada en comparación con aditivos convencionales.

En la fabricación de muchos artículos en la que se emplean sistemas, en particular espumas de poliuretano, existe la necesidad de obtener una unión adhesiva entre el sistema de poliuretano y el sustrato tal como, p. ej., madera, materiales textiles, metales o material sintético. Un método para unir espumas o bien recubrir espumas con materiales textiles sin utilizar adicionalmente pegamentos ni adhesivos es el método del denominado pegamiento en caliente. En este caso, es habitual, mediante la acción de calor, transformar la superficie del sistema (espuma) de poliuretano en una masa pegajosa sobre la que luego se aplica por estratificación el sustrato. Después del enfriamiento de la masa pegajosa, ésta se consolida y se obtiene una unión muy duradera del sistema de poliuretano y el sustrato.

Este método era originalmente adecuado exclusivamente para poliuretanos del tipo de poliéster, dado que los del tipo de poliéster no se consolidan lo suficientemente después del enfriamiento y presentan una adherencia general, y en particular, una adherencia inicial muy mala, p. ej., con materiales textiles.

El documento US 3.205.120 describe por primera vez estratificados de espumas de poliuretano tratados térmicamente, los cuales se basan en espumas de poliéter-uretano más económicas. Junto a un poliéter convencional se emplea una pequeña proporción de un poliol de bajo peso molecular, elegido de polioxialquilenpolioles, ésteres hidroxi-alifáticos de un ácido con contenido en fósforo y aceites naturales con contenido en grupos hidroxilo.

En el documento US 3.497.416 se describen estratificados de espumas de poliuretano cerrados que se basan en espumas de poliéter-poliuretano. La espuma contiene un producto de reacción de un poliéter-poliol y de un poliisocianato, el cual se obtiene mediante reacción de dipropilenglicol o dibutilenglicol con un exceso de un poliisocianato aromático. En este documento se identifican numerosas dificultades del procedimiento, las cuales se remiten a la elevada reactivad de poliéter-polioles.

En el documento US 3.131.105 se describe un método para la producción de estructuras de estratificados, en el que sobre la superficie de una espuma de poliuretano se aplica un revestimiento con una sustancia inflamable, a continuación este revestimiento se enciende y, bajo presión, se aplica sobre la superficie plastificada una capa de un material que ha de ser unido con la superficie. Este método es adecuado para los dos tipos de espumas de poliuretano. No se da a conocer la adición de aditivos a las espumas.

Los documentos US 3.142.650 y 3.142.651 describen la preparación de poliuretano partiendo de ésteres de fosfito con contenido en grupos hidroxilo tales como, p. ej., un fosfito de tris-polipropilenglicol. No se describe la producción de estratificados a la llama basados en espuma de poliuretano.

En el documento DE 4236767 se propone, para aumentar la capacidad de forrado a la llama, agregar al material de espuma de PUR-éter espuma de éster de PUR en forma de polvo. Sin embargo, en este caso es desventajosa la creciente inestabilidad frente a la hidrólisis en el caso de un contenido creciente en poliéster-poliol.

En el documento US 4.135.042 se describe el uso de fosfitos en calidad de agentes ignifugantes en espumas de poliuretano que contienen aditivos de fosfato-poliéster halogenados. Tampoco esta patente describe la producción de estratificados a la llama basados en espuma de poliuretano.

El empleo de dioles lineales debe aumentar la termoplasticidad de los poliéter-poliuretanos y, así, conducir a una masa fundida reversible de la espuma, documento US 5.900.087. Sin embargo, se conoce por la bibliografía que la unión entre la espuma y el sustrato se manifiesta sólo cuando se alcanzan temperaturas esencialmente superiores a las que son necesarias únicamente para la conformación mediante termoplasticidad (K. F. Hager, M. B. Brodbeck; Journal of Cellular Plastics 1968) .

La adición de polioles basados en aceite natural (NOPs – por sus siglas en inglés) se describió en la patente WO 2009017973A1 como sustentadora en relación con la estratificación a la llama. También los NOPs contienen una cierta proporción de poliéster-polioles y, de esa forma, cooperan a reducir la estabilidad frente a la hidrólisis de espumas. Dado que en el caso de los NOPs se trata de productos naturales, la aptitud de tratamiento se ve sometida a determinadas oscilaciones. A menudo, se manifiestan problemas por incompatibilidad de los distintos polioles, de modo que deben agregarse otros aditivos tales como emulsionantes. Además de ello, los NOPs proporcionan a las espumas, a menudo, un olor característico indeseado.

El documento EP 0 189 644 describe una composición de poliuretano estratificable a la llama que presenta al menos un aditivo orgánico de fósforo que está en condiciones de aumentar la capacidad de estratificación. En calidad de compuestos orgánicos de fósforo se mencionan organofosfitos, organofosfonatos y organofosfatos. El uso de compuestos orgánicos de fósforo conduce asimismo a una sensibilidad frente a la hidrólisis.

Todos los procedimientos indicados del estado conocido de la técnica tienen en común el que se obtienen espumas de poliéter con una capacidad de estratificación mejorada en mayor o menor medida. Comparadas con espumas de poliéster, mediante los aditivos arriba indicados no se puede obtener, sin embargo, ninguna adherencia correspondiente, en particular ninguna adherencia inicial. Además, en los documentos arriba mencionados no se tuvo en cuenta la mejora en relación con la emisión de los aditivos agregados. Mediante la adición de aditivos a base de compuestos de fósforo debe asumirse, además, una disminución de la estabilidad frente a la hidrólisis.

Por lo tanto, existía la misión de habilitar aditivos de pegamiento en caliente alternativos que eviten una o varias de las desventajas de los aditivos antes mencionadas. En particular, debería habilitarse un aditivo lo más estable frente a la hidrólisis posible, pobre en emisión y exento de halógeno que muestre una escasa formación de humo durante el pegamiento en caliente. La unión resultante entre la espuma y el sustrato debería ser en este caso ya acentuada después de unos pocos minutos y, al cabo de una a varias horas, ser al menos de la misma magnitud o, preferiblemente, mayor que la unión en la propia espuma. Preferiblemente, la superficie de la espuma no debería endurecer con el fin de no afectar negativamente, con ello, p. ej. a la comodidad de asiento, por ejemplo, en el caso de muebles, tales como asientos de automóviles.

Sorprendentemente, se encontró que la misión de la presente invención puede resolverse mediante la composición reivindicada.

Por lo tanto, objeto de la presente invención son composiciones que son adecuadas para la producción de sistemas de poliuretano adecuados para el pegamiento en caliente, las cuales se caracterizan porque presentan de 1 a 15% en masa, preferiblemente 2, 5 a 10% en masa y, de manera particularmente preferida, 4, 5 a 8, 5% en masa, referido a la composición total, de una mezcla de aditivos tal como se define en la reivindicación 1, la cual presenta al menos un compuesto orgánico de fósforo solo o en combinación con al menos un compuesto (X) que presenta al menos dos grupos funcionales que pueden reaccionar con grupos isocianato (grupos reactivos frente a isocianato) .

Además, es objeto de la invención un sistema de poliuretano, en particular una espuma de poliuretano que se puede obtener mediante espumación de una composición de acuerdo con la invención.

Asimismo, es objeto de la presente invención una estructura estratificada que contiene un sistema de poliuretano de acuerdo con la invención pegado en caliente con un sustrato, así como un procedimiento para su producción.

Las composiciones de acuerdo con... [Seguir leyendo]

1. Composición que es adecuada para la producción de sistemas de poliuretano adecuados para el pegamiento en caliente, caracterizada porque presenta de 0, 1 a 20% en masa, referida a la composición total, de una mezcla de aditivos que presenta al menos un compuesto orgánico de fósforo (I) , elegido de los compuestos de las fórmulas (Ia) a (Ic)

con m, n y p = iguales o diferentes, mayores que o iguales a 1, q = mayor que o igual a 1, y 10 R1, R1’, R2, R2’, R3 y R3’, iguales o diferentes, son -H, -alquilo o -fenilo, con r = iguales o diferentes, mayores que o iguales a 1, s = iguales o diferentes, son 0 o mayores que o iguales a 1,

t = mayor que o igual a 1, R4, R4’, R5 y R5’ = iguales o diferentes, son -H, -alquilo o -fenilo, R = radical hidrógeno, radical alquilo, radical fenilo, R” o R’”, y con r, s, t, R4, R5, R4’ y R5’, R” y R”’ están definidos como en la fórmula (Ib) y R6 = - (CH2) o-OH, con o = 1 a 5, y al menos un compuesto (X) , que presenta al menos dos grupos funcionales que pueden reaccionar con grupos isocianato (grupos reactivos frente a isocianato) , y que presenta una masa de equivalencia menor que 400 g/mol, o que se compone de uno o varios compuestos de la fórmula (Ic) , en donde la mezcla de aditivos presenta, en calidad de compuesto (X) , un glicerolpoliéter y/o un bisfenol-A etoxilado.

2.

2. Composición según la reivindicación 1, caracterizada porque la mezcla de aditivos es una mezcla de uno o varios compuestos (X) con uno o varios compuestos orgánicos de fósforo (I) .

3. Composición según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la mezcla de aditivos presenta al menos un 30 compuesto (X) que contiene unidades de óxido de etileno.

4. Composición según al menos una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la mezcla de aditivos contiene en calidad de compuesto (X) un glicerolpoliéter que presenta de 9 a 12 unidades de óxido de alquileno, y/o un bisfenol-A etoxilado que presenta de 5 a 7 unidades de óxido de etileno.

5. Composición según al menos una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque la mezcla de aditivos presenta 1 a 25 partes en masa de compuestos orgánicos de fósforo (I) y de 75 a 99 partes en masa de compuestos (X) .

6. Composición según al menos una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque junto a la mezcla de aditivos presenta al menos un componente isocianato y al menos un componente poliol así como, eventualmente, uno o varios agentes propulsores y/o uno o varios catalizadores de uretano y/o isocianurato.

7. Uso de una composición según una de las reivindicaciones 1 a 6, para la producción de estructuras estratificadas.

8. Sistema de poliuretano, que se puede obtener mediante tratamiento con una composición conforme a una de las reivindicaciones 1 a 6.

9. Espuma de poliuretano, que se puede obtener mediante espumación de una composición conforme a una de las reivindicaciones 1 a 6.

10. Estructura estratificada, que comprende un sistema de poliuretano según la reivindicación 8 o una espuma de poliuretano según la reivindicación 9, pegada en caliente con un sustrato.

11. Procedimiento para la producción de una estructura estratificada según la reivindicación 10, caracterizado porque se pega en caliente un sistema de poliuretano conforme a la reivindicación 8 o una espuma de poliuretano conforme a la reivindicación 9 con un sustrato.