Sistemas PU de dos componentes, estables, sin catalizador.

Composición de poliuretano reactiva de dos o más componentes, que consta de:

(A) por lo menos un componente que contiene polioles y

(B) por lo menos un componente que contiene poliisocianatos, dicha composición no contiene catalizadores, caracterizada porque contiene ácidos con un valor pKs entre 2, 8 y 4, 5.

Sistemas PU de dos componentes, estables, sin catalizador La presente invención se refiere composiciones de poliuretano catalizadas y no catalizadas, de reactividad ("pot-life"

o tiempo disponible para la transformación) estable así como su utilización para adhesivos, masas (juntas) de estanqueidad y masas de colada (moldeo) .

Las composiciones de poliuretano de varios componentes se vienen utilizando desde hace mucho tiempo como adhesivos, masas (juntas) de estanqueidad o masas de moldeo (por colada) . Estos ámbitos de aplicación de las composiciones de poliuretano se han descrito de forma resumida p.ej. los capítulos 8 ú 11 del manual Kunststoff-Handbuch, 3ª edición, tomo 7, editorial Hanser, 1993. En los sistemas de dos componentes, uno de los componentes está formado normalmente por compuestos polihidroxilados líquidos y contiene eventualmente cargas de relleno, catalizadores y demás auxiliares, mientras que el segundo componente contiene fundamentalmente un di-o poliisocianato líquido, ya sea en forma pura, ya sea en la forma llamado "casi prepolímero" o en forma de mezclas de isómeros. Debido a sus buenas propiedades de adherencia sobre los materiales más diversos así como por sus grandes resistencias a la tracción, a la tracción-cizallamiento y al pelado, así como su gran alargamiento a la rotura, estos adhesivos, materiales de juntas y masas de moldeo de colada se están utilizando en un gran número de ámbitos industriales y artesanales. A título ilustrativo cabe mencionar aquí la automoción, la fabricación de vehículos a motor en general, la construcción de barcos y botes, la fabricación de maquinaria en general, la industria eléctrica y también la construcción sobre el nivel del suelo.

En muchas aplicaciones, el proceso de trabajo requiere disponer de tiempos largos de procesado (pot-life) , al mismo tiempo estos períodos de procesado deberán mantenerse constante, incluso después de las composiciones de poliuretano se hayan almacenado durante un período de tiempo prolongado. Los sistemas de poliuretano, en especial las composiciones catalizadas que llevan cargas de relleno no tienen en muchos casos tiempos de transformación (pot-life) estables y, por consiguiente, tampoco tienen velocidades de reticulación constantes.

Se entiende por tiempo disponible de transformación (pot-life) el período de tiempo que media entre el mezclado completo de un sistema de dos o más componentes y la finalización de la transformación, es decir, antes de que la viscosidad de la mezcla aumente tanto a medida que progresa la reacción, que dicha mezcla ya no pueda seguir procesándose de forma correcta.

Dentro de ciertos límites, el tiempo disponible de transformación (pot-life) que puede regularse con el tipo y la cantidad del catalizador empleado; pero en el caso de una formulación determinada sin catalizador hasta ahora no ha sido posible prolongar la reacción y, por tanto, el tiempo disponible para la transformación (pot-life) . En tales casos se ha tenido que recurrir a isocianatos de reacción más lenta. En la bibliografía técnica en general o en la bibliografía patentaria se ha propuesto muchas veces retrasar la reacción no catalizada mediante la adición de ácidos, véase p.ej. J.H. Saunders, K.C. Frisch, Polyurethanes, Chemistr y and Technology, tomo 1, Química, p. 213, Interscience Publ., 1962. En este método se ha propuesto por ejemplo la adición de ácido clorhídrico o de cloruros de ácido. En realidad no se logra un verdadero retraso de la reacción, sino que se provoca la neutralización de todas las impurezas alcalinas existentes en la composición que pudieran actuar como catalizadores. La adición de los ácidos propuestos a los adhesivos, masas de estanqueidad o resinas de moldeo de colada conlleva efectos corrosivos en las superficies de los sustratos a pegar o los sustratos de moldes a rellenar, de modo que este procedimiento no es viable en muchos casos.

En el documento DE 3607718 A1 se describen adhesivos y masas de estanqueidad de varios componentes, basadas en poliuretanos, de tiempo de transformación (pot-life) ajustable, según las enseñanzas de este documento, el sistema multicomponente está formado por un componente poliol puro (I) , que tiene un tiempo de transformación largo y un componente poliol (II) que tiene un tiempo de transformación corto y un prepolímero comercial, que contiene grupos isocianato libres. El componente poliol (II) deberá tener una porción de compuestos aminohidroxi. Los componentes poliol (I) y (II) deben estar presentes en función del tiempo de transformación deseado en una proporción de 0, 1 a 99, 9:99, 9 a 0, 1 % en peso, porcentaje referido al peso total del componente poliol; y la proporción molar entre los grupos H reactivos y los grupos isocianato libres deberá situarse en 1:1. Según esta propuesta, el aplicador final dispone de un sistema de tres componentes, formado por un componente poliol de tiempo de transformación disponible de hasta 8 horas o bien de un día laborable e incluso más y por un componente poliol (II) de un tiempo de transformación comprendido entre 1 y 60 minutos y además por un prepolímero de poliisocianato, de manera que dicho aplicador final puede ajustar el tiempo disponible para la transformación mediante la proporción de mezcla de los componentes poliol. Un sistema de este tipo resulta difícil de manejar, por otro lado en este documento no se indica nada acerca de la constante del tiempo disponible para la transformación de las composiciones de poliuretano durante el período de almacenaje de los distintos componentes.

En el documento DE 4442353 A se propone la adición de ácidos silícicos pirógenos a las composiciones de poliuretano, en tal caso por lo menos una parte de las cargas de relleno está recubierta, con preferencia por lo menos el 30 % en peso de las cargas de relleno. Estas composiciones pueden ser de uno o de varios componentes, pueden contener catalizador o no contenerlo. Para la estabilidad del tiempo de transformación (pot-life) de las composiciones de poliuretano no reaccionadas a lo largo del almacenaje es importante que por lo menos el 20% en peso, con preferencia por lo menos 30 % en peso de las cargas de relleno esté recubierto con un agente hidrófobo.

En el documento DE 4444249 A1 se describen composiciones de PU de 2 componentes, formadas por polioles y prepolímeros que contienen isocianatos. Para ello se emplean como catalizadores aminas terciarias junto con determinados ácidos orgánicos. Los sistemas sin catalizador no se mencionan.

En vista a este estado de la técnica, los inventores se han planteado como objetivo estabilizar la reactividad y por tanto el tiempo disponible para la transformación (pot-life) de las composiciones de poliuretano de dos o de más componentes de modo que después de un período largo de almacenaje de dichas composiciones se consigan tiempos disponibles de transformación estables en el momento de la aplicación final.

El objeto de la invención se describe en las reivindicaciones. Consiste fundamentalmente en desarrollar una composición de poliuretano de dos o más componentes reactivos, formada por lo menos por un componente que contiene polioles y por lo menos un componente de contiene poliisocianatos, dicha composición contiene ácidos con un valor pKs comprendido entre 2, 8 y 4, 5. La composición no contiene catalizadores.

Una forma preferida de ejecución es una composición de poliuretano reactiva de dos componentes, formada por un componente A que contiene polioles y un componente B que contiene el o los isocianatos, en ella el ácido o la mezcla de ácidos orgánicos de un valor pKs comprendido entre 2, 8 y 4, 5 está contenido en el componente A del poliol.

En una forma especialmente preferida, el componente (A) que contiene el poliol está formado por:

(a) uno o varios di-o polioles,

(b) ácido silícico altamente dispersado,

(c) cargas de relleno,

(d) tamices moleculares en forma de un silicato de Na-Al,

(e) eventualmente antioxidantes y/u otros auxiliares y aditivos y

(f) por lo menos un ácido que tenga un pKs entre 2, 8 y 4, 5.

Como di-y/o polioles para el aglutinante (ligante) son idóneos con preferencia los compuestos polihidroxilados líquidos que tienen dos o tres grupos hidroxilo por molécula, p.ej. los polipropilenglicoles di-y/o trifuncionales que tienen un peso molecular comprendido entre 200 y 6000, con preferencia entre 400 y 3000. Pueden utilizarse también copolímeros estadísticos y/o de bloques del óxido de etileno y del óxido de propileno. Otro grupo de poliéteres que pueden utilizarse... [Seguir leyendo]

1. Composición de poliuretano reactiva de dos o más componentes, que consta de:

(A) por lo menos un componente que contiene polioles y

(B) por lo menos un componente que contiene poliisocianatos,

dicha composición no contiene catalizadores, caracterizada porque contiene ácidos con un valor pKs entre 2, 8 y 4, 5.

2. Composición de poliuretano reactiva de dos componentes según la reivindicación 1, caracterizada porque el componente (A) que contiene polioles, está formado por:

(a) uno o varios di-o polioles,

(b) ácido silícico altamente dispersado,

(c) cargas de relleno,

(d) tamices moleculares en forma de un silicato de Na-Al,

(e) eventualmente antioxidantes y/u otros auxiliares y aditivos y

(f) ácidos.

3. Composición según la reivindicación 1 ó 2 caracterizada porque contiene ácidos con un valor pKs de 2, 8 a 4, 5; en una cantidad del 0, 05 al 3, con preferencia del 0, 1 al 1, 5 % en peso, porcentaje referido el componente (A) que contiene los polioles.

4. Composición según por lo menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque como poliol se emplea una mezcla de aceites con grupos funcionales hidroxi, que tienen una funcionalidad OH por lo menos de 2 y poli (óxidos de propileno) , poli (óxidos de etileno) provistos de dos y/o más grupos funcionales o sus copolímeros.

5. Composición según por lo menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el componente (B) está formado fundamentalmente por el diisocianato de difenilmetano, ya sea puro, ya sea en forma de mezclas de oligómeros y/o isómeros, el diisocianato de toluileno, sus mezclas y/o sus productos de reacción con dioles de peso molecular bajo.

6. Uso de la composición de poliuretano según por lo menos una de las reivindicaciones anteriores como adhesivo, masa (junta) de estanqueidad, masa de colada para moldeo o material de recubrimiento.