Construcción compuesta flexible, que se extiende bidimensionalmente, con una superficie de poliuretano.

Construcción compuesta flexible, que se extiende bidimensionalmente con una superficie de poliuretano,

teniendola superficie de poliuretano por lo menos una capa de poliuretano que se compone de un poliuretano de la fórmula-[-O-Ra-O-CO-NH-Rb-NH-CO-]n- (I)

en la que significan

- -O-Ra-O- los radicales de por lo menos dos polioles alifáticos con funcionalidades de hidroxi,tratándose en el caso de los polioles de unos polioles bifuncionales y trifuncionales,

- Rb el radical de un aducto de un isocianato y un poliol, terminado en isocianato, de carácter alifático,- n un número entero de 1 a 50.000.

caracterizado

por que la por lo menos una capa de poliuretano está constituida de un modo pobre en disolvente, de manerapreferida exento de disolvente,

por que la relación de cantidades de sustancias (polioles bifuncionales/polioles trifuncionales) es de (1/5) a (30/1), demanera preferida de (1/1) a (20/1), de manera especialmente preferida de (2,5/1) a (15/1),

y por que el radical del poliol trifuncional tiene una estructura que corresponde a la fórmula (II)

en la que

- los radicales R1, independientemente unos de otros, designan a un radical orgánico alifático con unacadena enlazadora constituida a base de 1 hasta 4 átomos de C,

- el radical R2 designa a un radical orgánico alifático con una cadena enlazadora constituida a base de 1hasta 4 átomos de C, y

- la cadena enlazadora a átomos de C del radical R2 es por lo menos tan larga como la cadena enlazadora aátomos de C de uno de los radicales R1.

Construcción compuesta flexible, que se extiende bidimensionalmente, con una superficie de poliuretano

Sector del invento El invento se refiere a una construcción compuesta flexible, que se extiende bidimensionalmente, con una superficie de poliuretano, que tiene por lo menos una capa de poliuretano, que se constituye sobre la base de un poliuretano de la fórmula

-[-O-Ra-O-CO-NH-Rb-NH-CO-]n- (I)

en la que significan:

- -O-Ra-O- los radicales de por lo menos dos polioles alifáticos con funcionalidades de hidroxi,

tratándose en el caso de los polioles de unos polioles bifuncionales y trifuncionales,

-Rb el radical de un aducto de un isocianato y un poliol, terminado en isocianato, de carácter alifático,

-n un número entero de 1 a 50.000.

Se explican unos procedimientos de producción y unas utilizaciones ventajosos/as.

Las construcciones compuestas que se extiendes bidimensionalmente son unas construcciones que se extiendes con un pequeño espesor a lo largo de una gran área de superficie, en forma de láminas, telas, paños, capas, películas protectoras, velos, tejidos de telar, bandas continuas textiles o membranas. Éstas se componen de unos materiales técnicos unidos firmemente unos con otros en la construcción, que ponen a disposición una combinación de las propiedades técnicas y físicas de los componentes individuales de los materiales técnicos. También entran dentro de esta categoría unos materiales prensados en capas, en cuyos casos se ponen a disposición unos materiales técnicos unidos mediante pegamiento o forrado en una disposición en emparedado (p.ej. lonas de carpas, láminas compuestas y láminas estratificadas) . Como estructuras de soporte para construcciones compuestas flexibles se pueden prever por ejemplo unas telas, unos materiales textiles o unas bandas continuas de tejidos de telar, velos o materiales espumados que se extienden bidimensionalmente, constituidos p.ej. a base de un PVC (poli (cloruro de vinilo) ) , una poliolefina o un poliuretano.

En particular los cueros artificiales, en cuyos casos una resina y/o un polímero se disponen sobre una estructura de soporte y se unen firmemente con ésta, son conocidos como construcciones compuestas flexibles de múltiples capas, de acuerdo con el género del prefacio. Estos últimos se pueden elaborar de una manera análoga a la de un cuero verdadero y son superiores al cuero natural en su estabilidad y solidez del color. Al contrario que un cuero verdadero, un cuero artificial permite a través de la resina o del polímero la distribución homogénea y general de unos agentes estabilizadores y colores pigmentarios especialmente ventajosos, que en comparación con un cuero verdadero ponen a disposición unos colores más estables y sólidos frente a la luz y una estabilidad manifiestamente superior contra la fragilización, la desecación y el ensuciamiento.

La superficie de una construcción compuesta flexible comprende en este caso una opcional capa protectora situada por la cara superior, una capa de cubierta, una capa intermedia situada por la cara inferior, una capa adhesiva situada por la cara trasera y un soporte flexible.

La opcional capa protectora es extremadamente delgada y transparente, y permite el ajuste de las características óptica y háptica.

La capa de cubierta de la superficie confiere a la construcción compuesta una resistencia a la abrasión y a los golpes y determina la apariencia estructural superficial.

Para los cueros artificiales se incorpora aquí con frecuencia una texturación del tipo de la piel, típica del cuero, que se designa también como gofrado de la flor o graneado de la flor.

La capa intermedia de la superficie sigue a continuación de la capa de cubierta, es manifiestamente más gruesa y establece unas propiedades volumétricas mecánicas de la construcción compuesta.

La capa intermedia, la capa adhesiva y el soporte se dimensionan y constituyen de un modo correspondiente a la resistencia mecánica y a la dilatabilidad que se necesitan.

El presente invento está asentado en el sector de las construcciones compuestas flexibles que se extienden bidimensionalmente, en cuyos casos la superficie tiene por lo menos una capa de poliuretano.

Antecedentes del invento Los poliuretanos son unos polímeros, que se forman por unión de unos grupos de isocianatos con unos alcoholes. En este caso, de acuerdo con la siguiente ecuación a) :

Ecuación a) Radical1-OH + OCN-Radical2 = Radical1-O-CO-NH-Radical2

un grupo OH reacciona con un grupo de isocianato OCN mediando formación de un enlace de uretano -O-CO-NH-. Los radicales Radical1 y Radical2 han sido unidos de esta manera para dar una molécula común, de mayor tamaño.

Si entonces los radicales tienen igualmente grupos OH así como grupos de isocianatos, entonces, de modo correspondiente a la ecuación a) , se puede formar una cadena que se va haciendo cada vez mayor con un gran número de enlaces de uretano - por consiguiente la de un poliuretano -.

Una mezcla equimolar de un diol (= compuesto diólico) con dos grupos OH y de un diisocianato con dos grupos de isocianato formará de acuerdo con la ecuación a) unas cadenas de poliuretano que teóricamente crecen continuamente, hasta que ya no quede sobrante ningún monómero libre. Para que una tal reacción transcurra del modo más uniforme y controlable que sea posible, de acuerdo con el estado de la técnica se utiliza un diol con grupos OH situados en los extremos. Los grupos OH situados en los extremos están dispuestos distando libremente del respectivo radical y hacen posible, en reacción con un diisocianato, una longitud media de cadena bien controlable del poliuretano.

El número de los grupos OH en un poliol se designa también como funcionalidad. Los polioles bifuncionales tienen formalmente dos grupos OH y sirven para la prolongación de la cadena. Unos polioles con una funcionalidad más alta tienen varios grupos OH y pueden unir entre sí a las cadenas. Tales polioles se designan también como reticulantes transversales, puesto que ellos, en un conjunto de cadenas extendidas longitudinalmente construyen unas uniones transversales entre estas cadenas. Unos poliuretanos reticulados transversalmente son más estables, más duros y menos elásticos por medio de la estructura reticulada voluminosa superpuesta en el espacio.

Las capas de poliuretanos de las construcciones compuestas:

a) son aplicadas como unos denominados materiales con un alto contenido de materiales sólidos (en inglés High Solids) con un contenido de materiales sólidos > 90-100 % como unas masas de revestimiento que todavía no han reaccionado completamente, las cuales, por medio de la adición de unos agentes reticulantes, son elaboradas bajo una cierta temperatura y durante un cierto tiempo para formar películas secas b) son aplicadas como masas de revestimiento completamente reaccionadas. Las masas de revestimiento se extienden en forma de unas soluciones o dispersiones con un contenido de materiales sólidos de 20 a 60 % en unos disolventes orgánicos o en una fase acuosa, y se elaboran mediando evaporación del disolvente o respectivamente del agua para dar unas películas secas.

Mediante la adición de unos agentes reticulantes polifuncionales que reaccionan lentamente, se pueden reticular posteriormente unos poliuretanos de un solo componente, con el fin de mejorar las propiedades, tales como p.ej. la estabilidad frente a los agentes químicos y la estabilidad general. No obstante, mediante la alta proporción de disolventes se encierran restos de estos disolventes en la estructura polimérica y desprenden gases lentamente durante un prolongado período de tiempo desde la capa de la construcción compuesta. Las construcciones compuestas producidas de esta manera generan, en particular en el caso de una irradiación solar directa en recintos cerrados, una atmósfera espacial grandemente enriquecida con restos de disolventes, lo cual se puede percibir incluso como un olor punzante e intenso a un “nuevo material sintético”.

Las capas de poliuretanos a base de unos prepolímeros y unos agentes reticulantes con pequeñas proporciones de disolventes orgánicos (< de 5 a 10%) (los denominados materiales con un alto contenido de materiales sólidos) ofrecen aquí la ventaja, junto con una polimerización más directa y más rápida en las condiciones de elaboración, de poner a disposición una capa de uretano, que es desde pobre en disolventes hasta completamente exenta de disolventes. Tales capas ya no están sujetas por consiguiente a la problemática de un desprendimiento de gases de restos de disolventes digno de mención a una temperatura elevada.

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1. Construcción compuesta flexible, que se extiende bidimensionalmente con una superficie de poliuretano, teniendo la superficie de poliuretano por lo menos una capa de poliuretano que se compone de un poliuretano de la fórmula -[-O-Ra-O-CO-NH-Rb-NH-CO-]n- (I) en la que significan

- -O-Ra-O- los radicales de por lo menos dos polioles alifáticos con funcionalidades de hidroxi, tratándose en el caso de los polioles de unos polioles bifuncionales y trifuncionales,

- Rb el radical de un aducto de un isocianato y un poliol, terminado en isocianato, de carácter alifático,

-n un número entero de 1 a 50.000. caracterizado por que la por lo menos una capa de poliuretano está constituida de un modo pobre en disolvente, de manera

preferida exento de disolvente,

por que la relación de cantidades de sustancias (polioles bifuncionales/polioles trifuncionales) es de (1/5) a (30/1) , de manera preferida de (1/1) a (20/1) , de manera especialmente preferida de (2, 5/1) a (15/1) , y por que el radical del poliol trifuncional tiene una estructura que corresponde a la fórmula (II)

en la que

- los radicales R1, independientemente unos de otros, designan a un radical orgánico alifático con una cadena enlazadora constituida a base de 1 hasta 4 átomos de C,

- el radical R2 designa a un radical orgánico alifático con una cadena enlazadora constituida a base de 1 hasta 4 átomos de C, y

- la cadena enlazadora a átomos de C del radical R2 es por lo menos tan larga como la cadena enlazadora a átomos de C de uno de los radicales R1.

2. Construcción compuesta de acuerdo con la reivindicación precedente, caracterizada por que la cadena enlazadora a átomos de C del radical R2 es por lo menos tan larga como la más larga cadena enlazadora a átomos de C de las cadenas de unión de las por lo menos dos cadenas a base de átomos de C de los radicales R1 que tienen diferentes longitudes.

3. Construcción compuesta de acuerdo con una de las precedentes reivindicaciones, caracterizada por que Rb, en por lo menos un 80 por ciento de cantidad de sustancia, de manera preferible en un 85 hasta 99 por ciento de cantidad de sustancia, de manera especialmente preferida en un 94 hasta 98 por ciento de cantidad de sustancia, es el radical de un aducto de dos moléculas de diisocianatos, de manera preferida de dos moléculas de un diisocianato basado en IPDI y de un polioxialquildiol difuncional lineal, de manera preferida de un polioxialquildiol basado en PPG.

4. Construcción compuesta de acuerdo con una de las precedentes reivindicaciones, caracterizada por que Rb en por lo menos un 5 por ciento en peso, de manera preferida en desde 0, 1 hasta 4 por ciento en peso, de manera especialmente preferida en desde 0, 2 hasta 1 por ciento en peso. es el radical de un oligómero de poliuretano terminado en isocianato.

5. Pieza en bruto de cuero artificial con poliuretano, que tiene una estructura compuesta plana con una superficie gofrable termoplásticamente, de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que la superficie tiene una capa de cubierta - de manera preferible graneada - con un grosor de 0, 01 a 0, 1 milímetros y un peso por unidad de superficie de 10 a 150 g/m2 y una capa intermedia que colinda por la parte inferior con un grosor de 0, 07 a 1, 0 milímetros junto con un peso por unidad de superficie de 100 a 1.500 g/m2.

6. Cuero artificial con poliuretano, graneado, que tiene una estructura compuesta plana de acuerdo con una de las precedentes reivindicaciones, estando caracterizado el cuero artificial por que tiene por la cara inferior hacia la superficie por lo menos una capa de un agente mediador de adherencia.

7. Cuero artificial con poliuretano, graneado, que tiene una estructura compuesta plana de acuerdo con una de las precedentes reivindicaciones, estando caracterizado el cuero artificial por que tiene por la cara inferior hacia la superficie como capa de soporte una construcción plana textil.

8. Cuero artificial con poliuretano, graneado, que tiene una estructura compuesta plana de acuerdo con una de las precedentes reivindicaciones, caracterizado por que la estructura compuesta está constituida de un modo exento de disolventes y tiene un contenido de monómeros en las capas de poliuretano de menos que 0, 5 por ciento en peso, de manera preferida de 0, 1 a 0, 01 por ciento en peso, de manera especialmente preferida de 0, 03 a 0, 05 por ciento en peso.

9. Cuero artificial con poliuretano, graneado, que tiene una estructura compuesta plana de acuerdo con una de las precedentes reivindicaciones, caracterizado por que por lo menos una de las capas tiene una adición de carbón activo granulado, de manera preferida una adición de carbón activo granulado en forma de polvo fino con una superficie texturada de manera microporosa.

10. Cuero artificial con poliuretano, graneado, que tiene una estructura compuesta plana de acuerdo con una de las precedentes reivindicaciones, caracterizado por que la estructura compuesta está constituida de modo permeable al vapor de agua, de manera preferible permeable hidrofugada para gas de agua, disolventes gaseosos y monómeros gaseosos de polímeros.

11. Cuero artificial con poliuretano, graneado, que tiene una estructura compuesta plana de acuerdo con una de las precedentes reivindicaciones,

estando constituido el cuero artificial como una construcción compuesta a base de capas, que se compone de

-una opcional capa protectora de poliuretano de carácter alifático, situada por la cara superior

-una superficie alifática, que se compone de

- una capa de cubierta de carácter alifático, exenta de disolventes

-con un grosor de 0, 04 ± 0, 02 mm

-con un peso por unidad de superficie de (40 ± 20) g/m2

-una capa intermedia de poliuretano

-con un grosor de (0, 4 ± 0, 2) mm

-con un peso por unidad de superficie de (300 ± 100) g/m2

-una capa adhesiva de PU mediadora de adherencia, exenta de disolventes

-con un grosor de (0, 04 ± 0, 02) mm

-con un peso por unidad de superficie de (40 ± 20) g/m2

-una capa de soporte textil,

en particular tejidos de telar, tejidos de punto, velos, combinaciones de las capas antes mencionadas y/o impregnadas con poliuretano del tipo antes mencionado,

comprendiendo la superficie como una doble capa, exenta de disolventes, gofrable termoplásticamente y graneada, por lo menos una capa de poliuretano que se constituye sobre la base de un poliuretano de la fórmula

-[-O-Ra-O-CO-NH-Rb-NH-CO-]n- (I)

en la que significan

- -O-Ra-O- los radicales de un poliol bifuncional (peso molecular < 500) y de un poliol trifuncional (peso molecular < 500)

- Rb el radical de un prepolímero puro en un 98 % en forma de un aducto terminado en isocianato a base de en cada caso un polipropilendiol y dos moléculas de diisocianatos alifáticos con un peso molecular de 800 – 2.000 g/mol, ,

- n un número entero de 1 a 50.000, siendo la relación molar del poliol polifuncional al poliol trifuncional de (1/5) a (30/1) , de manera preferida de (1/1) a

(20/1) , de manera especialmente preferida de (2, 5/1) a (15/1) , siendo de 0, 8 a 1, 3 el grado de reticulación de la capa de poliuretano en forma del valor de la relación de (NCO:OH) , componiéndose la por lo menos una capa de poliuretano de 3 a 40 partes en peso de un poliol bifuncional y de un poliol trifuncional de 60 a 95 partes en peso de un prepolímero,

hasta de 50 partes en peso de colorantes pigmentarios, hasta de 50 partes en peso de materiales de carga y relleno, hasta de 10 partes en peso de residuos inevitables y aditivos usuales, tales como catalizadores, agentes antiespumantes, agentes desecantes, agentes estabilizadores y agentes auxiliares de igualación.