Adhesivos de poliuretano difícilmente inflamables.

Composición reactiva de adhesivo de poliuretano de 2 componentes a base de polioles,

poliisocianatos y cargas, caracterizada por que el valor calorífico específico de acuerdo con la norma EN ISO 1716 es ≤ 20 MJ/kg, preferentemente ≤ 15 MJ/kg, y como componente principal del poliol se usan aceite de ricino o productos de transesterificación de mezclas de aceite de ricino con triglicéridos libres de grupos OH, y la parte constituyente predominante de las cargas es hidróxido de aluminio u óxido de aluminio hidrato.

Adhesivos de poliuretano difícilmente inflamables

La presente invención se refiere a adhesivos de poliuretano reactivos que son difícilmente inflamables así como a su uso para la fabricación de elementos de construcción.

En la industria de la construcción, la protección contra incendios activa desempeña un papel cada vez más importante. Muchas partes de interiorismo en la industria de la construcción, sin embargo también elementos de construcción para el interiorismo de barcos están compuestas de elementos de tipo sándwich, cuyo núcleo está constituido por lana mineral y que presentan capas de cubierta de metal.

Para la fabricación de este tipo de elementos de tipo sándwich de lana mineral y capas de cubierta de metal, los productos preferentes son adhesivos formadores de espuma debido a las buenas resistencias de adhesión como consecuencia de la solidificación de la lana mineral por la espuma producida y su penetración en la lana mineral. La formación de espuma del adhesivo de poliuretano puede realizarse con isocianato y agua o con isocianato y ácidos carboxílicos.

Si se plantean altos requerimientos con respecto a la protección contra incendios y bajo desarrollo de humo en caso de incendio en los paneles, entonces son ventajosos los sistemas de poliuretano con cargas debido a su bajo valor calórico. Estos productos tienen altas viscosidades y por tanto no pueden pulverizarse o sólo de manera condicionada. La aplicación por pulverización de los adhesivos debe ser posible, dado que la fabricación de los paneles de protección contra incendios se realiza por regla general según el procedimiento DBL (Doppelband Lamination).

Las espumas duras protegidas frente a la llama a base de isocianato, en particular espumas duras de poliuretano y poliisocianurato, se conocen desde hace tiempo y se usan predominantemente en la construcción para fines de aislamiento. Las formulaciones libres de halógeno para espumas duras protegidas frente a la llama a base de isocianato se conocen por los documentos DE-A-43718, DE-A-41976, DE-A-4222519 y EP-B-463493. Estas formulaciones contienen como agente ignífugo ásteres del ácido fosfórico, tal como por ejemplo fosfato de difenilcresilo y fosfato de trietilo, o ásteres del ácido fosfónico, tales como por ejemplo fosfonato de dietiletilo y fosfonato de dimetilmetilo, en cantidades más grandes. Estos agentes ignífugos repercuten negativamente sobre las resistencias mecánicas y el comportamiento de envejecimiento. Las formulaciones libres de halógeno de espumas duras protegidas frente a la llama a base de isocianato se describen además en el documento DE-A-42283, usándose fósforo rojo como agente ignífugo. El fósforo rojo tiende a la inflamación, en particular durante la producción de calor por rozamiento en piezas mecánicamente movidas, tal como se produce por ejemplo en instalaciones de procesamiento de poliuretano o elementos tipo sándwich. Por tanto existen dudas técnicas de seguridad contra el uso de fósforo rojo. Este tipo de adiciones de agentes ignífugos no pueden usarse en adhesivos de poliuretano reactivos de baja viscosidad, que se usan en la aplicación por pulverización. Tampoco una adición de diluyentes u otros aditivos que reducen la viscosidad conduce a adhesivos que puedan usarse.

El documento EP-A-71987 da a conocer un procedimiento para la preparación de espumas duras protegidas frente a la llama a base de isocianato, en particular espumas duras de poliuretano y poliisocianurato, mediante reacción de poliisocianatos orgánicos y/u orgánicos modificados con al menos un compuesto de peso molecular superior con al menos dos átomos de hidrógeno reactivos y eventualmente agentes de alargamiento de cadena y/o de reticulación de bajo peso molecular en presencia de agentes expansores, catalizadores, agentes ignífugos o eventualmente otros coadyuvantes y/o aditivos, usándose como agentes ignífugos una combinación de al menos un agente ignífugo líquido, reactivo con respecto a isocianatos y de al menos un agente ignífugo sólido. De este documento no puede deducirse que un modo de procedimiento de este tipo sea adecuado también para la fabricación de adhesivos difícilmente inflamables y que desarrollan poco humo para la fabricación de elementos tipo sándwich.

El documento EP-A-913415 enseña que la adición de componentes de hidratos de carbono tales como almidón o azúcar en forma finamente molida mejora la protección frente a la llama a largo plazo de espumas duras de poliuretano. Tampoco puede deducirse de este documento que medidas de este tipo sean adecuadas para la fabricación de adhesivos que son adecuados para la fabricación de elementos de tipo sándwich.

El documento EP-A-376415 propone para la reducción del desarrollo de humo de adhesivos de poliuretano que en el componente poliol deba usarse una proporción alta de agua, al menos un 5 % en peso con respecto a la cantidad total del adhesivo. Sin embargo, este adhesivo puede usarse únicamente en pesos de capa por debajo de 15 g/m2 para provocar un desarrollo de humo suficientemente bajo y un comportamiento en incendio bajo y cumplir la norma DIN 412, clase A2. Las cantidades de aplicación de adhesivos bajas de este tipo si bien son concebibles para sustratos no porosos, sin embargo no son adecuadas para pegar de manera permanente y fija materiales porosos tales como lana mineral con otros sustratos.

El documento DE 41 14 22 A1 describe adhesivos de poliuretano de dos componentes reactivos libres de disolvente para la fabricación de elementos de tipo sándwich que se basan en un componente poliol, que contiene

aceites de ricino que pueden estar parcialmente deshidratados, polipropilenglicol y un alto contenido en cargas de creta (carbonato de calcio), asó como un componente poliisocianato. No se dan a conocer adhesivos que contienen hidróxido de aluminio u óxido de aluminio hidrato.

En vista de este estado de la técnica se ha planteado la parte inventora el objetivo de proporcionar adhesivos formadores de espuma con buenas resistencias de adhesión, que sean adecuados para la adhesión y solidificación de lana mineral con capas de cubierta de metal, debiendo cumplir el elemento de tipo sándwich pegado la clasificación A2 según la norma EN 1351 - 1 y/o la norma DIN 412 parte 1.

La solución de acuerdo con la invención del objetivo puede deducirse de las reivindicaciones, ésta consiste esencialmente en la facilitación de una composición reactiva de adhesivo de poliuretano de 2 componentes a base de polioles, poliisocianatos y cargas, caracterizada por que el valor calorífico específico de acuerdo con la norma EN ISO 1716 es á 2 MJ/kg, preferentemente < 15 MJ/kg, o como componente principal del poliol se usan aceite de ricino o productos de transesterificación de mezclas de aceite de ricino con triglicéridos libre de grupos OH, y la parte constituyente predominante de las cargas es hidróxido de aluminio u óxido de aluminio hidrato.

Otro objeto de la presente invención es el uso de las composiciones de adhesivo mencionadas anteriormente para la adhesión de elementos de construcción de tipo sándwich, en particular para la adhesión de cuerpos moldeados de lana mineral con capas de cubierta de metal.

El adhesivo de poliuretano de acuerdo con la invención es preferentemente un adhesivo de dos componentes, formador de espuma, en el que el componente A contiene uno o varios polioles, cargas inhibidoras de llama, eventualmente plastificantes o disolventes de alto punto de ebullición, baja cantidad de agua y/o ácido(s) carboxíllco(s) y/o agentes humectantes.

Principalmente pueden usarse como polioles todos los polioles di o trifuncionales conocidos en la química de poliuretano, tales como por ejemplo polietilenglicoles, polipropilenglicoles, politetraetilenglicoles, polibutilenglicoles y/o sus copolímeros o poliésterpolioles a base de ácidos dicarboxílicos alifáticos o aromáticos y dioles o trioles de bajo peso molecular, además pueden usarse conjuntamente también policaprolactonas con funcionalidad hidroxilo. Los polioles di o trifuncionales conocidos mencionados anteriormente o sus mezclas tienen pesos moleculares (PM) entre 3 y 5, preferentemente entre 4 y 2. Pueden usarse también poliésterpolioles de origen oleoquímico. Los poliésterpolioles de este tipo pueden prepararse por ejemplo mediante apertura de anillo completa de triglicéridos epoxidados de una mezcla de grasas que contienen ácidos grasos al menos parcialmente olefínicamente insaturados con uno o varios alcoholes con 1 a 12 átomos de C y a continuación transesterificación parcial de los derivados de triglicérido para dar alquilésterpolioles con 1 a 12 átomos de C en el resto alquilo (véase por ejemplo el documento DE-A-3626223).... [Seguir leyendo]

1. Composición reactiva de adhesivo de poliuretano de 2 componentes a base de polioles, poliisocianatos y cargas, caracterizada por que el valor calorífico especifico de acuerdo con la norma EN ISO 1716 es 2 MJ/kg, preferentemente <15 MJ/kg, y como componente principal del poliol se usan aceite de ricino o productos de transesterificación de mezclas de aceite de ricino con triglicéridos libres de grupos OH, y la parte constituyente predominante de las cargas es hidróxido de aluminio u óxido de aluminio hidrato.

2. Composición reactiva de adhesivo de poliuretano según la reivindicación 1, que está compuesta de un componente A que contiene uno o varios polioles, cargas inhibidoras de la llama, eventualmente plastificantes, disolventes de alto punto de ebullición, eventualmente agua y/o ácido(s) carboxílico(s) y/o agentes humectantes o sus mezclas y un componente B que contiene un poliisocianato con una funcionalidad isocianato de 2, a 3., preferentemente de 2, a 2,7.

3. Composición reactiva de adhesivo de poliuretano según la reivindicación 2, caracterizada por que las cargas inhibidoras de la llama se seleccionan de caolín, óxido de calcio, carbonato de calcio, carbonato de magnesio, carbonato de calcio y magnesio, carbonatas de magnesio básicos, borato de cinc, óxido de antimonio, hidróxido de aluminio, óxido de aluminio hidrato, polifosfato de amonio o sus mezclas, eventualmente en combinación con compuestos orgánicos halogenados y/o compuestos de fósforo orgánicos.

4. Composición reactiva de adhesivo de poliuretano según la reivindicación 3, caracterizada por que los compuestos orgánicos halogenados se seleccionan de cloroparafinas, hexabromobenceno, ásteres difenílicos bromados, dibromoneopentilglicol, PVC o sus mezclas.

5. Composición reactiva de adhesivo de poliuretano según la reivindicaciones 3, caracterizada por que los compuestos de fósforo orgánicos se seleccionan de fosfatos de triarilo, fosfatos de alquiladlo, fosfatos de trialquilo, fosfitos o fosfonatos de arilo, alquilarilo, alquilo o sus mezclas, eventualmente en combinación con los compuestos halogenados de acuerdo con la reivindicación 4.

6. Uso de los adhesivos según al menos una de las reivindicaciones anteriores 1 a 5 para la adhesión de elementos de construcción de tipo sándwich.

7. Elemento de construcción de tipo sándwich con una composición de adhesivo de poliuretano de 2 componentes según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que su comportamiento en incendio corresponde con la clase A2 según la norma EN 1351-1 y/o la norma DIN 412 parte 1.