Elementos compuestos de plásticos termoplásticos y poliuretanos así como procedimiento para su producción.

Elementos compuestos que contienen (a) plástico termoplástico,

al que le sigue adherido (b) el producto de la reacción de una mezcla de reacción que se compone de (i) uno o varios isocianatos, (ii) uno o varios poliesterpolioles con una funcionalidad de 2,5 a 3,5 y un índice de hidroxilo de 40 a 400 mg de KOH/g basado en la condensación de ácido succínico con dioles con un peso molecular de 62 a 200 g/mol y trioles con un peso molecular de 62 a 200 g/mol, (iii) uno o varios polieterpolioles, dado el caso (iv) extensores de cadena y/o reticulantes, dado el caso en presencia de (v) catalizadores, (vi) agentes expansivos y/o (vii) sustancias auxiliares y/o aditivos.

Elementos compuestos de plásticos termoplásticos y poliuretanos así como procedimiento para su producción

La invención se refiere a elementos compuestos, que contienen un plástico termoplástico y un poliuretano posterior que se adhiere al mismo, a un procedimiento para su producción y a su uso.

Los productos de poliadición de poliisocianato que pueden obtenerse mediante reacción de isocianatos con compuestos reactivos frente a Isocianatos así como elementos compuestos de estos productos con otros plásticos son conocidos en general. Una carga mecánica de estos elementos compuestos lleva con frecuencia a una separación ¡ndeseada de los plásticos de los productos de poliadición de poliisocianato. En particular en el caso del uso de tales elementos compuestos en la construcción de automóviles, para la que no puede descartarse una carga de este tipo, es Inaceptable una separación de los productos de poliadición de poliisocianato de los otros plásticos y por lo tanto una destrucción del elemento compuesto.

En el documento WO 21/72572 se describen elementos compuestos de plástico, al que le sigue adherido un producto de poliadición de poliisocianato (PUR), en los que la formulación de PUR contiene un poliesterpolialcohol que funciona como promotor de la adhesión. El poliesterpolialcohol puede prepararse mediante policondensación de un componente ácido y uno o varios dioles, componiéndose el componente ácido en del 83 al 97 % en moles de ácido adípico y del 3 al 17 % en moles de ácido itálico, ácido ¡softállco y/o ácido tereftálico. El uso de otros ácidos se describe como desventajoso, dado que mayores cantidades de otros ácidos reducen la adherencia.

En el documento DE 1 22 28 o en el documento DE 1 22 276 A1 se describe que para la producción del poliuretano, los pollesterpollalcoholes deben presentar funcionalidades de 2 a 3 e índices de OH de 4 a 4 mg de KOH/g, usándose como componentes de partida ácido adípico y/o anhídrido de ácido itálico así como dioles y/o trioles. Como dioles/trioles se mencionan: trimetilolpropano (TMP), neopentilglicol, politetrahidrofurano (PTHF), etllengllcol, propilen-1,3-glicol, pentano-1,5-diol, 1,6-hexanodlol, butano-1,4-diol, dietilenglicol, trietilenglicol, dlpropllengllcol, trlpropllengllcol, tetraetllenglicol y tetrapropilengllcol.

En el documento DE 199 28 68 A1 se describen elementos compuestos de plástico, al que le sigue adherido un producto de poliadición de poliisocianato (PUR), en los que la formulación de PUR contiene un poliesterpolialcohol de funcionalidad 2-3. Esto último basado en un producto de policondensación de ácido adípico y/o anhídrido de ácido itálico así como politetrahidrofurano (PTHF), 1,6-hexanodiol, butano-1,4-diol, monoetilenglicol, dietilenglicol (DEG), trimetilolpropano (TMP) y/o neopentilglicol.

Por lo tanto, era objetivo de la invención proporcionar elementos compuestos que, debido a sus excelentes propiedades mecánicas, puedan usarse por ejemplo en la construcción de automóviles y en los que la adherencia entre el plástico y los productos de poliadición de poliisocianato adheridos al mismo tampoco se pierda en caso de carga mecánica. Además, la cantidad de poliesterpolioles se mantendrá lo más baja posible, ya que los poliesterpolioles influyen negativamente en el envejecimiento por hidrólisis.

La adherencia entre el plástico y los productos de poliadición de poliisocianato adheridos al mismo se determina en este sentido conforme a la norma DIN 53 357 A (según la norma DIN 53357 A se determina la fuerza; esta fuerza por anchura de elemento compuesto representa la adherencia (resistencia al pelado por rodillo)).

El objetivo mencionado anteriormente pudo conseguirse mediante los elementos compuestos de acuerdo con la invención.

Son objeto de la invención elementos compuestos que contienen (a) plástico termoplástico, al que le sigue adherido (b) el producto de la reacción de una mezcla de reacción que se compone de (i) uno o varios isocianatos, (ii) uno o varios poliesterpolioles con una funcionalidad de 2,5 a 3,5, preferentemente de 2,7 a 3,3, y un índice de hidroxilo de 4 a 4 mg de KOH/g, preferentemente de 9 a 14 mg de KOH/g, basándose en la condensación de ácido succínico con dioles con un peso molecular de 62 a 2 g/mol, preferentemente de 62 a 15 g/mol, y trioles con un peso molecular de 62 a 2 g/mol, preferentemente de 62 a 15 g/mol, (iii) uno o varios polieterpolioles, dado el caso (iv) extensores de cadena y/o reticulantes dado el caso en presencia de (v) catalizadores, (vi) agentes expansivos y/o (vii) sustancias auxiliares y/o aditivos.

Preferentemente, los poliesterpolioles (ii) se usan en una cantidad total del ,5 al 5 % en peso, preferentemente del 1 al 4 % en peso, con respecto a la suma de los componentes (i) a (vii).

Los elementos compuestos de acuerdo con la invención pueden contener como plástico termoplástico (a) uno o varios de los plásticos termoplásticos habituales, tal como por ejemplo acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS), poli(metacrilato de metilo) (PMMA), acrilonitrilo-estireno-éster acrílico (ASA), estireno-acrilonitrilo (SAN), policarbonato (PC), poliuretano termoplástico (TPU), poli(cloruro de vinilo) (PVC), poliolefinas termoplásticas (TPO) (dado el caso reticuladas posteriormente), tal como por ejemplo polietileno y polipropileno, copolímero de estireno- anhídrido de ácido maleico (SMA) y combinaciones de los mismos. Preferentemente, los elementos compuestos contienen (a) PVC termoplástico, de manera especialmente preferente como lámina de PVC.

Los plásticos (a) para la producción de los elementos compuestos pueden usarse en forma habitual, por ejemplo como láminas, preferentemente con un grosor de ,2 a 2 mm.

Las láminas de este tipo se encuentran comercialmente disponibles, y su producción se conoce en general.

Los elementos compuestos pueden presentar, en el lado dirigido en sentido opuesto al plástico termoplástico (a), según sea necesario, adicionalmente un soporte de plásticos duroplásticos o plásticos termoplásticos o una pieza de fundición inyectada autoportante, por ejemplo de materiales termoplásticos o duroplásticos reforzados con fibras. Preferentemente, en la práctica industrial se usan materiales de soporte de poliuretano, copolímeros de policarbonato/acrilonitrilo-butadieno-estireno, polipropileno y acrilonitrilo-butadieno-estireno, que pueden estar dado el caso reforzados con fibras, en particular reforzados con fibra de vidrio.

De acuerdo con la invención, le siguen adheridos al plástico (a) los productos de poliadición de poliisocianato (b), por ejemplo poliuretanos, que pueden presentar dado el caso estructuras de isocianurato y/o de urea. La producción de estos productos de poliadición de poliisocianato (b), preferentemente de los poliuretanos, que pueden encontrarse en forma compacta o preferentemente celular, de manera especialmente preferente en forma de célula abierta, por ejemplo como espuma blanda, espuma semirrígida o espuma rígida, de manera especialmente preferente como espuma semirrígida, tiene lugar mediante la reacción de los componentes correspondientes en presencia del plásticos (a).

Se descubrió sorprendentemente que se consigue una adherencia mejorada entre (a) plástico termoplástico y (b) el producto de la reacción de una mezcla de reacción que se compone de (i) isocianato, (ii) poliesterpolialcohol, (iii) polieterpolioles, dado el caso (iv) extensores de cadena y/o reticulantes en presencia de dado el caso (v) catalizadores, (vi) agentes expansivos y/o (vii) sustancias auxiliares y/o aditivos, cuando se usan un poliesterpoliol (¡i) con una funcionalidad de 2,5 a 3,5, preferentemente de 2,7 a 3,3 y un índice de hidroxilo de 4 a 4 mg de KOH/g basándose en la condensación de ácido succínico con dioles de bajo peso molecular con un peso molecular de 62 a 2 g/mol, preferentemente de 62 a 15 g/mol, y trioles, con un peso molecular de 62 a 2 g/mol, preferentemente de 62 a 15 g/mol.

En el caso de un uso de poliésteres se espera que los elementos compuestos producidos de esta manera fracasen debido a la posibilidad de la hidrólisis del enlace áster, en particular en condiciones húmedas y cálidas, y se produzca la separación de la interconexión. Los poliesterpolioles usados de acuerdo con la invención tienen una baja tendencia a la hidrólisis y actúan ya en una pequeña cantidad, de manera que refuerzan la adhesión. Preferentemente, son suficientes ya cantidades del 1 al 4 % en peso, con respecto a la suma de los componentes (ii) a (vi) (lado de poliol de la mezcla de reacción).

Los poliesterpolioles usados de acuerdo con la invención se basan preferentemente en la condensación de ácido succínico con monoetilenglicol,... [Seguir leyendo]

1. Elementos compuestos que contienen (a) plástico termoplástico, al que le sigue adherido (b) el producto de la reacción de una mezcla de reacción que se compone de (i) uno o varios ¡soclanatos, (¡I) uno o varios pollesterpolloles con una funcionalidad de 2,5 a 3,5 y un Indice de hidroxilo de 4 a 4 mg de KOH/g basado en la condensación de ácido succínico con dioles con un peso molecular de 62 a 2 g/mol y trioles con un peso molecular de 62 a 2 g/mol, (iii) uno o varios polieterpolioles, dado el caso (¡v) extensores de cadena y/o retlculantes, dado el caso en presencia de (v) catalizadores, (vi) agentes expansivos y/o (vil) sustancias auxiliares y/o aditivos.

2. Elementos compuestos de acuerdo con la reivindicación 1 que contienen como plástico termoplástico (a) uno o varios plásticos del grupo que consiste en polietlleno, polipropileno, copolímero de estlreno-anhidrldo de ácido malelco (SMA), poliuretano termoplástico (TPU), policarbonato (PC), estireno-acrilonitrilo (SAN), acrilonitrilo- butadieno-estireno (ABS), poli(cloruro de vinilo) (PVC) y combinaciones de los mismos.

3. Elementos compuestos de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizados por que el poliesterpoliol es un producto de condensación de ácido succínico con uno o varios dioles del grupo que consiste en monoetilenglicol, 1,2-propanodlol, 1,4-butanodiol y 1,6-hexanodiol y trioles con un peso molecular de 62 a 2 g/mol.

4. Elementos compuestos de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizados por que el poliesterpoliol es un producto de condensación de ácido succínico con 1,2-propanodiol y uno o varios dioles del grupo que consiste en monoetilenglicol, 1,4-butanodiol y 1,6-hexanodiol y trioles con un peso molecular de 62 a 2 g/mol.

5. Elementos compuestos de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizados por que el triol es trimetilolpropano.

6. Elementos compuestos de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizados por que el poliesterpoliol se basa en la condensación de ácido succínico con monoetilenglicol, 1,2-propanodiol, 1,6-hexanodiol y 1,1,1-trimetilolpropano.

7. Elementos compuestos de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizados porque el poliesterpoliol (ii) presenta un índice de hidroxilo de 9 a 14 mg de KOH/g.

8. Elementos compuestos de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizados porque el poliesterpoliol se encuentra en porcentajes de cantidad del ,5 al 5 % en peso, preferentemente del 1 al 4 % en peso, con respecto a la suma de los componentes (i) a (vii).

9. Elementos compuestos de acuerdo con la reivindicación 1 con una adherencia (resistencia al pelado por rodillo) entre el plástico termoplástico (a) y el producto (b) de al menos ,35 N/mm de anchura de elemento compuesto (medido conforme a la norma DIN 53 357 A; fuerza por anchura de elemento compuesto).

1. Procedimiento para la producción de los elementos compuestos de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 9 que contienen (a) un plástico termoplástico y adherido al mismo (b) un producto de poliadición de poliisocianato, caracterizado porque el producto de poliadición de poliisocianato se prepara mediante reacción de una mezcla de reacción que se compone de

(i) uno o varios isocianatos,

(ii) uno o varios poliesterpolioles con una funcionalidad de 2,5 a 3,5 y un índice de hidroxilo de 4 a 4 mg de KOH/g basado en la condensación de ácido succínico con dioles con un peso molecular de 62 a 2 g/mol y trioles con un peso molecular de 62 a 2 g/mol,

(iii) uno o varios polieterpolioles,

(iv) dado el caso extensores de cadena y/o reticulantes, dado el caso en presencia de

(v) catalizadores,

(vi) agentes expansivos y/o

(vii) sustancias auxiliares y/o aditivos en presencia de (a).

11. Uso de los elementos compuestos de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 9 en elementos constructivos en la construcción de vehículos y aeronaves y en la industria de la construcción.

12. Elementos constructivos en la construcción de vehículos y aeronaves y en la industria de la construcción que contienen elementos compuestos de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 9.