Cuerpos moldeados de espuma de poliuretano con estabilidad dimensional.

Procedimiento de fabricación de cuerpos moldeados de espuma de poliuretano con una densidad de 150 a 450 g/l,

en el que se mezclan

a) poliisocianatos orgánicos con

b) polioles que contienen

b1) poliesteroles

b2) polieteroles poliméricos con una proporción de grupos OH primarios inferior al 50 %.

c) agentes de expansión que contienen agua y dado el caso

d) alargadores de cadena y/o reticulantes,

e) catalizadores y

f) otros coadyuvantes y/o aditivos,

para dar una mezcla de reacción, se disponen en un molde y se dejan reaccionar para dar un cuerpo moldeado de espuma de poliuretano.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/069376.

Solicitante: BASF SE.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: 67056 LUDWIGSHAFEN ALEMANIA.

Inventor/es: KAMM,ANDRE, LORUSSO,MICHELE, CUBUKCU,ERHAN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C08G18/10 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES.C08G COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES DISTINTAS A AQUELLAS EN LAS QUE INTERVIENEN SOLAMENTE ENLACES INSATURADOS CARBONO - CARBONO (procesos de fermentación o procesos que utilizan enzimas para sintetizar un compuesto dado o una composición dada o para la separación de isómeros ópticos a partir de una mezcla racémica C12P). › C08G 18/00 Productos poliméricos de isocianatos o isotiocianatos. › Procesos de prepolimerización que incluyen reacción de isocianatos o isotiocianatos con compuestos que tienen hidrógeno activo en un primer paso de reacción.
  • C08G18/12 C08G 18/00 […] › Procesos de prepolimerización.
  • C08G18/40 C08G 18/00 […] › Compuestos de alto peso molecular.
  • C08G18/42 C08G 18/00 […] › Policondensados que tienen grupos éster carboxílico o carbónico en la cadena principal.
  • C08G18/63 C08G 18/00 […] › Polímeros en bloque o injertados obtenidos por polimerización de compuestos que tienen enlaces dobles carbono-carbono sobre polímeros.
  • C08G18/65 C08G 18/00 […] › Compuestos de bajo peso molecular que tienen hidrógeno activo con compuestos de alto peso molecular que tienen hidrógeno activo.

PDF original: ES-2544886_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Cuerpos moldeados de espuma de poliuretano con estabilidad dimensional

La presente invención se refiere a un procedimiento de fabricación de cuerpos moldeados de espuma de poliuretano con una densidad de 15 a 45 g/l en el que se mezclan a) poliisocianatos orgánicos con b) polioles, que contienen b1) poliesteroles y b2) polieteroles poliméricos con una proporción de grupos OH primarios inferior al 5 %, c) agentes de expansión que contienen agua y, dado el caso, d) alargadores de cadena y/o reticulantes, e) catalizadores y f) otros coadyuvantes y/o aditivos, para dar una mezcla de reacción, se añaden a un molde y se dejan reaccionar para dar un cuerpo moldeado de espuma de poliuretano. Además, la presente invención se refiere al uso de dichos cuerpos moldeados de espuma de poliuretano como suelas de zapatos.

En los últimos años se ha establecido una tendencia hacia las suelas de zapatos ligeras. La reducción de la densidad en suelas de zapatos de poliuretano genera, de todas las maneras, problemas con la estabilidad dimensional del cuerpo moldeado. Esto significa que la suela total se reduce o bien la calidad superficial de las suelas de zapatas empeora debido a sitios contraídos.

Para mejorar la estabilidad dimensional de los poliuretanos se discuten en la literatura distintas posibilidades. Por ejemplo, el documento DE 242734 describe la fabricación de espumas integrales de poliuretano en la que se mezcla un prepolímero a base de poliesterol con un componente de poliol a base de polieteroles. Es una desventaja en los sistemas de poliuretano fabricados de este modo que debido a la incompatibilidad de los poliester- y polieteroles empeoran las propiedades mecánicas y no puede impedirse una contracción de las espumas integrales de poliuretano.

Otra posibilidad descrita en la literatura es el uso de polioles de injerto o poliméricos. Así, el documento EP 1 42 384 describe la fabricación de suelas de zapatos con estabilidad dimensional de baja densidad a base de polieterol usando cantidades grandes de polieter-(polioles de injerto). Las desventajas de este procedimiento son sus propiedades mecánicas claramente empeoradas en comparación con suelas de zapatos a base de poliesterol. Además, la alta proporción de polieteroles poliméricos repercute desventajosamente en la viscosidad del componente poliol.

En los documentos EP 1 79 675 y EP 1 756 187 se describe el uso de polioles poliméricos a base de poliesteroles en un poliesterpoliuretano. Debido a la viscosidad más elevada de cantidades grandes de poliester-(poliol polimérico) estos sistemas son claramente más difíciles de procesar. Además, los documentos EP 1 79 675 y EP 1 756 187 divulgan el uso de polioles poliméricos a base de polieterol en un sistema de poliesterolpoliuretano. Los documentos muestran en el ejemplo comparativo que el uso de polieteroles poliméricos proporciona una espuma intergral con una superficie insuficiente y una estructura celular gruesa.

El objetivo de la presente invención era proporcionar un cuerpo moldeado de espuma de poliuretano, en particular una espuma integral de poliuretano, que no se contrae tampoco en intervalos de densidad inferiores a 5 g/l y que presenta un estado de la superficie sobresaliente.

Este objetivo se logra mediante un cuerpo moldeado de espuma de poliuretano con una densidad de 15 a 45 g/l que puede obtenerse mediante un procedimiento en el que se mezclan a) poliisocianato orgánico con b) polioles, que contienen b1) poliesteroles y b2) polieteroles poliméricos con una proporción de grupos OH primarios inferior al 5 %, c) agentes de expansión que contienen agua y, dado el caso, d) alargadores de cadena y/o reticulantes, e) catalizadores y f) otros coadyuvantes y/o aditivos, para dar una mezcla de reacción, se añaden a un molde y se dejan reaccionar para dar un cuerpo moldeado de espuma de poliuretano.

Se denominan cuerpos moldeados de espuma de poliuretano en el marco de la invención a espumas de poliuretano que se fabrican en un molde. Se entiende que las espumas integrales de poliuretano en el sentido de la invención son espumas de poliuretano según la norma DIN 7726 con una zona exterior que, debido al proceso de conformación, presenta una densidad más elevada que el núcleo. La densidad aparente total en promedio a lo largo del núcleo y la zona exterior se encuentra, a este respecto, en el intervalo de 15 g/l a 45 g/l. Dado que también se fabrican espumas integrales de poliuretano en un molde, el cuerpo moldeado de espuma de poliuretano comprende también espumas integrales de poliuretano.

Los poliisocianatos (a) orgánicos y/o modificados que se usan para la fabricación de cuerpos moldeados de espuma de poliuretano (a) comprenden los isocianatos divalentes o con una valencia superior, alifáticos, cicloalifáticos y aromáticos conocidos por el estado de la técnica (componente a-1), así como mezclas discrecionales de los mismos. Ejemplos son 4,4-metanodifenildiisocianato, 2,4-metanodifenildiisocianato, las mezclas de metanodifenildiisocianatos monoméricos y homólogos de varios núcleos del metanodifenildiisocianato (MDI polimérico), tetrametilendiisocianato, hexametilendiisocianato (HDI), isoforondiisocianato (IPDI), 2,4- o 2,6- toluilendiisocianato (TDI) o mezclas de los isocianatos mencionados.

Se usa preferentemente 4,4-MDI. El 4,4-MDI usado preferentemente puede contener del al 2 % en peso de 2,4- MDI y cantidades reducidas, de hasta el 1 % en peso, de poliisocianatos modificados con alofanato o uretonimina.

También pueden usarse cantidades reducidas de polifenilenpolimetilpoliisocianato (MDI polimérico). La cantidad total de estos poliisocianatos con alta funcionalidad no debería sobrepasar el 5 % en peso del isocianato usado.

El componente poliisocianato (a) se usa preferente en forma de prepolímeros de poliisocianato. Estos prepolímeros de poliisocianato se pueden obtener haciendo reaccionar poliisocianatos (a-1) descritos previamente, por ejemplo a temperaturas de 3 a 1 °C, preferentemente a aproximadamente 8 °C, con polioles (a-2) para dar prepolímeros.

Los polioles (a-2) son conocidos por el experto y se describen, por ejemplo, en "Kunststoffhandbuch, volumen 7, Polyurethane", Cari Hanser Verlag, 3a edición 1993, capítulo 3.1. A este respecto, preferentemente, como polioles (a-2) se usan los pollesteroles descritos en b1).

Dado el caso se añaden a los polioles mencionados en la preparación de los prepolímeros de Isocianato alargadores de cadena o reticulantes habituales. Dichas sustancias se describen más adelante en d).

Los polioles b) contienen pollesteroles b1) y polieteroles pollméricos b2) con una proporción de grupos OH primarlos inferior al 5 %, así como dado el caso pollesteroles pollméricos b3) y/o otros polioles, por ejemplo polieteroles b4).

Como pollesteroles b1) pueden usarse pollesteroles que se usan habitualmente en la química de poliuretano. Los pollesteroles b1) pueden prepararse, por ejemplo, a partir de ácidos dicarboxílicos orgánicos con 2 a 12 átomos de carbono, preferentemente ácidos dicarboxílicos alifáticos con 4 a 6 átomos de carbono y alcoholes pollhidroxílicos, preferentemente dioles, con 2 a 12 átomos de carbono, preferentemente de 2 a 6 átomos de carbono. Como ácidos dicarboxílicos se consideran, por ejemplo: ácido succínlco, ácido glutárico, ácido adípico, ácido subérlco, ácido azelaico, ácido sebáceo, ácido decanodicarboxíllco, ácido maleico, ácido fumárico, ácido itálico, ácido ¡softálico y ácido tereftálico. A este respecto pueden usarse ácidos dicarboxílicos tanto individualmente como también en mezclas entre sí. En lugar de los ácidos dicarboxílicos libres pueden usarse también los derivados de ácidos dicarboxílicos correspondientes, tales como, por ejemplo, ásteres de ácidos dicarboxílicos de alcoholes con 1 a 4 átomos de carbono o anhídridos de ácidos dicarboxílicos. Preferentemente se usan mezclas de ácidos dicarboxílicos de ácidos succínlco, ácido glutárico y ácido adípico en relaciones de cantidades de, por ejemplo, 2 a 35 : 35 a 5 : 2 a 32 partes en peso, y especialmente ácido adípico. Ejemplos de alcoholes di- y pollhidroxílicos, especialmente dioles son: etanodlol, dietilenglicol; 1,2- o 1,3-propanodlol, dlpropilenglicol, 1,4-butanodiol, 1,5-pentanodlol, 1,6- hexanodlol, 1,1-decanodiol, glicerina y trimetllolpropano. Preferentemente se usan etanodlol, dietilenglicol, 1,4- butanodiol, 1,5-pentanodiol y 1,6-hexanodiol. Se pueden usar también poliesterpolioles constituidos por lactonas, por ejemplo s-caprolactona, o ácidos hldroxlcaproicos, por ejemplo ácido co-hidroxicaproico.

Para la preparación de los poliesterpolioles pueden policondensarse los poli(ácidos carboxílicos) y/o derivados de poli(ácidos... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento de fabricación de cuerpos moldeados de espuma de poliuretano con una densidad de 15 a 45 g/l, en el que se mezclan

a) poliisocianatos orgánicos con

b) polioles que contienen b1) poliesteroles

b2) polieteroles poliméricos con una proporción de grupos OH primarios inferior al 5 %.

c) agentes de expansión que contienen agua y dado el caso

d) alargadores de cadena y/o reticulantes,

e) catalizadores y

f) otros coadyuvantes y/o aditivos,

para dar una mezcla de reacción, se disponen en un molde y se dejan reaccionar para dar un cuerpo moldeado de espuma de poliuretano.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el contenido de agua es del ,1 al 2% en peso, con respecto a los componentes (a) a (f).

3. Procedimiento según las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque el componente b) contiene como componente b3) un poliesterol polimérico.

4. Cuerpo moldeado de espuma de poliuretano que puede obtenerse según una de las reivindicaciones 1 a 3.

5. Uso de un cuerpo moldeado de espuma de poliuretano según la reivindicación 4 como suela de zapatos.


 

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