BRPI0709997A2 - parte de poliuretano moldada, método para sua produção e seu uso - Google Patents
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Abstract
<B>PARTE DE POLIURETANO MOLDADA, MéTODO PARA SUA PRODUçãO E SEU USO<D>A presente invenção refere-se a partes de poliuretano moldadas que preservam sua cor e são hidroliticamente resistentes com propriedades de força excelentes e uma resistência a alta temperatura e ao desapareci- mento de cor em luz a elevadas temperaturas para aplicações sofisticadas no setor de interior de automóveis, cujos produtos são produzidos de uma mistura de reação de composições alifáticas e/ou cicloalifáticas de uso de um método de moldagem por injeção em reação (RIM) custo-eficaz ou um método de fundição que requere apenas um tempo de residência de molde curto. Para isso, A) uma composição composta de: A1) um pré-polímero trifuncional OH-terminado formado de i) um poliol ou uma combinação de poliol, e ii) um trímero baseado em diisocianato de hexametileno (HDI) e/ou um trímero baseado em diisocianato de hexametileno (HDI) com estrutura de biu reto, A2) um poliol ou uma combinação de poliol, A3) pelo menos um agente aumentador de cadeia di- e/ou trifuncional e/ou agente reticulante com grupos amina e/ou hidroxila e A4) um sistema de catalisador de pelo menos um composto or- ganometálico em combinação com pelo menos um catalisador de amina e opcional mente A5) um sistema de estabilizador e opcionalmente A6) pelo menos um aditivo e B) uma composição de isocianato composta de: i) 10 a 90% em peso de diisocianato de isoforona (IPDI) e/ou metileno-bis(4-isocianatocicloexano) (H12 MDI) e ii) 10 a 90% em peso de um trímero baseado em diisocianato de hexametileno (HDI) com estrutura de biureto e/ou um trímero baseado em dilsoclanato de hexametileno (HDI) são reagidos.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PARTE DEPOLIURETANO MOLDADA, MÉTODO PARA SUA PRODUÇÃO E SEUUSO".
Campo Técnico
A presente invenção refere-se a partes de poliuretano moldadasbem como a produção destas e a seu uso. Essas partes de poliuretano mol-dadas devem ser usadas em particular como um material de superfície, es-pecialmente para materiais de laminação para uso como revestimento desuperfície de componentes estruturais para uso no setor de interior de auto-móveis.
Partes de poliuretano moldadas podem ser produzidas de umsistema de poliuretano como uma mistura reativa em moldes abertos ou fe-chados usando um método de fundição ou um método de moldagem porinjeção em reação (RIM).
Para garantir um método custo-eficaz com produtividade aumen-tada e baixos custos de produção, é especialmente importante garantir queos tempos de residência de molde sejam os mais curtos possíveis.
O tempo de residência de molde é definido como o tempo ne-cessário para uma composição de material alcançar uma força inicial sufici-ente para garantir boas propriedades de desmoldagem e uma fácil remoçãode um molde de injeção ou um molde de fundição sem deformação e Iacera-ção do produto.
Técnica Anterior
Para diminuir o tempo de residência de molde na produção depoliuretanos, as Patentes U.S. 4,150,206 e 4,292,411 descrevem sistemascataiíticos especiais que consistem substancialmente em uma combinaçãode um iniciador de amina e um catalisador de chumbo ou bismuto. Os siste-mas catalíticos especiais são descritos para uma variedade de diferentesespumas de pele e elastômeros integrais, com os tempos de residência demolde citados nos exemplos estando dentro de uma faixa de alguns minutos.
Os documentos impressos EP-A 0 690 085 e US-A 5,502,147descrevem sistemas de poliuretano que, ao invés de serem baseados emdiisocianato de isoforona (IPDI), são baseados em diisocianato de hexameti-Ieno comparativamente reativo (HDI), o uso do qual leva a um sistema emque, de acordo com os exemplos no documento impresso US-A 4,772,639,requerem tempos de resistência de molde de 3 a 10 minutos.
A patente européia EP 0 929 586 B1 descreve elastômeros depoliuretano os quais, usando o método RIM baseado no componente de iso-cianato IDPI, podem ser processados em poliuretano moldado em um tempode residência de molde economicamente aceitável e que são apropriadospara uso em enquadramento de janelas. Esses elastômeros de poliuretano podem ser produzidos dentro de tempos de residência de molde relativa-mente baixos.
As propriedades mecânicas e a estabilidade em luz e temperatu-ra de sistemas de poliuretano conhecidos, entretanto, são freqüentementeinadequadas para uso no setor de interior de automóveis. Os requerimentos da indústria de automóveis que devem sercumpridos por um material de superfície para uso no setor de interior de au-tomóveis, em particular para materiais de Iam inação para uso como revesti-mentos de superfície de componentes estruturais, são altas forças de mate-rial, em particular alta resistência à tensão e alta resistência à propagação de laceração, e alta resistência a abrasão. Adicionalmente, o sentimento, emparticular de uma mão seca e parecida com couro, e resistência à luz e tem-peratura altas são critérios que devem ser cumpridos para uso no setor deinterior de automóveis.
Durante testes de envelhecimento em que as partes eram ex- postas a luz quente a 1209C e simulação de sol por vários meses, por e-xemplo, a cor, o grau de brilho e a aparência da granulação da superfícienão devem mudar. É especialmente indesejável se o brilho da estrutura degranulação aumentar após processos de envelhecimento especiais.Apresentação da Invenção Usando a técnica anterior como ponto de partida, o problema aser resolvido pela presente invenção é tornar disponível um método para aprodução de partes de poliuretano moldadas que são especialmente custo-eficazes, que necessitam de tempos de residência de molde curtos, e quetorne possível a produção de partes de poliuretano moldadas que são mar-cadas por alta resistência mecânica e estabilidade em luz e alta temperatura.Essas partes de poliuretano moldadas devem ser usadas especialmentecomo um material de superfície, em particular como um material de Iamina-ção para uso como revestimento de superfície de componentes estruturais,no setor de interior de automóveis.
Esse problema é resolvido de acordo com a presente invenção,
onde
A) uma composição composta dos seguintes componentes:
A1) um pré-polímero trifuncional OH-terminado formado de
i) um poliol ou uma combinação de poliol, em particular com umamassa molar de 650 a 4000 e
ii) um trímero baseado em diisocianato de hexametileno (HDI)e/ou um trímero baseado em diisocianato de hexametileno (HDI) com estru-tura de biureto, em particular em uma razão molar de (combinação de) poliolpara isocianato de 3:1,
A2) um poliol ou uma combinação de poliol, em particular comuma massa molar de 650 a 4000,
A3) pelo menos um agente aumentador de cadeia di- e/ou trifun-
cional e/ou agente reticulante com grupos NH, NH2 e/ou OH e
A4) um sistema de catalisador de pelo menos um composto or-ganometálico em combinação com pelo menos um catalisador de amina eopcionalmente
A5) um sistema de estabilizador e opcionalmente
A6) pelo menos um aditivoe
B) uma composição de isocianato composta de:
i) 10 a 90% em peso de diisocianato de isoforona (IPDI) e/oumetileno-bis(4-isocianatocicloexano) (H12 MDI) e
ii) 10a 90% em peso de um trímero baseado em diisocianato dehexametileno (HDI) com estrutura de biureto e/ou um trímero baseado emdiisocianato de hexametileno (HDI)
são reagidos em um método de fundição ou em um método de moldagempor injeção em reação para formar uma parte de poliuretano moldada alifáti-ca e/ou cicloalifática.
Para produzir a parte ou sistema de poliuretano moldada resis-tente à luz, preferivelmente são usados componentes de poliuretano alifáti-cos e/ou cicloaliáticos, já que componentes aromáticos no sistema de poliu-retano levam a mudanças na cor e amarelamento dos produtos quando es-ses produtos são expostos a luz. Surpreendentemente, apesar do uso deisocianatos alifáticos e/ou cicloalifáticos, os poliuretanos de acordo com apresente invenção são marcados por propriedades de força especialmenteboas, embora as propriedades mecânicas de poliuretanos baseados em iso-cianatos alifáticos e/ou cicloalifáticos são normal e marcadamente inferioresàs propriedades mecânicas de poliuretanos que são baseados em isociana-tos aromáticos.
Adicionalmente, apesar do uso de isocianatos alifáticos e/ou ci-cloalifáticos, que são invariavelmente menos reativos que isocianatos aro-máticos, os tempos de residência de molde são muito curtos.
A combinação especial, preferivelmente de IPDI e/ou de H12 MDI(Bi) com um trímero baseado em HDI com estrutura de biureto e uma massamolar de 478 e/ou um trímero baseado em HDI com uma massa molar de504 (Bii), reagido com um pré-polímero trifuncional OH-terminado (A1) que éproduzido baseado no poliol de poliéter e/ou poliol de poliéster (A1i)) comum trímero baseado em HDI com uma estrutura de biureto e/ou um trímerobaseado em HDI (A1ii)), bem como componentes aumentadores de cadeia ede crosligação com amina e OH (A3), levam a partes moldadas com proprie-dades de força especialmente altas, uma alta estabilidade a calor e temposde residência de molde iguais ou menores que 60 segundos.
Preferivelmente, diisocianato de isoforona (IPDI) e metileno-bis(4-isocianatocicloexano) (H12 MDI) podem ser alternativamente usadoscomo componente Bi).
Preferivelmente, um trímero baseado em HDI e um trímero ba-seado em HDI com estrutura de biureto podem ser alternativamente usadoscomo componentes Bii) e A1ii), respectivamente.
Para os pré-polímeros A1 e a composição de isocianato B1 o usode um trímero baseado em diisocianato de hexametileno (HDI) com umamassa molar de 504 deve ser especificamente preferido.
Em uma modalidade importante,
A1) 20 a 85% em peso do pré-polímero, relativo ao peso dacomposição geral A,
A2) 10 a 70% em peso de poliol ou da combinação de poliol, re-Iativo ao peso da composição geral A,
A3) 5 a 20% em peso do agente aumentador de cadeia e/ou doagente reticulante, relativo ao peso da composição geral A,
A4) 0,01 a 3,5% em peso do sistema de catalisador, relativo aopeso da composição geral A e/ou
A5) 0,2 a 1,5% em peso do sistema de estabilizador, relativo aopeso da composição geral A,
são usados.
A composição de isocianato B tem um conteúdo de NCO espe-cialmente entre 25 e 35% em peso e preferivelmente inclui
Bi) 40 a 80% em peso, em particular 50 a 75% em peso, de IPDIe/ou de H12 MDI, relativo ao peso total da composição de isocianato B e
Bii) 20 a 60% em peso, em particular 25 a 50% em peso, do trí-mero baseado em HDI com estrutura de biureto e/ou do trímero baseado emHDI, relativo ao peso total da composição geral de isocianato B, em particu-lar em uma razão em peso de Bi):Bii) de 2:1, preferivelmente de 2:1 a 1,25:1.
Como poliol sozinho ou como combinação de poliol (A1 i) e/ou
A2), preferivelmente um é selecionado do grupo consistindo em
- polipropileno éter poliol, em particular com uma massa molarde 800 a 2000,
- um copolímero de policaprolactona (PCL) e politetraidrofurano(PTHF), em particular com uma massa molar de 2000 a 4000,
- politetraidrofurano, em particular com uma massa molar de 650a 3000,
- policarbonato diol, em particular como uma massa molar de1000 a 2000,
e/ou
- poliadipato baseado em butanodiol, hexanodiol e/ou neopentilglicol, em particular com uma massa molar de 1000 a 2000, é usado.
Para uma estrutura de segmento mole de cadeia longa, misturasestáveis para a reação com isocianato são preferivelmente obtidas tambémcom outra adição de polióis di- e/ou trifuncionais baseados em poliéter e/oupoliéster.
Em uma modalidade preferida, para garantir uma cura rápida etempos de residência de molde curtos, os blocos de construção fundamen-tais dos poliuretanos necessários podem ser produzidos através de pré-reação do pré-polímero trifuncional OH-terminado especial (A1) pela reaçãodo trímero baseado em HDI com os polióis ou combinações de polióis des-critas acima.
A adição de poliol ou combinações de poliol (A2) na composiçãoA tem influência principalmente na dureza do sistema de poliuretano e naparte de poliuretano moldada, com o uso de poliol com funcionalidade 2sendo preferido para obter uma estrutura linear e uma cristalização superiordos produtos de reação. Polipropileno éter poliol com uma massa molar de1000 e 2000, copolímero de PCL-PTHF com uma massa molar de 2000, po-litetraidrofurano com uma massa molar de 2000 e adipato de neopentil glicolcom uma massa molar de 2000 foram descobertos como sendo especial-mente apropriados.
Por motivos de baixa viscosidade, combinações de poliol (A2),preferivelmente selecionados de dois polióis do grupo de polipropileno éterpoliol, copolímero de PCL-PTHF e adipato de neopentil glicol, são usadas naprodução de partes de poliuretano moldadas para garantir bom processa-mento e boa compatibilidade com os outros grupos amina e hidroxila dosagentes aumentadores de cadeia e/ou dos agentes reticulantes.
O uso do copolímero de PCL-PTHF que, como um mediador defase, garante homogeneização superior e é apropriado para uso na combi-nação com o poliéter e polióis de poliéster de uma diferente estrutura paraproduzir uma mistura que seja estável no armazenamento é especialmenteútil para as combinações de poliol (A1 i) e/ou A2).
Em uma modalidade especialmente útil, as mesmas combina-ções de poliol são usadas tanto como componente A1 i) e como componente A2.
Para garantir um tempo de residência de molde especialmentecurto e resistência à tensão, elongação na quebra e resistência à propaga-ção de laceração especialmente altas, uma modalidade especialmente pre-ferida fornece para o uso de polipropileno éter poliol, em particular com umamassa molar de 2000, um valor de OH de 54 e um conteúdo de oxido depropileno (OP) de 100%, e um copolímero de PCL-PTHF, em particular comuma massa molar de 2000 e um valor de OH de 58, como componentes A1i)e A2, respectivamente.
Para garantir um tempo de residência de molde especialmentecurto e resistência à tensão, elongação na quebra e resistência à propaga-ção de laceração altas, é recomendado que polipropileno éter poliol, em par-ticular com uma massa molar de 2000, um valor de OH de 54 e um conteúdode OP de 100%, e politetraidrofurano (PTHF), em particular com uma massamolar de 2000 e valor de OH de 56, sejam usados como componentes A1i) eA2, respectivamente.
Para garantir um tempo de residência de molde curto e resistên-cia à tensão, elongação na quebra e resistência à propagação de laceraçãoespecialmente altas, um copolímero de PCL-PTHF, em particular com umamassa molar de 2000 e um valor de OH de 58, e adipato de neopentil glicol,em particular com uma massa de 2000 e um valor de OH de 55, são preferi-velmente usados como componentes A1i) e A2, respectivamente.
Os agentes aumentadores de cadeia e/ou agentes reticulantes(A3) usados são preferivelmente aqueles selecionados do grupo consistindoem butanodiol, hexanodiol, trimetilolpropano, etanolamina, dietanolamina,etilenodiamina e/ou hexametilenodiamina, sozinhos ou em combinação umcom o outro, com uma massa molar de 60 a 250.
Os grupos amina têm uma influência marcante na reatividade dopoliuretano. Na reação com isocianato, altas quantidades no sistema de a-gentes reticulantes levam a uma rápida gelatinização da mistura, com a des-vantagem de que moldes com fluxos profundos não podem ser completa-mente preenchidos.
Como resultado, combinações de grupos amina e hidroxila sãopreferivelmente usadas. O conteúdo de componentes com grupos aminaestá preferivelmente dentro de uma faixa de 1 a 40% em peso relativo à so-ma dos agentes aumentadores de cadeia e dos agentes reticulantes.
O sistema de catalisador (A4) preferivelmente usado é um sele-cionado do grupo consistindo em compostos organometálicos, como, com-postos de bismuto, estanho, zircônio e/ou potássio, em combinação comcatalisadores de amina, em particular, trietilenodiamina e/ou dimetilamino-propil uréia.
O sistema de estabilizador (A5) preferivelmente usado é um se-lecionado do grupo consistindo em antioxidantes, absorvedores UV e/ou es-tabilizadores de luz.
Para garantir boa resistência à degradação por luz, oxigênio ecalor, o sistema de estabilizador (A5) preferivelmente adicionado inclui antio-xidantes e absorvedores UV em combinação com estabilizadores de luz. Osantioxidantes preferidos são aqueles do tipo organofosfito alifático ou aromá-tico e/ou fenol substituído, os estabilizadores de luz preferidos são aquelesdo tipo amina alicíclicos substituídos e os absorvedores de UV preferidossão aqueles do tipo benzotriazola.
Opcionalmente, aditivos (A6), em particular, agentes absorvedo-res de água, por exemplo, zeólitos, agentes antibloqueamento e/ou agentesde liberação de molde interno, podem ser adicionados na composição A.
As composições AeB têm preferivelmente um índice de NCOde entre 95 e 115 e são preferivelmente processadas a uma temperatura de40°C a 60°C e fundidas ou injetadas em um molde preaquecido a uma tem-peratura entre 60°C e 120°C, em particular entre 80°C e 100°C.Adicionalmente, o problema a ser resolvido pela presente inven-ção, que é tornar disponível partes de poliuretano moldadas que são marca-das por uma estabilidade em luz e temperatura altas e que possam ser pre-paradas especial e custo-efetivamente enquanto garantindo tempos de resi- dência de molde curtos, é resolvido pelas características da reivindicação10.
As partes de poliuretano moldadas descritas acima são preferi-velmente usadas na forma de materiais de laminação, em particular comoum revestimento de superfície de componentes estruturais, especialmente no setor de interior de automóveis.
Adicionalmente, a presente invenção também se refere a umsistema de poliuretano que inclui uma composição A e uma composição B,com a composição A sendo composta dos seguintes componentes:
A1) um pré-polímero trifuncional OH-terminado formado de i) um poliol ou uma combinação de poliol, em particular com umamassa molar de 650 a 4000 e em particular com um valor de OH de 100 a500, e
ii) um trímero baseado em diisocianato de hexametileno (HDI)e/ou um trímero baseado em diisocianato de hexametileno (HDI) com estru- tura de biureto, em particular em uma razão molar de (combinação de) poliolpara isocianato de 3:1,
A2) um poliol ou uma combinação de poliol, em particular comuma massa molar de 650 a 4000,
A3) pelo menos um agente aumentador de cadeia di- e/ou trifun- cional e/ou agente reticulante com grupos NH, NH2 e/ou OH e
A4) um sistema de catalisador de pelo menos um composto or-ganometálico em combinação com pelo menos um catalisador de amina eopcionalmente
A5) um sistema de estabilizador e opcionalmente A6) pelo menos um aditivo,
e com a composição de isocianato B composta dos seguintes componentes:i) 10 a 90% em peso de diisocianato de isoforona (IPDI) e/oumetileno-bis(4-isocianatocicloexano) (H12 MDI) e
ii) 10 a 90% em peso de um trímero baseado em diisocianato dehexametileno (HDI) com estrutura de biureto e/ou um trímero baseado emdiisocianato de hexametileno (HDI).
As modalidades preferidas têm as especificações mencionadasacima das composições AeB.
O sistema de poliuretano mencionado têm preferivelmente umaresistência à tensão de acordo com DIN/ISO 527-3 maior que 10 MPa, prefe-rivelmente maior que 15 MPa1 e/ou uma elongação na quebra de acordocom DIN/ISO 527-3 maior que 170%, preferivelmente maior que 190%, e/ouuma resistência à propagação de laceração de acordo com DIN/ISO 13937maior que 5 N/mm, preferivelmente maior que 7 N/mm.
Sistemas de poliuretano desse tipo podem ser usados comouma vantagem para produzir partes moldadas, tecidos não-tecidos ou mate-riais de laminação para uso em aplicações higiênicas e médicas.
Com as partes de poliuretano moldadas e sistemas de poliureta-no de acordo com a presente invenção, altos valores especialmente comrelação a resistência à tensão, resistência à propagação de laceração e re-sistência a abrasão são obtidos. Em testes investigando o comportamentode envelhecimento de exposição a calor e luz quente a 1209C realizado deacordo com os requerimentos da indústria automobilística em materiais delaminação de RIM, nenhuma mudança na estrutura de grãos da superfíciefoi encontrada. Adicionalmente, também não foi possível observar um au-mento no brilho da superfície.Meios de Realização da Invenção
Exemplos práticos especialmente preferidos da presente inven-ção serão descritos abaixo.
Para produzir materiais de laminação de teste, duas composi-ções reativas AeB foram produzidas:Composição A:
A1) pré-polímero OH-terminado formado de um(a) (combinaçãode) poliol e um trímero baseado em HDIΑ2) um(a) (combinação de) poliol
A3) agentes aumentadores de cadeia e agentes reticulantes
A4) um sistema de catalisador
A5) um sistema de estabilizadorComposição B:
Bi) IPDI ou H12 MDI
Bii) um trímero baseado em HDI ou um trímero baseado em HDIcom estrutura de biureto
IPOI: diisocianato de isoforona, massa molar 222, conteúdo deNCO 37,6% (Vestanat IPDI, Degussa)
H12 MDI: metileno-bis(4-isocianatocicloexano), massa molar 262,(Desmodur W, Bayer)
Trímero baseado em HDI: trímero baseado em diisocianato dehexametileno, massa molar 504, conteúdo de NCO 22%, funcionalidade 3(TolonateHDT1Rhodia)
Trímero baseado em HDI com estrutura de biureto: trímero ba-seado em diisocianato de hexametileno com estrutura de biureto, com umamassa molar de 478, conteúdo de NCO 22%, funcionalidade 3 (TolonateHDT, Rhodia)
Para uso no método de fundição, as composições AeB sãomisturadas por 5 segundos a uma temperatura de 40eC em um aparelho deagitação de alta velocidade e subseqüentemente fundidos em um molde a-berto que tinha sido aquecido a uma temperatura de 805C. Após 60 segun-dos, o material de laminação moldado é removido do molde e, ainda quente,testado para força inicial e fragilidade a quente por sujeição a testes de esti-ramento e entortamento lateral.
Para uso no método de RIM (moldagem por injeção em reação),as composições AeB são misturadas a uma temperatura de 609C em umsistema de alta pressão usando um misturador em alta pressão e injetadasem um molde fechado que tinha sido aquecido a uma temperatura de 1009C.Após 50 segundos, o material de laminação moldado é testado para forçainicial de uma maneira idêntica que aquela usada no método de fundição.As composições AeB listadas nas seguintes tabelas foram rea-gidas no método de fundição.Tabela 1: Pre-polimeros (A1) que foram usadosnos exemplos
<table>table see original document page 14</column></row><table>Produção dos pré-polímeros OH-terminados e trifuncionais (A1):
Ao agitar, o poliol ou os polióis e o trímero baseado em HDI fo-ram reagidos em um reator por 3 h a uma temperatura de 80gC.
Poliol 1 (A1i), A2): Polipropileno éter poliol, massa molar 1000,valor de OH de 110, conteúdo de óxido de propileno (OP) de 100%, (Des-mophen 1110, Bayer)
Poliol 2 (A1 i), A2): Polipropileno éter poliol, massa molar 2000,valor de OH de 54, conteúdo de OP de 100%, (Desmophen 3600, Bayer)
Poliol 3 (A1i), A2): copolímero de policaprolactona (PCL)- polite-traidrofurano (PTHF), massa molar 2000, valor de OH de 58, conteúdo deOP de 100%, (Capa 7201, Interox)
Poliol 4 (A1i), A2): Politetraidrofurano, massa molar 2000, valorde OH de 56, (PTHF, BASF)
Poliol 5 (A1i), A2): Adipato de neopentil glicol, massa molar2000, valor de OH de 55, (Desmophen 2028, Bayer)<table>table see original document page 16</column></row><table><table>table see original document page 17</column></row><table><table>table see original document page 18</column></row><table>Tabela 4: Exemplos comparativos (tecnica anterior)
<table>table see original document page 19</column></row><table>Tabela 5: Propriedades fisicas e reatividade
<table>table see original document page 20</column></row><table><table>table see original document page 21</column></row><table>Nos exemplos comparativos de acordo com a técnica anterior(Exemplos 6 e 7), tempos de residência marcadamente mais longos, propri-edades de força marcadamente menores, e uma resistência a calor e desa-parecimento de cor em luz a elevadas temperaturas foram medidos quandocomparados com aqueles das partes de poliuretano moldadas de acordocom a presente invenção.
Em uma modalidade da parte de poliuretano moldada com poli-propileno éter poliol e copolímero de PCL-PTHF como componente A1 i) e A2e com IPDI (Bi)) e um trímero baseado em HDI (Bii)) como composição deisocianato Beum trímero baseado em HDI como componente A1 ii) para opré-polímero, o tempo de residência do molde é especialmente curto, e aresistência à tensão, a elongação na quebra e a resistência à propagação delaceração são especialmente altas.
Em outra modalidade da parte de poliuretano moldada com poli-propileno éter poliol e politetraidrofurano (PTHF) como componente A1i) eA2 com IPDI (Bi)) e um trímero baseado em HDI (Bii)) como composição deisocianato B e um trímero baseado em HDI como componente A1ii) para opré-polímero, o tempo de residência de molde é especialmente curto, e aresistência à tensão, a elongação na quebra e a resistência à propagação delaceração são altas.
Em ainda outra modalidade da parte de poliuretano moldadacom copolímero de PCL-PTHF e adipato de neopentil glicol como compo-nente A1i) e A2 com Hi2 MDI (Bi)) e um trímero baseado em HDI (Bii)) comocomposição de isocianato B e um trímero baseado em HDI como componen-te Al ii) para o pré-polímero, o tempo de residência de molde é baixo, e aresistência à tensão, a elongação na quebra e a resistência à propagação delaceração são especialmente altas.
Em ainda outra modalidade da parte de poliuretano moldadacom propileno éter poliol e copolímero de PCL-PTHF e adipato de neopentilglicol como componente A1i) e A2 com IPDI (Bi)) e um trímero baseado emHDI com estrutura de biureto (Bii)) como composição de isocianato B e umtrímero baseado em HDI como componente A1i)) para o pré-polímero, otempo de residência de molde é baixo, e a resistência à tensão, a elongaçãona quebra e a resistência à propagação de laceração são especialmentealtas.
No uso de sistemas de poliuretano em que o componente de poliol é reagido apenas com Hi2 MDI ou IPDI ou em combinação com o trí-mero relevante, não foi possível alcançar nem o perfil de propriedade espe-cial das partes de poliuretano moldadas de acordo com a presente invenção,como alta força mecânica e resistência à alta temperatura e ao desapareci-mento de cor, ou a produção custo-eficaz de tais partes a tempos de resi-dência de molde curtos.
Adicionalmente, a avaliação das propriedades mecânicas e dedesaparecimento de cor em luz a elevadas temperaturas também revelaramdesvantagens marcantes das misturas de comparação. Com os materiais delaminação da técnica anterior produzidos, especialmente a resistência à ten- são e a resistência à propagação de laceração alcançaram valores de ape-nas 50% a 60% daqueles obtidos com os sistemas de reação de acordo coma presente invenção.
O envelhecimento dos materiais de laminação das misturas decomparação por exposição à luz quente a 120ºC levaram a um aumento pro- nunciado no brilho da superfície enquanto nenhuma mudança no grau debrilho e na estabilidade de granulação foi observada nos materiais de lami-nação de acordo com a presente invenção.
Claims (15)
1. Método para a produção de uma parte de poliuretano moldadaalifática e/ou cicloalifática em um método de fundição ou em um método demoldagem por injeção em reação, caracterizado pelo fato de que são reagi-das:A) uma composição composta de:A1) um pré-polímero trifuncional OH-terminado formado dei) um poliol ou uma combinação de poliol, eii) um trímero baseado em diisocianato de hexametileno (HDI)e/ou um trímero baseado em diisocianato de hexametileno (HDI) com estru-tura de biureto,A2) um poliol ou uma combinação de poliol,A3) pelo menos um agente aumentador de cadeia di- e/ou trifun-cional e/ou agente reticulante com grupos amina e/ou grupo hidroxilaA4) um sistema de catalisador de pelo menos um composto or-ganometálico em combinação com pelo menos um catalisador de amina eopcionalmenteA5) um sistema de estabilizador e opcionalmenteA6) pelo menos um aditivo; eB) uma composição de isocianato composta de:i) 10 a 90% em peso de diisocianato de isoforona (IPDI) e/oumetileno-bis(4-isocianatocicloexano) (H12 MDI) eii)10a-90% em peso de um trímero baseado em diisocianato de-hexametileno (HDI) com-estrutura de-biureto-e/ou-um-trímero baseado emdiisocianato de hexametileno (HDI).
2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de queA1) 20 a 85% em peso do pré-polímero, relativo ao peso dacomposição geral A, A2) 10 a 70% em peso de poliol ou da combinação de poliol, re-lativo ao peso da composição geral A,A3) 5 a 20% em peso do agente aumentador de cadeia e/ou doagente reticulante, relativo ao peso da composição geral A,A4) 0,01 a 3,5% em peso do sistema de catalisador, relativo aopeso da composição geral A e/ouA5) 0,2 a 1,5% em peso do sistema de estabilizador, relativo aopeso da composição geral A, são usados.
3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizadopelo fato de queB) a composição de isocianato usada é composta dei) 40 a 80% em peso, em particular 50 a 75% em peso, de IPDIe/ou de Hi2 MDI, relativo ao peso total da composição de isocianato B eii) 20 a 60% em peso, em particular 25 a 50% em peso, do tríme-ro baseado em HDI com estrutura de biureto e/ou do trímero baseado emHDI, relativo ao peso total da composição geral de isocianato B.
4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a-3, caracterizado pelo fato de queA1i) e/ou A2) como poliol sozinho ou como uma combinação depoliol é/são usado(s), com um sendo selecionado do grupo consistindo empolipropileno éter poliol, copolímero de policaprolactona (PCL) e politetrai-drofurano (PTHF), politetraidrofurano, policarbonato diol e/ou poliadipato ba-seado em butanodiol, hexanodiol e/ou neopentil glicol, em particular comuma massa molar de 650 a 4000.
5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a-4, caracterizado pelo fato de queA3) como agente aumentador de cadeia e/ou agente reticulantesozinho ou em combinação um com o outro é usado, com um sendo sele-cionado do grupo consistindo em butanodiol, hexanodiol, trimetilolpropano,etanolamina, dietanolamina, etilenodiamina e/ou hexametilenodiamina comuma massa molar de 60 a 250.
6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a-5, caracterizado pelo fato de queA4) como sistema catalisador é usado, com um sendo selecio-nado do grupo consistindo em compostos organometálicos, como, compos-tos de bismuto e/ou estanho e/ou zircônio e/ou potássio, em combinaçãocom catalisadores de amina, em particular, trietilenodiamina e/ou dimetilami-nopropil uréia.
7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a6, caracterizado pelo fato de queA5) como o sistema de estabilizador é usado, com pelo menosum sendo selecionado do grupo consistindo em antioxidantes, absorvedoresUV e/ou estabilizadores de luz.
8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a7, caracterizado pelo fato de queA6) como o aditivo usados são agentes absorvedores de água,agentes antibloqueio e/ou agentes de liberação de molde interno.
9. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a8, caracterizado pelo fato de que as composições AeB com um índice deNCO entre 95 e 115 são processadas a uma temperatura de entre 409C e609C e são subseqüentemente fundidas ou injetadas em um molde que te-nha sido preaquecido a uma temperatura de entre 60°C e 120°C, em particu-lar a uma temperatura entre 80°C e 100°C.
10. Parte de poliuretano moldada, caracterizada pelo fato de queé obtenível pelo uso do método como definido em qualquer uma das reivin-dicações 1 a 9.
11. Parte de poliuretano moldada de acordo com a reivindicação10, caracterizada pelo fato de que possui um tempo de residência de moldemenor que ou igual a 60 segundos, preferivelmente menor que ou igual a 50segundos, e uma resistência à tensão de acordo com DIN/ISO 527-3 maiorque 10 MPa, preferivelmente maior que 15 MPa, e/ou uma elongação naquebra de acordo com DIN/ISO 527-3 maior que 170%, preferivelmentemaior que 190%, e/ou uma resistência à propagação de laceração de acordocom DIN/ISO 13937 maior que 5 N/mm, preferivelmente maior que 7 N/mm.
12. Uso da parte de poliuretano moldada como definida nas rei-vindicações 10 e 11, caracterizado pelo fato de que é como um material delaminação, em particular como um revestimento de superfície de componen-tes estruturais, especialmente no setor de interior de automóveis.
13. Sistema de poliuretano, caracterizado pelo fato de que incluias composições AeB como definidas em qualquer uma das reivindicações-1 a 8.
14. Sistema de poliuretano de acordo com a reivindicação-13,caracterizado pelo fato de que possui um tempo de residência de moldemenor que ou igual a 60 segundos, preferivelmente menor que ou igual a 50segundos, e uma resistência à tensão de acordo com DIN/ISO 527-3 maiorque 10 MPa, preferivelmente maior que 15 MPa, e/ou uma elongação naquebra de acordo com DIN/ISO 527-3 maior que 170%, preferivelmentemaior que 190%, e/ou uma resistência à propagação de laceração de acordocom DIN/ISO 13937 maior que 5 N/mm, preferivelmente maior que 7 N/mm.
15. Uso do sistema de poliuretano como definido na reivindica-ção 13 ou 14, caracterizado pelo fato de que é na produção de partes mol-dadas, tecidos não-tecidos ou materiais de laminação para aplicações médi-cas e higiênicas.
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