BRPI0820852B1

BRPI0820852B1 - processo para a produção de compósitos, e, aparelhagem para a aplicação das misturas de reação líquidas a uma camada externa

Info

Publication number: BRPI0820852B1
Application number: BRPI0820852-2A
Authority: BR
Inventors: Schaper Bernd; Schön Lars; Thomas Maria; Huntemann Peter; Hensiek Rainer; Fabisiak Roland; Viereck Rüdiger
Original assignee: Basf Se
Priority date: 2007-12-17
Filing date: 2008-12-15
Publication date: 2019-11-05
Also published as: EP2737956B1; EP2234732B1; KR101530108B1; ES2812628T3; EP2737956A1; HUE050558T2; AU2008337524B2; US8613981B2; HUE050554T2; BRPI0820852A2; MX343958B; EP2735375A1; US20140017412A1; AU2008337524A1; EP2234732A2; PT2234732E; WO2009077490A2; CN101903113A; CA2707500A1; RU2493004C2

Abstract

processo para a produção de compósitos, e, aparelhagem para a aplicação das misturas de reação líquidas a uma camada externa o objetivo da invenção é um processo para a produção de corpos compósitos, que compreendem pelo menos uma camada de revestimento b) e uma espuma dura à base de isocianato a), em que a dita camada de revestimento b) é movida continuamente e o material de partida para a dita espuma dura à base de isocianato a) é aplicada à dita camada de revestimento b ), caracterizada pelo fato de que a aplicação do material de partida líquido para a espuma dura à base de isocianato a) é realizada usandose pelo menos um tubo fixo c ), que está preso paralelo ao plano da camada de revestimento e perpendicular à direção do movimento para a camada de revestimento b) e é dotada de aberturas t).

Description

“PROCESSO PARA A PRODUÇÃO DE COMPÓSITOS, E, APARELHAGEM PARA A APLICAÇÃO DAS MISTURAS DE REAÇÃO LÍQUIDAS A UMA CAMADA EXTERNA”

A invenção refere-se a um processo para a produção de elementos compósitos compostos de pelo menos uma camada externa de mistura da reação que forma espuma, que é aplicada à camada externa inferior por meio de pelo menos um tubo fixo que tenha aberturas.

A produção de elementos compósitos em particular compostos de camadas metálicas externas e de um cerne composto de espumas à base de isocianato, principalmente de espumas de poliuretana (PU) ou de espumas de poliisocianurato (PIR), é amplamente realizada atualmente em sistemas de esteira dupla que operam continuamente, estes elementos frequentemente também sendo chamados elementos em sanduíche. Os elementos para o projeto de fachadas em uma variedade muito ampla de prédios são elementos em sanduíche longitudinais cada vez mais importantes para isolamento de câmaras frigoríficas. As camadas externas usadas neste caso compreendem não apenas folha de aço revestida, porém também folha de aço inoxidável, folha de cobre ou folha de alumínio. Particularmente no caso de elementos para fachadas, a estrutura da superfície do limite entre a espuma e a camada externa é de importância decisiva. Por várias razões, frequentemente ocorrem inclusões de ar indesejadas, conhecidas como vacúolos, entre a camada externa inferior e a espuma à base de isocianato durante a produção dos elementos em sanduíche. Na aplicação de elemento na fachada, estas inclusões de ar entre a folha de metal e a espuma podem fazer com que a folha de metal forme bolhas e tomem as fachadas pouco apresentáveis, particularmente na eventualidade de acentuadas variações de temperatura e se as tonalidades de cor da camada externa forem escuras.

O adesivo entre a espuma isolante e a camada externa inferior e a camada externa inferior também é reduzido. Frequentemente é o caso em que a camada externa inferior em elementos intercalados tem a mais fraca adesão, determinada pelo teste de tração. Além disso, o lado inferior da folha de metal é o lado externo da fachada nos projetos usuais produzidos usandose elementos intercalados e, portanto são expostos a condições extremas, exemplos sendo efeitos de temperatura e de sucção. E, portanto sujeito a maiores esforços do que o lado do topo do elemento intercalado e o resultado disso pode ser a separação da espuma da folha de metal e similarmente, portanto formação de bolhas.

Há, portanto um requisito para descobrir um processo que durante um período prolongado minimiza a formação de vacúolo na superfície das espumas rígidas à base de isocianato ou evita isto completamente e que funciona mesmo quando o processo de produção for sujeito a circunstâncias externas adversas. O processo pretende ser capaz de uso continuo ou em batelada. A operação em batelada pode, por exemplo, ser usada durante a partida da esteira dupla e para elementos compósitos produzidos por meio de prensas que operam em batelada. O uso contínuo ocorre quando são usados sistemas de esteira dupla.

No processo em esteira dupla da técnica anterior, a mistura da reação é preparada por maquinaria que usa tecnologia a alta ou a baixa pressão e é aplicada à camada externa por meio de aplicadores do tipo raspador oscilante. O raspador neste caso é estacionário na direção da corrida da esteira e oscila através da largura do elemento. Uma desvantagem deste método de aplicação é que qualquer requisito para sobrepor duplamente sobre a mistura da reação aplicada anteriormente aplica material novo leva à aplicação de, fornecendo assim uma mistura com diferentes estados de reação. O resultado desta mistura é que a superfície da espuma produzida desse modo não se eleva uniformemente e ar é, portanto incluído quando é introduzida a camada externa superior. Esta desvantagem se toma mais acentuada quando o tempo entre a aplicação da mistura da reação e o início da reação da espuma se tomar mais curto. A velocidade da esteira dupla que opera continuamente é limitada pela velocidade de oscilação máxima possível da câmara de mistura. Uma outra desvantagem é que como a quantidade de oscilação aumenta a quantidade da mistura da reação aplicada na região da borda se toma maior e aquela aplicada na região mediana da camada externa se toma menor.

No processo alternativo de alta velocidade, a mistura da reação é aplicada à camada externa inferior por meio de um aplicador múltiplo, que similarmente inclui bolhas de ar na mistura da reação e similarmente tomando impossível produzir superfícies sem vacúolos. Além disso, com este método de aplicação a mistura da reação precisa escoar lateralmente através de regiões relativamente grandes, o resultado sendo a produção de zonas de vacúolo relativamente grandes sobre a camada externa inferior e superior, especialmente nas regiões mais externas, antes que os filamentos individuais provenientes do aplicador múltiplo coalesçam. Além disso, frequentemente é possível discernir uma ranhura ou pelo menos um defeito na espuma, na região em que os filamentos provenientes do aplicador múltiplo coalescem.

Para eliminar estes inconvenientes, a DE 197 41 523 propõe que, depois da aplicação da mistura da reação líquida para a espuma rígida à camada externa, ar é insuflado sobre a mistura da espuma, que ainda é escoável. A intenção disso é alisar a superfície da mistura da reação e reduzir o nível de inclusão de bolhas de ar. Uma primeira desvantagem neste local é que a insuflação de ar implica uma etapa adicional no processo. O ar insuflado pode, além disso, produzir áreas de maior espessura da mistura da reação e estas similarmente fornecem uma superfície irregular.

Foi então um objetivo da presente invenção descobrir um processo de aplicação para uma mistura da reação de uma espuma rígida à base de isocianato, em particular um sistema de PU ou um sistema de PIR, a uma folha de metal horizontal ou a uma outra camada externa flexível ou rígida que seja continuamente transportada horizontalmente, este sendo o método usual para a produção de elementos intercalados por uma esteira dupla que opere continuamente. A intenção era que isto levasse a uma estrutura da superfície melhorada em relação à técnica anterior para a espuma sobre a camada externa inferior e em particular para evitar vacúolos. O processo foi, além disso, pretendido para levar a uma melhor adesão entre a camada externa e a espuma rígida. Em particular, a intenção era que a superfície da espuma aplicada fosse uniforme. Pretendeu-se que o processo foi pretendido fosse especialmente adequado para sistemas que se iniciem rapidamente e a intenção neste caso foi evitar as desvantagens relacionadas acima para o aplicador múltiplo e para o aplicador raspador oscilante.

Surpreendentemente, o objetivo foi alcançado pelo fato de que a mistura da reação é aplicada à camada externa inferior b) por meio pelo menos de um tubo fixo c), aqui a seguir também denominado aplicador raspador, que tenha perfurações e que foi colocado, em relação à camada externa b), de modo a estar paralelo e a ângulos retos à direção do movimento.

A invenção, portanto fornece um processo para a produção de compósitos, compostos de pelo menos uma camada externa b) e de uma espuma rígida à base de isocianato a), em que a camada externa b) é movida continuamente e o material de partida para a espuma rígida à base de isocianato a) é aplicada à camada externa b), que compreende conseguir a aplicação do material de partida líquido para a espuma rígida à base de isocianato a) por meio de pelo menos um tubo fixo c) que tenha aberturas f) e que foi colocado, em relação à camada externa b), de modo a ser paralelo ao plano da camada externa e a ângulos retos à direção do movimento.

Os termos orifícios e perfurações podem ser usados como sinônimos aqui a seguir.

A invenção também fornece uma aparelhagem para a aplicação de misturas de reações líquidas a uma camada externa b), em que a camada externa b) é movida continuamente e o material de partida para a espuma rígida à base de isocianato a) é aplicado à camada externa b), que compreende conseguir a aplicação da mistura da reação líquida à camada externa b) por meio de pelo menos dois tubos fixos c) dispostos ao longo um do outro, que tenham aberturas f) e que foram colocados de modo a estarem paralelos ao plano da camada externa e a ângulos retos na direção do movimento da camada externa b).

Em uma modalidade preferida da invenção, o arranjo de pelo menos dois tubos c) que tenham aberturas f) é em particular tal que eles formem uma linha reta. E preferível usar desde 2 até 4 tubos c), particularmente de preferência desde 2 até 3 e em particular 2.

O aplicador raspador da invenção tem, como descrito, um formato tubular, com orifícios no lado de baixo, distribuídos através de todo o comprimento e com a alimentação da mistura da reação localizada em uma extremidade dos tubos c) ou de preferência em sua parte mediana. Se for usado um grande número de tubos c), a alimentação é de preferência realizada da mesma maneira para todos os tubos c).

O comprimento dos tubos c) ou o comprimento dos tubos c) dispostos ao longo um do outro, pode ser o mesmo que a largura da camada externa b). E preferível que o comprimento do tubo c) seja menor do que a largura da camada externa b), para evitar a aplicação de parte da mistura da reação ao longo da camada externa b). O arranjo do aplicador raspador neste caso é no meio acima da camada externa b). O aplicador raspador de preferência abrange pelo menos 70 % da largura da camada externa b). Se a largura da camada externa b) for de 1,20 m, como é usual para os elementos intercalados, havería neste caso uma largura de 25 cm sobre cada lado não abrangido pelo aplicador raspador. E preferível que o aplicador raspador ou os aplicadores raspadores dispostos ao longo um do outro, abranja (m) pelo menos 70 % da largura da camada externa b), particularmente de preferência pelo menos 80 % e em particular pelo menos 95 %.

A altura da adesão do raspador em relação à camada externa inferior b) é usualmente de 5 a 30 cm, de preferência de 10 a 30 cm e em particular de 15 a 25 cm.

O número de aberturas f) ao longo do raspador é, como uma função do comprimento do raspador, de pelo menos 2, de preferência de pelo menos 6, particularmente de preferência desde 10 até 50 e em particular desde 20 até 40, O número dos orifícios é de preferência um número par.

Os diâmetros das aberturas f) estão na faixa de desde 0,5 até 10 mm, de preferência de desde 1,0 mm até 4 mm. As distâncias entre as aberturas f) são de preferência de desde 5 até 200 mm, particularmente de preferência de desde 5 até 60 mm e em particular de desde 10 até 30 mm. Esta distância e o diâmetro, são de preferência os mesmos em todo o comprimento do tubo c).

O diâmetro interno do tubo c) é de desde 0,2 até 5 cm, de preferência de desde 0,3 até 2,5 cm e em particular de desde 0,2 até 2 cm.

Em uma modalidade particularmente preferida, o comprimento das aberturas f) difere em todo o comprimento do tubo c). O comprimento das aberturas f) significa a distância que a mistura a) precisa trafegar do interior do tubo c) até que ela seja descarregada do tubo c). Vários métodos podem ser usados para esta finalidade. Em primeiro lugar, o diâmetro interno do tubo c) pode ser alterado. Isto não é preferível, pois os componentes deste tipo são difíceis de se produzir e de limpar.

E preferível que o comprimento das aberturas f) seja alterado pelo fato de que uma peça de metal é colocada no lado de baixo do tubo c) de uma maneira tal que o comprimento das perfurações seja alterado na maneira desejada. Esta medida de fato varia a espessura da parede do tubo c). Os comprimentos dos orifícios, observados pelo local da alimentação do material de partida para a espuma rígida à base de isocianato a) até o final, não diminuem linearmente, porém diminuem exponencialmente. A maneira usual de prolongamento das aberturas f) é tal que o comprimento diminui da alimentação da mistura a) até as extremidades do tubo c). Isto significa que se a mistura a) for alimentada no meio do tubo c), o comprimento das aberturas f) fica na direção para as extremidades. Se a mistura a) for alimentada na extremidade do tubo c) o comprimento das aberturas f) fica na direção do lado em que ocorre a alimentação para o outro lado.

A seleção do comprimento das aberturas f) neste caso é de preferência tal que a proporção do comprimento das aberturas f) da extremidade para o meio para cada tubo c) seja de desde 1,1 até 10. A proporção é particularmente de preferência desde 2,5 até 10, em particular desde 5 até 10.

Se for usado uma pluralidade de tubos c) a variação do comprimento das aberturas f) é projetada para ser igual para todos os tubos c).

Cada um dos tubos c) que tenha aberturas f) tem conexão com o equipamento de mistura para a mistura dos componentes do material de partida líquido para a espuma rígida à base de isocianato a). Isto é usualmente conseguido por meio de uma alimentação d) e e) situada entre os mesmos. O projeto desta alimentação é aquele de um tubo e se for usado um grande número de tubos c), cada tubo tem conexão com a alimentação. Isto pode ser conseguido usando-se um tubo do qual por sua vez tubos de conexão saem para os tubos c). A Figura 1 apresenta este tipo de aparelhagem que usa dois tubos c).

O diâmetro das alimentações d) é de preferência constante. E de preferência de desde 4 até 30 mm, particularmente de preferência de desde 6 até 22 mm.

O processo da invenção é adequado para qualquer uma da espuma rígida à base de isocianatos, exemplos sendo espumas de poliuretana (PU) e espumas que tenham grupos uretana e que tenham grupos isocianurato, aqui a seguir também denominadas espumas PU/PIR ou simplesmente espumas PIR. Para muitas aplicações dos compósitos produzidos pelo processo da invenção, é preferível que seja usada uma espuma PIR como espuma rígida à base de isocianato a).

O projeto do processo da invenção é de preferência tal que a quantidade do material de partida líquido aplicado à camada externa b) para a espuma rígida à base de isocianato a) é de desde 2 kg/min até 100 kg/min, de preferência de desde 8 kg/min até 60 kg/min.

A viscosidade do material de partida líquido para a espuma rígida à base de isocianato a) é de preferência de desde 50 mPa*s até 2000 mPa*s, particularmente de preferência de desde 100 mPa*s até 1000 mPa*s, a 25 °C.

O processo da invenção é particularmente adequado para espumas em que o tempo de cremosidade do sistema é curto. O tempo de cremosidade dos sistemas usados para o processo da invenção está de preferência abaixo de 15 s, com preferência abaixo de 12 s, com especial preferência abaixo de 10 s e em particular abaixo de 8 s, enquanto o tempo de formação de fibra do sistema é de desde 20 até 60 s. O tempo de cremosidade é o tempo entre a mistura do componente poliol e do componente isocianato e o início da reação de uretana. O tempo de formação de fibra é o tempo depois da mistura dos componentes de partida das espumas até o ponto de junção no qual o produto da reação se toma não escoável. O tempo de formação de fibra está adaptado apropriadamente como uma função da espessura do elemento produzido e também da velocidade da esteira dupla.

Em uma modalidade em particular do processo da invenção, pode ser aplicado um promotor de adesão entre a camada externa b) e a espuma rígida à base de isocianato a). O promotor de adesão usado pode compreender os promotores de adesão conhecidos da técnica anterior. Em são usadas poliuretanas e é possível neste caso usar sistemas reativos de um único componente ou sistemas reativos de dois componentes.

O promotor de adesão é aplicado na frente do tubo c) que tenha perfurações, na direção do movimento da camada externa b). A seleção da distância entre a aplicação do promotor de adesão e a aplicação dos componentes de partida para a espuma rígida à base de isocianato a) neste caso precisa ser tal que o promotor de adesão não tenha completado inteiramente a sua reação antes da aplicação dos componentes de partida para a espuma rígida à base de isocianato a).

O promotor de adesão pode ser aplicado à camada externa b) por processos conhecidos, tal como borrifação. É preferível que o promotor de adesão tenha sido aplicado à camada externa b) por meio de um disco plano giratório que foi colocado horizontalmente ou com um leve desvio da horizontal de até 15° e de preferência de uma maneira tal que este esteja paralelo à camada externa b). O disco pode ser, no caso mais simples, circular ou elíptico e plano. O desenho do disco é serrilhado ou no formato de estrela e os pontos da estrela aqui podem ter uma curva para cima.

O disco pode ser completamente plano ou pode ter curvatura para cima ou em ângulo na borda. E preferível usar um disco cujas bordas tenham curvatura para cima ou em ângulo. Os orifícios são introduzidos na parte, para garantir a descarga do promotor de adesão. O diâmetro e o número dos orifícios são apropriadamente ajustados entre si, para permitir a aplicação do promotor de adesão em forma finamente dispersa à camada externa base b) com uniformidade máxima e para permitir a descarga de todo o material aplicado ao disco e para minimizar o custo de manutenção do disco.

Em uma modalidade, o projeto do disco é do tipo em cascata. O arranjo das cascatas neste caso se eleva do eixo de rotação para fora. Às transições de uma cascata para a cascata adjacente, pode haver orifícios colocados dentro do disco, de modo que uma parte do promotor de adesão possa ser descarregada nestas transições de cascata sobre a camada externa inferior b). Este tipo de disco projetado à maneira de uma cascata fornece aplicação particularmente uniforme do promotor de adesão à camada externa b) situada por debaixo. A aplicação do promotor de adesão ao disco ocorre a uma distância mínima do eixo de rotação. Surpreendentemente, foi descoberto neste caso que o promotor de adesão [e particularmente distribuído uniformemente sobre a camada externa inferior b) se o ponto de aplicação do promotor de adesão estiver exatamente antes de ou atrás do eixo de rotação, em paralelo com a direção da produção.

O diâmetro do disco é, como uma função da largura da camada externa b), desde 0,05 até 0,3 m, de preferência desde 0,1 até 0,25 m, particularmente de preferência desde 0,12 até 0,22 m, baseado no lado no comprimento. A sua altura de ligação acima da camada externa b) à qual precisa ser aplicado o líquido é de desde 0,02 até 0,2 m, de preferência desde 0,03 até 0,18 m, particularmente de preferência de desde 0,03 até 0,15 m.

Pode ser usado um disco que tem de 2 a 4 cascatas, de preferência de 2 a 3, particularmente de preferência 2.

Este tipo de aparelhagem de aplicação para o promotor de adesão está descrito para exemplo na W02006/029786.

O processo da invenção e a aparelhagem descrita são particularmente adequados para sistemas que usam agentes físicos de insuflação, em particular pentanos. O processo da invenção além disso é preferido para a produção de elementos compósitos com camada externas rígidas.

A camada externa b) usada pode compreender camadas externas flexíveis ou rígidas, de preferência, rígidas, exemplos sendo placa de reboco de gesso, ladrilho de vidro, folhas de alumínio, placa de alumínio, folha de cobre ou folha de aço, de preferência folhas de alumínio ou placa de alumínio ou folha de aço, particularmente de preferência folha de aço. A folha de aço pode ser folha revestida ou não revestida. A folha de aço pode ser pré tratada, por exemplo, usando tratamento corona, tratamento com arco, tratamento com plasma ou outros métodos convencionais.

A camada externa b) é de preferência transportada a uma velocidade constante de desde 1 até 60 m/min, de preferência de 2 até 150 m/min, particularmente de preferência desde 2,5 até 30 m/min e, em particular, de desde 2,5 até 20 m/min. A camada externa b) neste caso está em uma posição horizontal pelo menos pela aplicação do sistema de espuma b) para adiante e de preferência durante todo o período desde a aplicação do promotor de adesão.

No processo da invenção, quando se usam placas e folhas como camadas externas, as camadas externas são desenroladas em sucessão de um rolo, se apropriado perfilado e aquecido e se apropriado pré tratado, para aumentar a facilidade de aplicação de espuma de poliuretana e o promotor de adesão é opcionalmente aplicado, o material de partida para a espuma rígida à base de isocianato a) é aplicada por meio do aplicador estacionário da invenção e endurecido no sistema de esteira dupla e o produto é finalmente cortado até o comprimento desejado.

As espumas rígidas à base de isocianatos a) usadas para o processo da invenção são produzidas de uma maneira convencional e conhecida, pela reação de poliisocianatos com compostos que tenham pelo menos dois átomos de hidrogênio reativos com grupos isocianato, na presença de agentes de insuflação, catalisadores e auxiliares e/ou aditivos convencionais. Os detalhes dos materiais de partida usados são como a seguir.

Os poliisocianatos orgânicos que podem ser usados são qualquer um dos poliisocianatos orgânicos que possam ser usados são qualquer um dos di- e poliisocianatos orgânicos conhecidos, de preferência isocianatos polifiincionais aromáticos.

Os exemplos individuais que podem ser mencionados são tolileno 2, 4- e 2, 6-diisocianato (TDI) e as misturas isômeras correspondentes, difenilmetano 4, 4’-, 2, 4’- e 2, 2’-diisocianato (MDI) e as misturas isômeras correspondentes, misturas compostas de difenilmetano 4, 4’- e 2, 4’-diisocianatos, polifenil polimetileno poliisocianatos, misturas compostas de difenilmetano 4, 4’-, 2, 4’- e 2, 2’- diisocianatos e de polifenil polimetileno poliisocianatos (MDI bruto) e misturas compostas de MDI bruto e de diisocianatos de tolileno. Os di- e poliisocianatos orgânicos podem ser usados individualmente ou na forma de misturas.

Frequentemente também é feito uso dos que são conhecidos como isocianatos polifuncionais modificados, isto é, produtos obtidos pela reação química de di- e/ou poliisocianatos orgânicos. Para fins de exemplo, pode ser feita menção a di- e/ou poliisocianatos que contenham grupos uretdiona, grupos carbamato, grupos isocianurato, grupos carbodiimida, grupos alofanato e/ou grupos uretana. Os poliisocianatos modificados podem, se apropriado, ser misturados entre si ou com poliisocianatos orgânicos não modificados tal como difenilmetano 2, 4’- ou 4, 4’-diisocianato, MDI bruto ou tolileno 2, 4- e/ou 2, 6-diisocianato.

Também pode ser feito uso neste caso de produtos da reação de isocianatos polifuncionais com álcoois polihídricos ou então misturas destes com outros di- e poliisocianatos.

Um poliisocianato orgânico que se provou ser particularmente bem sucedido é MDI bruto, em particular com teor de NCO de desde 29 até 33 % em peso e uma viscosidade a 25 °C na faixa de desde 150 até 1000 mPas.

Os compostos que podem ser usados e que tenham pelo menos dois átomos de hidrogênio reativos com os grupos isocianato são aqueles que contenham pelo menos dois grupos reativos selecionados entre grupos OH, grupos SH, grupos NH, grupos NH₂ e grupos CH ácidos, de preferência grupos OH e em particular poliéter álcoois e/ou poliéster álcoois cujos números de OH estejam na faixa de desde 25 até 800 mg de KOH/g.

Os poliéster álcoois usados são principalmente preparados por condensação de álcoois polihídricos, de preferência dióis, que tenham de 2 a 12 átomos de carbono, de preferência de 2 a 6 átomos de carbono, com ácidos carboxílicos polibásicos que tenham de 2 a 12 átomos de carbono, por exemplo, ácido succínico, ácido glutárico, ácido adípico, ácido subérico, ácido azeláico, ácido sebácico, ácido decanodicarboxílico, ácido maléico, ácido fumárico ou de preferência ácido ftálico, ácido isoftálico, ácido tereftálico ou os ácidos naftalenodicarboxílicos isoméricos.

Os poliesteróis usados principalmente têm uma funcionalidade de desde 1,5 a 4.

Os poliéter polióis particularmente usados são aqueles preparados por processos conhecidos, por exemplo, por polimerização aniônica de óxidos de alquileno sobre substâncias de partida H-functionais na presença de catalisadores, de preferência hidróxidos de metal alcalino ou catalisadores de cianeto de metal duplo (catalisadores DMC).

Os óxidos de alquileno usados são principalmente óxido de etileno ou óxido de propileno ou então tetrahidrofurano, vários óxidos de butileno ou óxido de estireno e de preferência 1, 2- óxido de propileno puro. Os óxidos de alquileno podem ser usados sozinhos, em sucessão alternativa ou na forma de uma mistura.

As substâncias de partida particularmente usadas são compostos que tenham pelo menos 2, de preferência de 2 a 8, grupos hidróxi ou que tenham pelo menos dois grupos amino primários na molécula.

As substâncias de partida usadas e que tenham pelo menos 2, de preferência de 2 a 8, grupos hidróxi na molécula são de preferência trimetilolpropano glicerol, pentaeritritol, compostos de açúcar, tais como glicose, sorbitol, manitol e sacarose, fenóis polihídricos, ressóis, por exemplo, condensados oligoméricos compostos de fenol e formaldeído e condensados de Mannich compostos de fenóis, de formaldeído e de dialcanolaminas e também melamina.

As substâncias de partida usadas e que tenham pelo menos dois grupos amino primários na molécula são de preferência di- e poliaminas aromáticas, tais como fenilenodiaminas, 2, 3-, 2, 4-, 3, 4- e 2, 6-tolilenodiamina e 4, 4’-, 2, 4’- e 2, 2’-diaminodifenilmetano e também di- e poliaminas alifáticas, tal como etlenodiamina.

A funcionalidade preferida dos poliéter polióis é de desde 2 a 8 e seus números hidróxi preferidos são de desde 25 até 800 mg de KOH/g, em particular de desde 150 até 570 mg de KOH/g.

Outros compostos que tenham pelo menos dois átomos de hidrogênio reativos em relação a isocianato são agentes reticulantes e extensores de cadeia que podem ser usados concomitantemente, se apropriado. Pode-se provar que a adição de agentes reticulantes extensores de cadeia difuncionais, trifuncionais ou de funcionalidade superior ou então, se apropriado, misturas dos mesmos é vantajosa para a modificação das propriedades mecânicas. Os extensores de cadeia e/ou agentes reticulantes usados de preferência são alcanolaminas e em particular dióis e/ou trióis com pesos moleculares abaixo de 400, de preferência de 60 a 300.

A quantidade vantajosamente usada de extensores de cadeia, agentes reticulantes ou misturas dos mesmos é de desde 1 até 20 % em peso, de preferência de 2 a 5 % em peso, baseado no componente poliol.

As espumas rígidas são usualmente produzidas na presença de agentes de insuflação, catalisadores, retardadores de chama e estabilizadores de célula, e, se necessário de outros auxiliares e/ou aditivos.

Os agentes de insuflação que podem ser usados são agentes de insuflação químicos, tal como água e/ou ácido fórmico, estes reagindo com grupos isocianato com eliminação de dióxido de carbono e, respectivamente, dióxido de carbono e monóxido de carbono. Os compostos conhecidos como agentes de insuflação físicos podem de preferência também ser usados em combinação com água ou de preferência em vez da água. Estes são compostos inertes em relação aos componentes de partida, principalmente líquidos à temperatura ambiente e que evaporam sob as condições de reação com uretana. O ponto de ebulição destes compostos é de preferência abaixo de 50 °C. Entre os agentes de insuflação físicos também estão compostos que são gasosos à temperatura ambiente e que são introduzidos ou dissolvidos nos componentes de partida sob pressão, exemplos sendo dióxido de carbono, alcanos de baixo ponto de ebulição e fluoroalcanos.

Os agentes de insuflação são principalmente selecionados do grupo que consiste em alcanos, ácido fórmico e e/ou cicloalcanos que tenham pelo menos 4 átomos de carbono, dialquil éteres, ésteres, cetonas, acetais, fluoroalcanos que tenham desde 1 até 8 átomos de carbono e tetraalquilsilanos que tenham de 1 a 3 átomos de carbono na cadeia alquila, em particular, tetrametilsilano.

Os exemplos que podem ser mencionados são propano, nbutano, isobutano, ciclobutano, n-pentano, isopentano, ciclopentano, ciclohexano, dimetil éter, metil etil éter, metil butil éter, formiato de metila, acetona e também fluoroalcanos que possam ser degradados na troposfera e portanto não danificam a camada de ozônio, por exemplo, trifluorometano, difluorometano, 1, 1, 1, 3, 3-pentafluorobutano, 1, 1, 1, 3, 3-pentafluoropropano, 1, 1, 1,2 -tetrafluoroetano, difluoroetano e heptafluoropropano. Os agentes de insuflação físicos mencionados podem ser usados sozinhos ou em quaisquer combinações desejadas entre si.

Uma mistura composta de ácido fórmico, água e pentano é particularmente preferida como mistura de agente de insuflação.

A quantidade usual usada do componente agente de insuflação é de desde 1 a 45 % em peso, de preferência de 1 a 30 % em peso, particularmente de preferência de 1,5 a 20 % em peso e em particular de 2 a 15 % em peso, baseado no peso total dos seguintes componentes: poliol, agente de insuflação, sistema catalisador e quaisquer estabilizadores de espuma, retardadores de chama e outros aditivos.

As espumas de poliuretana ou espumas de poliisocianurato usualmente compreendem retardadores de chama. É preferível usar retardadores de chama livres de bromo. Os retardadores de chama que compreendem átomos de fósforo são particularmente preferidos e particularmente feito uso de fosfato de triscloroisopropila, de etanofosfonato de dietila, de fosfato de trietila e/ou de fosfato de difenila.

Os catalisadores usados em particular compreendem compostos que aceleram acentuadamente a reação dos grupos isocianato com os grupos reativos com os grupos isocianato. Exemplos destes catalisadores são aminas básicas, por exemplo, aminas alifáticas secundárias, imidazóis, amidinas e também alcanolaminas, ácidos de Lewis ou compostos organometálicos, em particular aqueles à base de estanho. Também podem ser usados sistemas catalisadores compostos de uma mistura de vários catalisadores.

Se for preciso que os grupos isocianuratos sejam incorporados à espuma rígida, são necessários catalisadores específicos. Os catalisadores isocianurato habitualmente usados são carboxilatos de metal, em particular acetato de potássio e suas soluções. Os catalisadores podem ser usados sozinhos ou em qualquer mistura desejada entre si, como necessário.

Os auxiliares e/ou os aditivos que podem ser usados são substâncias por si conhecidas para esta finalidade, por exemplo, tenso ativos, estabilizadores de espuma, reguladores de célula, cargas, pigmentos, corantes, antioxidantes, estabilizadores de hidrólise, agentes antiestáticos, agentes fungistáticos e agentes bacteriostáticos.

Outros detalhes que se referem aos materiais de partidas usados para a realização do processo da invenção, agentes de insuflação, catalisadores e também auxiliares e/ou aditivos são encontrados para fins de exemplo em Kunststoffhandbuch [Plastics Handbook], volume 7, “Polyurethane” [“Polyurethanes”] Carl-Hanser-Verlag Munique, I^a. edição, 1966, 2^a. edição, 1983 e 3^a. edição, 1993.

Para produzir as espumas rígidas à base de isocianato a) os poliisocianatos e os compostos que tenham pelo menos dois átomos de hidrogênio que reajam com grupos isocianato são reagidos em quantidades tais que o índice de isocianato para as espumas de poliuretana esteja na faixa de desde 100 até 220, de preferência de desde 115 até 180.

O índice que pode ser usado para operações na produção de espumas de poliisocianuràto também pode ser > 180, geralmente desde 180 até 700, de preferência de 200 a 550, particularmente de preferência de 250 até 500 e em particular de 270 até 400.

As espumas de poliuretana rígidas podem ser produzidas em batelada ou continuamente com a ajuda de aparelhagens para mistura conhecidas. As aparelhagens para mistura conhecidas podem ser usadas para misturar os componentes de partida.

As espumas rígidas da invenção à base de isocianato a) são usualmente produzidas pelo processo com dois componentes. Neste processo, os compostos que tenham pelo menos dois átomos de hidrogênio que reajam com grupos isocianato são misturados com os agentes de insuflação, com os catalisadores e também com os outros auxiliares e/ou aditivos para fornecer o que é conhecido como um componente poliol e este é reagido com os poliisocianatos ou misturas compostas dos poliisocianatos e, se apropriado, agentes de insuflação, também denominados componentes isocianatos.

Os componentes de partida são usualmente misturados à uma temperatura de desde 15 até 35 °C, de preferência de desde 20 até 30 °C. a mistura da reação pode ser misturada usando-se maquinaria de alimentação a alta ou baixa pressão.

A densidade das espumas rígidas produzidas é de preferência

	'3 3 de desde 10 até 400kg/m , de preferência de desde 20 até 200 kg/m , em particular de 30 a 100 kg/m³. A espessura dos elementos compósitos está usualmente na faixa de desde 5 até 250 mm.
5	A Figura 1 apresenta a aparelhagem da invenção que usa dois tubos c). Uma descrição mais detalhada da invenção será fornecida nos exemplos a seguir. Exemplos:
10	A) Constituição de um sistema PU Componente poliol (componente A) 44 partes de polieterol 1 compostas de óxido de propileno e de um iniciador amínico, funcionalidade 4, número de hidróxi 400 mg de KOH/g
15	26 partes de polieterol 2 composto de óxido de propileno e sacarose como iniciador, Número de OH 400 mg de KOH/g 5 partes de polieterol 3 composto de óxido de propileno e trimetilolpropano como iniciador, Número de OH 200 mg de KOH/g 20 partes de retardador de chama 1: fosfato de
20	triscloroisopropila, TCPP 2 partes de estabilizador que contém silicone 2 partes de catalisador 1: catalisador de PU que contém amina 1 parte de catalisador 2: catalisador de insuflação que contém amina
25	Agente de insuflação 1 :n-pentano Agente de insuflação 2: água Agente de insuflação 3: ácido fórmico aquoso de 85 % de concentração

Componente isocianato (componente B)

Lupranat M50 isocianato: MDI polimérico (BASF AG), Teor de NCO: 31 %, viscosidade: 500 mPas a 25 °C.

Um componente, componente B e agente de insuflação foram reagidos em proporções tais que o índice estava na região de 130 e a densidade do envoltório alcançada era de 39 g/1.

B) Constituição de um sistema PIR

Componente poliol (componente A) partes de poliesterol 1 composto de anidrido ftálico, dietileno glicol e ácido oléico, funcionalidade: 1,8, número de hidróxi: 200 mg de KOH/g partes de retardador de chama 1: fosfato de triscloroisopropila, TCPP

1,5 parte de estabilizador 1, estabilizador que contém silicone

1,5 parte de catalisador 1, catalisador PIR, sal de um ácido carboxílico parte de catalisador 2, catalisador de PU que contém amina

Agente de insuflação 1 :n-pentano

Agente de insuflação 2: água

Agente de insuflação 3: ácido fórmico aquoso de 85 % de concentração

Componente isocianato (componente B))

Lupranat M50 isocianato: MDI polimérico (BASF AG), Teor de NCO: 31%, viscosidade: 500 mPas a 25 °C.

O componente poliol e o componente isocianato e também o agente de insuflação, foram misturados entre si em proporções tais que o índice estava na região de 350 e a densidade do envoltório atingida foi de 43 g/1.

O sistema de poliuretana e, respectivamente, o sistema de poliisocianurato a) foi aplicado em sucessão por meio de um aplicador raspador oscilante e de um aplicador raspador estacionário, composto de dois tubos de igual tamanho c) dispostos em fileira.

As dimensões do aplicador raspador oscilante eram de 25 cm x 1,5 cm e ele tinha 41 orifícios com diâmetro de 1,6 mm e com uma distância de 5 mm entre os orifícios e oscilava com uma velocidade de 0,7 m/s através de uma distância de 1,0 m.

As dimensões do raspador estacionário eram de 95 cm x 15 cm e este tinha 24 orifícios com um diâmetro de 2,8 mm e com uma distância de 40 mm entre os orifícios. Os comprimentos dos orifícios das aberturas f) para cada um dos dois tubos c) aumentaram exponencialmente desde a extremidade até o meio, começando com 3 mm, até 19 mm.

A taxa de aplicação para ambos os sistemas de raspagem era de 25,1 kg/min.

A camada externa metálica não foi tratada com corona. A largura da esteira dupla era de 1,2 m e trafegava a uma velocidade constante de 5,0 m/min. A temperatura da folha de metal era de 37 °C e a da esteira dupla era ajustada até 40 °C (PU) e, respectivamente, 60 °C (PIR). A espessura do elemento intercalado era de 100 mm.

Depois do endurecimento do sistema, os corpos de prova de dimensões 100 x 100 x 5 mm foram removidos por serragem e a adesão da espuma para a camada externa foi determinada para DIN EN ISO 5271 / DIN 53292.

A frequência de defeitos na superfície foi determinada quantitativamente por um método óptico. Para isto, foi introduzido um plano em um corpo de prova de espuma a uma distância de um milímetro da camada externa inferior, isto é, da camada externa sobre a qual foi paliçada a solução de reação com poliuretana no processo de esteira dupla e o material acima do plano foi removido. A superfície da espuma resultante foi iluminada com um ângulo de abertura de 5^o e a área recoberta pela sombra devido a defeito na superfície foi calculada como uma proporção da área total da superfície. Para isto, a superfície da espuma iluminada foi fotografada e as imagens da espuma foram então digitalizadas. A área integrada das regiões negras das imagens digitalizadas foi calculada como uma proporção da área total das 5 imagens, fornecendo desse modo uma medida da frequência dos defeitos da superfície. Uma avaliação qualitativa adicional da qualidade da superfície foi feita nas espumas, a camada externa sendo removida de um corpo de prova de espuma que mede 1 m x 2 m e a superfície sendo avaliada visualmente.

Os vários testes que usam diferentes sistemas de espuma rígida 10 com aplicador raspador oscilante e estacionário são comparados na tabela 1

Tabela 1. Parâmetros experimentais e resultados. É avaliada aqui a uniformidade de aplicação através da superfície da camada externa.

Número de vacúolos/de defeitos na superfície	10%	2%	12%	1%
Padrão	Padrão de ranhura	Plano, sem padrão	Ranhura	Plano, sem padrão
Módulo de tração de elasticidade [N/mm²]				5,5
Resistência à tração [N/mm²]	0,10	O	0,10	0,17
Módulo de elasticidade compressivo [N/mm²]	oT		1—
Resistência à compressão [N/mm²]	o'	0,18	cn O	0,18
Sistema de raspador	Oscil.	Estacionári o	oscil.	estacionári 0
Sistema de espuma	PU	PU	PER.	PIR
N° do Exemplo	z-«s o		3(C)

Os resultados na tabela 1 apresentam a frequência de formação de defeitos na superfície no limite com as camadas metálicas externas é reduzido acentuadamente, em comparação com a técnica anterior, pelo uso do aplicador raspador estacionário da invenção e que as propriedades mecânicas 5 da espuma são melhoradas, como também a adesão entre espuma rígida e camada externa.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Processo para a produção de compósitos, caracterizado pelo fato de que é composto de pelo menos uma camada externa (b) e de uma espuma rígida à base de isocianato (a), em que a camada externa (b) é movida continuamente e o material de partida para a espuma rígida à base de isocianato (a) é aplicado à camada externa (b), e a aplicação do material de partida líquido para a espuma rígida à base de isocianato (a) é alcançada por meio de pelo menos um tubo fixo (c) que tem aberturas (f) e que foi colocado de modo a estar paralelo ao plano da camada externa e a ângulos retos à direção do movimento da camada externa (b), em que as aberturas (f) possuem um diâmetro e um comprimento, em que a alimentação da mistura (a) se dá no meio do tubo (c), e o comprimento das aberturas (f) diminui na direção do meio do tubo (c) para o seu final.
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos dois tubos (c) dispostos ao longo um do outro são usados.
3. Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o arranjo dos tubos (c) que têm aberturas (f) é tal que eles formam uma linha reta.
4. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os tubos (c) que têm aberturas (f) se estendem sobre pelo menos 70 % da largura da camada externa (b) e em cada uma das bordas da camada externa (b) há uma região de igual largura não coberta pelo tubo.
5. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os tubos (c) que têm aberturas (f) se estendem sobre pelo menos 80 % da largura da camada externa (b) e em cada uma das bordas da camada externa (b) há uma região de igual largura não coberta pelo tubo.
6. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o tubo (c) que tem aberturas (f) foi colocado a uma altura de

Petição 870190048916, de 24/05/2019, pág. 10/29 desde 5 até 30 cm acima da camada externa (b).
7. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o diâmetro do tubo (c) que tem aberturas (f) é de desde 0,2 até 5 cm.
8. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o diâmetro interno do tubo (c) que tem aberturas (f) permanece constante desde o meio até as extremidades do tubo.
9. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o projeto do tubo é tal que, se for usado um grande número de tubos (c), a variação do comprimento das aberturas (f) foi projetada para ser idêntica em todos os tubos (c).
10. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a razão do comprimento das aberturas (f) entre o local da alimentação e a extremidade do tubo (c) é de 1,1 a 10 para cada tubo.
11. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o diâmetro das aberturas (f) é de desde 0,5 até 10 mm.
12. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a distância entre as aberturas (f) é de desde 5 até 200 mm.
13. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o diâmetro das aberturas (f) é o mesmo em todo o comprimento do tubo (c).
14. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a distância entre as aberturas (f) é a mesma em todo o comprimento do tubo (c).
15. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o número das aberturas (f) do tubo (c) é par.
16. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o número das aberturas (f) de cada tubo (c) é > 2.
17. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado

Petição 870190048916, de 24/05/2019, pág. 11/29 pelo fato de que a mistura dos componentes do material de partida líquido para a espuma rígida à base de isocianato (a) ocorre no equipamento de mistura que tem conexão por meio das alimentações (d) e (e) a todos os tubos (c) que têm aberturas (f).
18. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada um dos tubos (c) que têm aberturas (f) tem conexão para precisamente uma alimentação (d).
19. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada um dos tubos (c) que têm aberturas (f) tem conexão para o equipamento de mistura para a mistura dos componentes do material de partida líquido para a espuma rígida à base de isocianato (a).
20. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o diâmetro das alimentações (d) é constante.
21. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o diâmetro das alimentações (d) é de 4 a 30 mm.
22. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a espuma rígida à base de isocianato (a) compreende grupos isocianurato.
23. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a viscosidade do material de partida líquido para a espuma rígida à base de isocianato (a) é de desde 50 mPa*s até 2000 mPa*s a 25 °C.
24. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a quantidade do material de partida líquido aplicada à camada externa (b) para a espuma rígida à base de isocianato (a) é de desde 2 kg/min até 100 kg/min.
25. Aparelhagem para a aplicação das misturas de reação líquidas a uma camada externa (b), caracterizada pelo fato de que a camada externa (b) é movida continuamente e o material de partida para a espuma rígida à base de isocianato (a) é aplicado à camada externa (b), em que a

Petição 870190048916, de 24/05/2019, pág. 12/29 aplicação da mistura da reação líquida à camada externa (b) ocorre por meio de pelo menos um tubos fixos (c) que têm aberturas f) e que foi colocado de modo a estar paralelo ao plano das camadas externas e a ângulos retos à direção de movimento da camada externa (b), em que as aberturas (f) 5 possuem um diâmetro e um comprimento, em que a alimentação da mistura (a) se dá no meio do tubo (c), e o comprimento das aberturas (f) diminui na direção do meio do tubo (c) para o seu final.
26. Aparelhagem, de acordo com a reivindicação 25, caracterizada pelo fato de que a aplicação da mistura de reação líquida à 10 camada externa (b) ocorre por meio de pelo menos dois tubos fixos (c) dispostos ao longo um do outro, que têm aberturas (f) e que foram colocados de modo a estarem paralelos ao plano das camadas externas e a ângulos retos à direção de movimento da camada externa (b).