BRPI0609624B1 - Composition of polyurethane or polyosocyanur foam - Google Patents

Description

"COMPOSIÇÃO DE ESPUMA DE POLIURETANO OU POLISOCIANURATO" ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[001] Espumas de poliuretano e poliisocianura- to, produzidas na presença de uma proporção mais alta do que a usual de dióxido de carbono gerado quimicamente ou por uso de um único gás gerado quimicamente, como um agente de expansão, tendem a ser muito quebradiças na superfície, dificultando muito a obtenção de uma boa adesão a um substrato. Essa friabilidade pode ser reduzida pelo uso de um determinado catalisador, ou por uso de polióis de cadeias mais longas, ou por aquecimento do substrato, mas em todos os casos isso representa uma limitação significativa ou uma mudança na tecnologia.

[002] A introdução de determinados solventes polares orgânicos em misturas formadores de espuma de po-liisocianurato, por exemplo, como uma parte do componente catalisador, já foi descrita, mas proporções introduzidas eram significativamente menores do que as proporções necessárias no presente conteúdo; consultar, por exemplo, as patentes U.S. 3.652.872, 3.746.709, 3.849.349, 3.896.052, 3.903.018, 4.033.908 e 4.071.482.

[003] 0 uso de determinados solventes apróti- cos é mencionado nas patentes U.S. 4.071.482, que se refere a espumas de poliuretano altamente resistentes a fogo de friabilidade aperfeiçoada e menor fragilidade, sem um aumento substancial correspondente nas características de disseminação de chama ou geração de fumaça, que são preparadas por incorporação em uma composição de poliuretano espumante de uma proporção de um carbonato orgânico liquido, tal como carbonato de etileno ou propileno, e 4.335.228, que se refere ao aperfeiçoamento da adesão entre a crosta e o núcleo de laminados tendo núcleos de espuma de poliisocianurato rígidos, por incorporação de um solvente orgânico aprótico dipo-lar, em uma pequena proporção, na mistura reacional empregada para preparar o núcleo de espuma de poliisocianurato.

[004] No entanto, embora a técnica anterior discuta o uso de água como um agente de expansão quimicamen-te ativo, a técnica anterior não aborda o problema da falta de adesão e maior friabilidade de espumas de poliuretano ou poliisocianurato, provocada por uso de uma reação de água -isocianurato, como um agente de expansão químico. Mais especificamente, as referências da técnica anterior acima falham em descrever ou sugerir o uso de água em uma proporção tal que proporcione dióxido de carbono em uma proporção de pelo menos 10 por cento do volume do gás de expansão total, e incluindo um solvente aprótico dipolar, em uma proporção de cerca de 1 por cento em peso a cerca de 10 por cento em peso, com base no peso total da mistura de formação de espuma.

BREVE DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[005] De acordo com uma modalidade exemplifi-cativa da presente invenção, uma composição de espuma de poliuretano ou poliisocianurato é fornecida, em que pelo menos 10 por cento do volume do gás de expansão é dióxido de carbono, formado da reação de um poliisocianato e água ou um ácido orgânico, e inclui um solvente aprótico dipolar, em uma proporção de cerca de 1 por cento em peso a cerca de 10 por cento em peso, com base no peso total da mistura de formação de espuma.

[006] As vantagens das espumas produzidas de acordo com as modalidades exemplificativas da presente invenção apresentam uma vulcanização aperfeiçoada e uma fria-bilidade reduzida. Além disso, a redução de friabilidade das espumas, especialmente nas suas superfícies, que é obtida de acordo com a presente invenção, resulta em adesão aperfeiçoada das espumas e dos seus substratos e/ou menos necessidade para aquecimento dos substratos, para proporcionar um nível de adesão aperfeiçoado.

[007] 0 termo "solvente orgânico aprótico di-polar" é usado nesse relatório descritivo e reivindica, no seu sentido convencionalmente aceito, isto é, designando um solvente que não pode doar um átomo ou átomos de hidrogênio adequadamente lábeis, para formar ligações de hidrogênio fortes com uma espécie adequada (ou para reagir com um po-liisocianato); consultar, por exemplo, Parker, Quarterly Re-view XVI, 163, 1962. São ilustrativos de solventes orgânicos dipolares os sulfóxidos de dialquila, tais como dimetilsul-fóxido, dietilsulfóxido, diisobutilsulfóxido e assemelhados; N,N-dialquilalcanoamidas tais como N,N-dimetilformamida, N,N-dimetilacetamida, N,N-dietilacetamida e assemelhados; fosfonatos tais como metilfosfonatos de O,O-dimetila, 0,0-dietila e 0,O-diisopropila, vinilfosfonato de 0,0-di(2-cloroetila) e assemelhados; tetrametilenossulfona, 1-metil-2-pirrolidinona, fosfatos de trialquila tais como fosfatos de trimetila e trietila, e assemelhados; carbonatos orgânicos como carbonato de dimetila, carbonato de etileno, carbonato de propileno, ésteres de álcoois mono- ou poliídricos, e assemelhados.

[008] O termo "friabilidade" se refere ao estado da superfície da espuma de poliuretano, isto é, a capacidade de formar pó da superfície, quando submetida à pressão, cuja friabilidade varia com o tempo, enquanto que a "fragilidade" é usada em todo esse relatório descritivo e reivindica, no seu sentido convencionalmente aceito, isto é, se refere à friabilidade interna da estrutura da espuma, que se mantém essencialmente inalterada com o tempo, isto é, é de natureza estrutural e molecular.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[009] Uma composição de espuma de poliuretano ou poliisocianurato, na qual pelo menos 10 por cento de um volume de gás de expansão é dióxido de carbono, formado por reação de um poliisocianato e água, ou um ácido orgânico, e compreende ainda um solvente aprótico dipolar, em uma proporção de cerca de 1 por cento em peso a cerca de 10 por cento em peso, com base no peso total da mistura de formação de espuma.

[0010] De acordo com uma modalidade da presente invenção, a incorporação de solventes apróticos dipolares em uma mistura de formação de espuma de poliuretano ou poliisocianurato, tendo uma proporção não usual de água presente, é possível reduzir significativamente a friabilidade superficial e obter uma excelente adesão de um núcleo de espuma à cobertura da crosta, sem a necessidade de altas temperaturas de vulcanização. Observou-se também que a friabilidade do poliisocianurato ou poliuretano, na camada imediatamente em contado com as coberturas da crosta, é significativamente menor do que no caso em que uma mistura reacional de espuma polimérica, de composição idêntica exceto pela ausência do solvente aprótico dipolar, foi usada.

[0011] No caso de espumas de poliisocianurato, o uso do solvente da presente invenção também contribui para reduzir a formação de rugas em uma superfície da espuma de poliisocianurato, o que indica que um grau suficiente de re-ticulação está presente nas formulações, de acordo com as modalidades exemplificativas da presente invenção.

[0012] Os processos conhecidos para a produção de laminados incluem a produção de painéis sanduíches individuais, bem como a produção de placa de laminado de espuma contínua. No processo anterior, a mistura reacional de formação de espuma é dispensada, usando-se geralmente meios adequados de mistura mecânica e dispensação, entre as duas folhas de cobertura, que já tinham sido pré-montadas em um molde adequado. A dispensação da mistura de espuma pode ser feita por despejamento ou aspersão, de acordo com técnicas bem conhecidas.

[0013] No processo contínuo, a mistura reacional de formação de espuma polimérica é dispensada em uma folha de cobertura inferior, que é flexível e está sendo esti-rada continuamente de um rolo de suprimento e avançada em uma correia de suporte. A jusante do ponto no qual a mistura de formação de espuma é depositada na folha de cobertura inferior, uma segunda folha de cobertura, dispensada de um rolo contínuo, no caso de material de cobertura flexível, tal como folha de alumínio, feltro saturado com asfalto, papel Kraft, e assemelhados, ou dispensada na forma de placas individuais, no caso de uma cobertura rígida, tal como uma folha de aço, painéis de madeira com placa de gesso, e assemelhados, é colocada em contato com a superfície superior da espuma ascendente. Em geral, a segunda folha de cobertura é colocada em contato com a espuma no estágio no qual a reação de formação de espuma progrediu a um tal ponto que a espuma adquiriu uma resistência suficiente para suportar o peso da segunda folha de cobertura. Após o término dessa etapa, o laminado é então passado por um dispositivo de moldagem, para controlar a espessura, e finalmente por uma zona de vul-canização, na qual o laminado com núcleo de espuma é submetido a temperaturas da ordem de 93,3°C (200°F). A etapa de cura térmica é geralmente necessária para garantir a ligação adequada do núcleo de espuma para as superfícies de contato das folhas de cobertura, além de promover a vulcanização do próprio núcleo de espuma.

[0014] De modo similar, no caso dos painéis de núcleo de espuma, que são formados pelo processo de despeja-mento no local em moldes individuais, como descrito acima, os painéis são submetidos a um processo de vulcanização térmica, envolvendo o uso de temperaturas da ordem de 82,2°C (180°F), para garantir uma ligação adequada do núcleo de es- puma nas superfícies de contato das folhas de cobertura, bem como completar a cura do próprio núcleo de espuma.

[0015] As misturas reacionais de formação de espuma polimérica, empregadas na preparação de laminados de núcleo de espuma de poliisocianurato, de acordo com os procedimentos descritos acima, compreendem um poliisocianato, uma pequena proporção (usualmente inferior a cerca de 0,5 equivalente por equivalente de poliisocianato) de um poliol, um catalisador de trimerização (isto é, um catalisador para a trimerização de um isocianato, para formar ligações de isocianurato) e um agente de expansão. Os vários componentes são reunidos e misturados usando meios de mistura manuais ou mecânicos, para formar a mistura reacional de espuma. Geralmente, o poliol e o catalisador são pré-misturados, para formar um único componente, que é alimentado como uma corrente para uma cabeça de mistura convencional e misturado com o poliisocianato, que é alimentado como uma corrente separada à cabeça de mistura. Um agente de expansão pode ser alimentado como uma corrente separada para a cabeça de mistura ou misturado com um ou outro, ou ambos, dos outros componentes, antes de alimentação desses à cabeça de mistura. De acordo com uma modalidade da presente invenção, o agente de expansão é dióxido de carbono. De acordo com outra modalidade da presente invenção, pelo menos 30 por cento de um volume de gás de expansão é dióxido de carbono, formado por reação de um poliisocianato e água, ou um ácido orgânico. De acordo com outra modalidade, o agente de expansão inclui um agente de expansão físico, que compreende não mais de 70 por cento do volume de gás de expansão total. De acordo com outra modalidade da presente invenção, o agente de expansão físico é um solvente volátil, tal como acetona, acetato de etila, alcanos halogenados tais como cloreto de metileno, clorofórmio, cloreto de etilideno, cloreto de vinilideno, monofluortriclorometano, clorodifluormetano, diclorodifluor-metano, triclorofluormetano, triclorotrifluoretano, composto de hidroclorofluorcarboneto, um composto de hidrofluorcarbo-neto, butano, hexano, heptano, éter dietílico, pentano, e assemelhados. De acordo com outra modalidade da presente invenção, o agente de expansão físico é um pentano, tal como n-pentano, isopentano, ciclopentano, ou suas misturas. De acordo com uma outra modalidade da presente invenção, o agente de expansão físico é pentafluorbutano, pentafluorpro-pano ou tetrafluoretano. De acordo com mais outra modalidade, os compostos que se decompõem em temperaturas acima da temperatura ambiente, para liberar gases, por exemplo, nitrogênio, também podem agir como agentes de expansão, por exemplo, compostos azo, tal como nitrila de ácido azoisobu-tírico. Outros exemplos de agentes de expansão e detalhes sobre o uso de agentes de expansão podem ser encontrados em Kunststoff-Handbuch, volume VII, publicado pela Vieweg e Ho-chtlen, Carl-Hanser-Verlag, Munique 1966, por exemplo, nas páginas 108 e 109, 453 a 455 e 507 a 510, cujas descrições são aqui incorporadas por referência.

[0016] De acordo com outra modalidade da presente invenção, pelo menos 30 por cento do volume de gás de expansão é dióxido de carbono, formado da reação de poliiso- cianato e água, ou ácido orgânico. Além disso, um agente de expansão fisico pode ser incluído, que compreende 70 por cento ou menos do volume de gás de expansão total.

[0017] De acordo com outra modalidade da presente invenção, pelo menos 50 por cento do volume de gás de expansão é dióxido de carbono, formado da reação de poliiso-cianato e água, ou ácido orgânico. Além disso, um agente de expansão físico pode ser incluído, que compreende 50 por cento ou menos do volume de gás de expansão total.

[0018] De acordo com outra modalidade da presente invenção, pelo menos 70 por cento do volume de gás de expansão é dióxido de carbono, formado da reação de poliiso-cianato e água, ou ácido orgânico. Além disso, um agente de expansão físico pode ser incluído, que compreende 30 por cento ou menos do volume de gás de expansão total.

[0019] De acordo com outra modalidade da presente invenção, uma proporção adequada, por exemplo, de cerca de 1 por cento em peso a cerca de 10 por cento em peso, com base no peso total da mistura de formação de espuma, do solvente aprótico dipolar, é adicionada ao poliisocianato ou ao componente de poliol, ou, se desejado, dividido entre cada um desses dois componentes da mistura reacional de formação de espuma. O solvente tendo sido assim incluído na mistura reacional de espuma, a produção do laminado pode então continuar por uso de quaisquer dos processos conhecidos, sem a necessidade de modificar ou variar quaisquer dos procedimentos usados convencionalmente.

[0020] Verificou-se que por incorporação dos solventes apróticos dipolares nas misturas reacionais de formação de espuma, na quais pelo menos 10 por cento do volume de gás de expansão é dióxido de carbono, formado pela reação de poliisocianurato e água, ou ácido orgânico, é possível obter uma excelente adesão de um núcleo de espuma na cobertura da crosta, sem a necessidade de usar temperaturas de vulcanização da ordem mencionada acima. Isso se mantém verdadeiro para uma ampla gama de espessuras do núcleo de espuma, de tão pouco quanto 1,27 centímetro (0,5 polegada) a até tanto quanto 10,16 centímetros (4 polegadas) ou mais. Desse modo, verificou-se que as temperaturas de vulcanização tão baixas quanto 37,8°C (100°F) são inteiramente adequadas para obtenção de uma boa adesão, quando do emprego do aperfeiçoamento da presente invenção. Observou-se também que a friabilidade do núcleo de espuma de poliisocianurato, na camada imediatamente em contato com as coberturas da crosta, é significativamente inferior no caso em que uma mistura rea-cional de espuma polimérica, idêntica em composição, exceto pela ausência do solvente aprótico dipolar, é usada.

[0021] Quaisquer dos poliisocianatos empregados convencionalmente na técnica de preparação de espumas de poliisocianurato podem ser empregados nas misturas reacionais de espumas discutidas acima. De acordo com outra modalidade da presente invenção, os poliisocianatos conhecidos como poliisocianatos de polimetileno e polifenila podem ser empregados nas misturas reacionais de espuma discutidas acima. De acordo com outra modalidade da presente invenção, os po- liisocianatos de polimetileno e polifenila compreendem de cerca de 20 a cerca de 85 por cento em peso de metilenobis (isocianato de fenila), o restante da mistura sendo poliiso-cianatos de polimetileno e polifenila de funcionalidade superior a 2,0. Uma descrição detalhada desses poliisocianatos e dos processos para a preparação deles é encontrada na patente U.S. 3.745.133.

[0022] De acordo com outra modalidade da presente invenção, qualquer poliisocianato orgânico pode ser usado no processo da presente invenção. Os poliisocianatos adequados incluem os poliisocianatos alifáticos, aralifáti-cos e cicloalifáticos e as suas combinações. Os exemplos de isocianatos úteis incluem: diisocianatos tais como diisocia-nato de m-fenileno, diisocianato de p-fenileno, diisocianato de 2,4-tolueno, diisocianato de 2,6-tolueno, diisocianato de 1,6-hexametileno, diisocianato de 1,4-hexametileno, diisocianato de 1,4-cicloexano, diisocianato de hexaidrotolueno e os seus isômeros, diisocianato de 1,5-naftileno, diisocianato de 1-metilfenil-2,4-fenila, diisocianato de 4,4'-difenilmetano, diisocianato de 2,4'-difenilmetano, diisocianato de 3,3'-dimetóxi-4,4'-bifenileno e 3,3'-dimetildifenilpropano-4,4'-diisocianato; triisocianatos tais como triisocianato de 2,4,6-tolueno; e poliisocianatos tais como 4,4'-dimetildifenilmetano-2,2',5,5'-tetraisocianato e os polimetilenos polifenilpoliisocianatos. De acordo com outra modalidade da presente invenção, o poliisocianato é po-liisocianurato de polimetileno e polifenila, diisocianato de meta ou para-fenileno, diisocianato de hexametileno, diiso-cianato de tolueno e diisocianato de difenilmetano.

[0023] De modo similar, quaisquer dos polióis empregados convencionalmente na produção de espumas de po-liisocianuratos podem ser empregados na mistura reacional de espuma, empregada na preparação de laminados de acordo com essa invenção. Esses polióis incluem polióis de poliéteres e poliésteres, tendo funcionalidades de 2 a 6 e pesos moleculares variando de cerca de 60 até cerca de 1.000 ou mais. Ainda que os polióis tendo pesos moleculares mais altos possam ser empregados, os polióis tendem a ser sólidos ou líquidos altamente viscosos e são, consequentemente, menos desejáveis por causa das considerações de manuseio e miscibi-lidade.

[0024] Os polióis são geralmente empregados na mistura reacional de formação de espuma, em proporções na faixa de 0,01 equivalente a cerca de 0,4 equivalente por equivalente de poliisocianato. Uma descrição detalhada e a exemplificação desses polióis são apresentadas na patente U.S. 3.745.133 mencionada acima.

[0025] Os catalisadores de trimerização, e as suas proporções, que são empregados nas misturas reacionais de espuma polimérica, utilizados de acordo com as modalidades da presente invenção, podem ser quaisquer daqueles conhecidos na técnica; consultar, por exemplo, a patente U.S. 3.745.133 mencionada acima, bem como as patentes U.S. 3.896.052, 3.899.443 e 3.903.018.

[0026] O processo da invenção pode ser aplicado na preparação de laminados, usando quaisquer dos tipos de material de cobertura (tais como aqueles exemplificados acima) , e as vantagens de adesão aperfeiçoada vão ser manifestadas . No entanto, o problema de adesão pobre é particularmente agudo, no caso de várias coberturas metálicas, e é com as coberturas metálicas que o processo da invenção encontra aplicação particular.

[0027] Os laminados produzidos de acordo com o processo da invenção podem ser usados para todos os fins para os quais os laminados são convencionalmente usados. Ilus-trativamente, os laminados podem ser empregados como barreiras térmicas e materiais isolantes em coberturas de telhados e como isolante de parede em todos os tipos de construção em prédios industriais, áreas de armazenamento frias e assemelhados .

[0028] De acordo com outra modalidade da presente invenção, uma composição de espuma de poliuretano ou poliisocianurato pode compreender ainda aditivos conhecidos opcionais, tais como ativadores, catalisadores ou aceleradores, colorantes, pigmentos, corantes, agentes de reticula-ção/ extensão de cadeia, tensoativos, cargas, estabilizadores, antioxidantes, plastificantes, retardadores de chama e assemelhados.

[0029] Por exemplo, as cargas podem incluir cargas e agentes de reforço orgânicos e inorgânicos convencionais. Os exemplos mais específicos incluem cargas inorgânicas, tais como minerais silicatados, por exemplo, filossi- licatos tais como antigorita, serpentina, hornblendas, anfi-bólio, crisotila e talco, óxidos metálicos, tais como óxidos de alumínio, óxidos de titânio e óxidos de ferro, sais metálicos tais como giz e barita, e pigmentos inorgânicos tais como sulfeto de cádmio, sulfeto de zinco e vidro, entre outros, caulim (argila da China), silicato de alumínio e co-precipitados de sulfato de bário e silicato de alumínio, e minerais fibrosos naturais e sintéticos, tais como wollasto-nita, metal e fibras de vidro de vários comprimentos. Os exemplos de cargas orgânicas adequadas são negro de fumo, melamina, colofônio, resinas de ciclopentadienila, fibras celulósicas, fibras de poliamida, fibras de poliacrilonitri-la, fibras de poliuretano e fibras de poliéster, com base em ésteres de ácidos dicarboxílicos aromáticos e/ou alifáticos, e, em particular, fibras de carbono. De acordo com outra modalidade da presente invenção, as cargas inorgânicas e orgânicas podem ser usadas individualmente ou como misturas.

[0030] Os exemplos de retardadores de chama adequados são fosfato de tricresila, fosfato de tris(2-cloroetila) e fosfato de tris(2-bromoetila) . Um retardador de chama adequado nas composições da presente invenção compreende FYROL PCF®, que é um fosfato de tris(cloropropila), da Akzo Nobel Funcional Chemicals.

[0031] Além dos fosfatos substituídos com halo-gênios mencionados acima, é também possível usar retardado— res de chama inorgânicos ou orgânicos, tais como fósforo vermelho, óxido de alumínio hidratado, trióxido de antimô-nio, óxido arsênico, poli (fosfato de amônio) (EXOLIT® da Clariant) e sulfato de cálcio, grafite expansivel ou derivados de ácido cianúrico, por exemplo, melamina ou misturas de dois ou mais retardadores de chama, por exemplo, poli (fos-fatos de amônio) e melamina, e, se desejado, amido de milho, ou poli (fosfato de amônio), melamina, e grafite expansivel e/ou, se desejado, poliésteres aromáticos.

[0032] De acordo com outra modalidade da presente invenção, os agentes para melhoria de desempenho em UV, ou estabilizadores à luz UV, podem ser incluídos nas misturas reacionais de formação, para impedir a decomposição e a perda das propriedades guímicas e físicas na estrutura composta, devido à luz UV. De acordo com outra modalidade da presente invenção, os agentes para melhoria de desempenho em UV incluem Tinuvin® 1130 e Tinuvin® 292 da Ciba. Naturalmente, quaisquer outros agentes para melhoria de desempenho em UV, disponíveis da Ciba ou de quaisquer outros fornecedores equivalentes, podem ser incluídos. Além disso, outros agentes para melhoria de desempenho em UV podem incluir, mas não são limitados a, Tinuvin® 123 e Tinuvin® 900 da Ciba.

[0033] Outros detalhes nos outros auxiliares e aditivos convencionais, mencionados acima, podem ser obtidos da literatura especializada, por exemplo, da monografia por J. H. Saunders e K. C. Frisch, High Polymers, volume XVI, Polyurethanes, Partes 1 e 2, Interscience Publishers 1962 e 1964, respectivamente, ou Kunstoff-Handbuch, Polyurethane, volume VII, Carl-Hanser-Verlag, Munique, Viena, Ia e 2a edições, 1966 e 1983, aqui incorporadas por referência.

[0034] Os exemplos apresentados a seguir descrevem a maneira e o processo de produção e uso da invenção, e apresenta o melhor modo considerado pelo inventor de conduzir a invenção, mas não deve ser considerado como limitan-te. EXEMPLO 1 [0035] Uma série de painéis sanduíches de coberturas rígidas modelos, com núcleos de espuma de poliure-tano, foi preparada usando o seguinte procedimento padrão.

[0036] Uma placa de aço galvanizado (30 cm x 30 cm x 6 cm), ajustada à temperatura desejada, foi colocada no fundo de um molde metálico de mesmo tamanho. A parte de topo do molde foi depois vedada com uma placa de aço similar. Uma quantidade suficiente de uma mistura de formação de espuma de poliuretano (preparada por combinação dos componentes e das proporções deles apresentadas na Tabela 1) foi introduzida no molde, de modo que a espuma surgida enchesse inteiramente a cavidade do molde e atingisse a densidade desejada. 0 molde foi depois colocado em uma estufa. A espuma foi deixada ficar na estufa por cerca de 5 minutos, na temperatura do molde indicada na Tabela 1. O painel sanduíche de espuma vulcanizada assim obtido foi depois removido da estufa e deixado condicionar em uma posição vertical, à temperatura ambiente por cerca de 24 horas. Corpos de prova foram cortados para testar qualitativamente a resistência da ligação entre as placas de aço e o núcleo de espuma.

[0037] No caso de um painel de controle feito com a Composição de Espuma A (sem uso de solvente; consultar a Tabela 1)/ houve uma adesão relativamente fraca entre as placas de aço e o núcleo de poliuretano, a uma temperatura do molde de 35°C. No entanto, quando a temperatura do molde foi mantida a um valor de 45°C, houve um aumento significativo na adesão entre as placas de aço e o núcleo de poliuretano .

[0038] No caso de painéis produzidos com a Composição de Espuma B {com carbonato de etileno usado como um solvente), houve boa adesão entre as placas de aço e o núcleo de poliuretano a 35°C. Além disso, a 45°C, a adesão de espuma no aço foi ainda mais forte. A adesão entre as placas de aço e o núcleo de espuma, processada a 45°C, foi mais forte do que a cola de epóxi usada para fixar o corpo de prova nos grampos do dinamômetro.

[0039] Além disso, cerca de 10 minutos após o completamento da reação da espuma à temperatura ambiente, observou-se que a Composição de Espuma A apresentou uma fri-abilidade superficial mais alta do que a Composição de Espuma B, que não mostrou qualquer friabi.1.idade superficial, [0040] TABELA 1 EXEMPLO 2 [0041] Uma formulação de pol iisocianurato inteiramente expandida com água (FIR), descrita na Tabela 2 como a Composição de Espuma C, foi introduzida em uma folha de papel colocada em um molde metálico aquecido a 55°C. As Composições de Espuma D e B foram preparadas de uma maneira similar que a Composição de Espuma C, exceto que as Composições D e E incluíram ainda os solventes carbonato de etileno e dimetilsulfóxido (DMSO), respectivaménte. Observou-se que as Composições de Espuma D e E não apresentaram quaisquer friabilidade e adesão aperfeiçoada entre a folha de papel e o núcleo de poliisocianurato. Enquanto isso, o núcleo de poli i soe ianurato, preparado com uso da Composição de Espuma C, apresentou friabílídade superficial e a folha de papel se desprendeu completamente do núcleo de espuma de poliisocianurato após 10 minutos, í 00421 TABELA 2 EXEMPLO 3 [0043] Usando os procedimentos descritos no Exemplo 1, uma série de núcleos de formação foi produzida de uma formulação de poliuretano completamente à base de água (PUR) (Composição de Espuma 1) e formulações de PUR expandidas com água incorporando diferentes solventes apróticos (Composições de Espuma 2 - 15)/ descritas na Tabela 3. O núcleo de espuma preparado da formulação PUR completamente expandida com agua (Composição de Espuma 1) apresentou alta friabilidade superficial. No entanto, todos os núcleos de espuma preparados das formulações PUR expandidas com água, utilizando diferentes solventes apróticos, (Composições de Espuma 2 - 15) mostraram uma redução na friabilidade superficial e alguns mostraram uma redução ainda maior na friabilidade superficial, dependendo da proporção de solvente usada na composição de espuma (como nas Composições de Espuma 7 e 8) . TABELA 3 EXEMPLO 4 [0044] Usando os mesmos procedimentos descritos no Exemplo 2, uma série de núcleos de espuma foi preparada, compreendendo uma formulação de PIR expandida com pentano e água (Composição de Espuma 16) e uma formulação de PIR expandida com pentano e água (índice NCO 250), incluindo um solvente aprótico (Composições de Espuma 17 - 26), como descrito na Tabela 4. O painel formado usando a Composição de Espuma 16 apresentou um grave enrugamento da superfície do painel e uma alta friabilidade superficial. Enquanto isso, as Composições de Espuma 17 - 26, incluindo os solventes apróticos, apresentaram uma redução na friabilidade e a formação de rugas na superfície do painel, feitas com essas formulações, e coberturas flexíveis, por exemplo, papel de folha de alumínio tendo uma espessura de cerca de 50 micra. TABELA 4 [0045] Ainda que as modalidades exemplificati-vas tenham sido mostradas e descritas, aqueles versados vão entender que várias modificações e substituições podem ser feitas nela, sem que se afaste dos espirito e âmbito da invenção. Consequentemente, deve-se entender que a presente invenção foi descrita por meio de ilustrações e não limitação .

REIVINDICAÇÕES

Claims (16)

1. Composição formadora de espuma de poliuretano ou poliisocianurato CARACTERIZADA por compreender uma mistura de poliol, poliisocianato, água ou ácido orgânico, gás de expansão e solvente dipolar aprótico; em que o poliol está presente em uma quantidade de 0,01 a 0,33 equivalentes por equivalente de poliisocianato e em que a água ou ácido orgânico está presente em uma quantidade suficiente para fornecer dióxido de carbono como pelo menos 50 por cento do volume de gás de expansão o qual dióxido de carbono é formado a partir da reação de poliisocianato e água ou ácido orgânico, e em que o solvente dipolar aprótico é selecionado do grupo consistindo em dialquilsulfóxido, fosfonato, tetra-metilenossulfona, l-metil-2-pirrolidinona, acetonitrila, carbonato de etileno e misturas destes e está presente em uma proporção de 1 por cento em peso a 10 por cento em peso, com base no peso total da mistura de formação de espuma.

2. Composição, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato do poliisocianato ser selecionado do grupo consistindo em poliisocianatos aromáticos, poliisocia-natos alifáticos, poliisocianatos aralifáticos e poliisocianatos cicloalifáticos, e as suas combinações.

3. Composição, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato do dialquilsulfóxido ser dimetilsul-fóxido, dietilsulfóxido ou diisobutilsulfóxido.

4. Composição, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato do fosfonato ser metilfosfonatos de 0,O-dimetila, 0,0-dietila e 0,O-diisopropila ou vinilfosfo-nato de 0,0-di(2-cloroetila).

5. Composição, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato da mistura reacional de formação de espuma de poliuretano ou poliisocianurato compreender po-liisocianato, poliol e um catalisador para a reação de formação de espuma de poliuretano ou poliisocianurato.

6. Composição, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA por pelo menos 50 por cento do volume de gás de expansão ser dióxido de carbono, formado da reação de po-liisocianato e água ou ácido orgânico.

7. Composição, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA por pelo menos 70 por cento do volume de gás de expansão ser dióxido de carbono, formado da reação de po-liisocianato e água ou ácido orgânico.

8. Composição, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato do solvente aprótico dipolar estar presente nela em uma proporção de 2 por cento em peso a 8 por cento em peso, com base no peso total da mistura de formação de espuma.

9. Composição, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato do restante do volume de gás de expansão, se houver, ser fornecido por um agente de expansão físico.

10. Composição, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato do gás de expansão ser dióxido de carbono, formado da reação de poliisocianato e água ou ácido orgânico, e não é mais que 70 por cento do volume de gás de expansão total.

11. Composição, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADA pelo fato da mistura reacional de formação de espuma de poliuretano ou poliisocianurato compreender um agente de expansão físico, que contribui com não mais do que 50 por cento do volume de gás de expansão total.

12. Composição, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADA pelo fato da mistura reacional de formação de espuma de poliuretano ou poliisocianurato compreender um agente de expansão físico, que contribui com não mais do que 30 por cento do volume de gás de expansão total.

13. Composição, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADA pelo fato do agente de expansão físico ser selecionado do grupo consistindo em acetona, acetato de etila, um alcano halogenado, butano, hexano, heptano, éter dietíli-co, um pentano e suas misturas.

14. Composição, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADA pelo fato do alcano halogenado ser selecionado do grupo consistindo em cloreto de metileno, clorofórmio, cloreto de etilideno, cloreto de vinilideno, monofluortri-clorometano, clorodifluorometano, diclorodifluorometano, triclorotrifluoroetano, um composto hidroclorofluorcarbone-to, um composto hidrofluorcarboneto e suas misturas.

15. Composição, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato do poliisocianato ser um bis(fenilisocianato) de metileno.

16. Composição, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA por pelo menos 3 0 por cento do volume de gás de expansão ser dióxido de carbono, formado da reação de po-liisocianato e água ou ácido orgânico.