ES2201624T3

ES2201624T3 - Elementos compuestos que contienen (i) poliuretanos termoplasticos y (iii) elastomeros de poliuretano microcelulares.

Info

Publication number: ES2201624T3
Application number: ES99124203T
Authority: ES
Inventors: Heinrich Bollmann; Klaus Giesen; Ruediger Krech; Erhard Dr. Reich
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1998-12-24
Filing date: 1999-12-03
Publication date: 2004-03-16
Anticipated expiration: 2019-12-03
Also published as: EP1013416A2; DE59905824D1; DE19860205A1; US20030138621A1; EP1013416B1; EP1013416A3

Abstract

Elementos compuestos que contienen: (i) poliuretanos termoplásticos y adheridos a los mismos (ii) elastómeros de poliuretano microcelulares, con una densidad de 300 a 700 kg/m3, una resistencia a la tracción según DIN 53571 de 3 a 8 N/mm2, un alargamiento de rotura según DIN 53571 de 350 a 550 %, una resistencia a la rotura progresiva según DIN 53515 de 8 a 30 N/mm, y una elasticidad de rebote según DIN 53512 de 50 a 60 %.

Description

Elementos compuestos que contienen (i) poliuretanos termoplásticos y (ii) elastómeros de poliuretano microcelulares.

La invención se refiere a elementos compuestos que contienen

(i): poliuretanos termoplásticos, a continuación denominados también TPU, y adheridos a los mismos

(ii): elastómeros de poliuretano microcelulares, con una densidad de 300 a 700 kg/m^{3}, una resistencia a la tracción según DIN 53571 de 3 a 8 N/mm^{2}, un alargamiento de rotura según DIN 53571 de 350 a 550%, una resistencia a la rotura progresiva según DIN 53515 de 8 a 30 N/mm, y una elasticidad de rebote según DIN 53512 de un 50 a un 60%.

Por lo demás, la invención se refiere a procedimientos para la obtención de estos elementos compuestos y a su empleo.

Los elementos compuestos a base de metales y goma, en el uso del idioma general denominados también "elementos compuestos de goma-metal", son conocidos generalmente. Encuentran amplio empleo, a modo de ejemplo, en mecanismos de traslación de automóviles, y se describen, a modo de ejemplo, en "Fahrwerktechnik: Radaufhängungen", 2ª edición, editor Prof. Dipl.-Ing. Jörnsen Reimpell, Vogel Buchverlag Würzburg y, en especial en las páginas 77, 83, 84, 87, 281, 286 y 290. En estos elementos compuestos repercute desfavorablemente el alto peso específico de la fracción de metal, el relativamente corto tiempo de vida de la goma, así como una pérdida de adherencia entre los elementos rígidos y elásticos del componente. Para la mejora se conoce el empleo de agentes adhesivos, que se aplican en fase líquida sobre los elementos rígidos, solidifican, y se deben reactivar, en caso dado, mediante calentamiento. Estos procedimientos de aplicación y reactivado requieren mucho tiempo y costes, y por consiguiente se deben evitar.

Como substitución de la goma como elemento elástico se conoce generalmente el empleo de elastómeros de poliuretano microcelulares. La DE-A 195 48 771 y la 195 48 770 describen tales elastómeros de poliuretano y su empleo como elementos amortiguadores.

Por lo tanto, la presente invención tomaba como base la tarea de desarrollar elementos compuestos que pudieran servir como substitución para los conocidos elementos compuestos de goma-metal, debiéndose reducir especialmente el peso de los elementos compuestos. Por lo demás, se debía mejorar la adherencia entre los componentes contenidos en los elementos compuestos, y evitar en especial el empleo descrito de agentes adhesivos.

Se pudo solucionar este problema mediante los elementos compuestos definidos al inicio.

Preferentemente se pueden obtener los elementos compuestos obteniéndose (ii) en presencia de (i), basándose (i) en la reacción de (a) isocianatos con (b) compuestos reactivos frente a diisocianatos, en caso dado en presencia de (d) catalizadores y/o (e) substancias auxiliares y/o aditivos en una proporción preferente de grupos isocianatos contenidos en (a) respecto a los grupos reactivos frente a isocianatos contenidos en (b) mayor que 1,06 : 1, de modo especialmente preferente 1,1 : 1 a 1,2 : 1.

En la mezcla de reacción para la obtención de TPU (i) se emplea preferentemente un exceso de grupos isocianato sobre los grupos que son reactivos frente a los grupos isocianato. Este exceso se puede expresar en la proporción molar de grupos isocianato en el componente (a) respecto a los grupos reactivos frente a isocianatos en el componente (b). Esta proporción, como se describe, es preferentemente mayor que 1,06 : 1 y asciende, de modo especialmente preferente, a 1,1 : 1 a 1,2 : 1.

A través de este exceso de grupos isocianato se consigue que los grupos isocianato libres en la obtención de elastómeros de poliuretano microcelulares reaccionen con sus componentes de partida, en especial el componente (b), para la obtención de (ii), consiguiéndose una unión, y con ello una adherencia claramente mejor entre (i) y (ii). Además, los grupos isocianato libres, durante, y en caso dado tras la formación de grupos uretano mediante reacción de (a) con (b), pueden formar reticulados internos en el TPU (i) en forma de, a modo de ejemplo, estructuras de alofanato y/o isocianurato, que conducen a las propiedades mejoradas de los TPU. La formación de reticulados se puede fomentar, en caso dado, mediante adición de catalizadores, por ejemplo acetatos alcalinos o formiatos que son conocidos generalmente para este fin, debiéndose efectuar una elaboración del producto de reacción, es decir, el TPU, para dar láminas, cuerpos moldeados, artículos moldeados por inyección, tubos flexibles, revestimientos de cables y/o fibras, preferentemente durante y/o directamente tras la formación de grupos uretano, y antes de una reacción completa de la mezcla de reacción, ya que una elaboración termoplástica de productos de poliadición de poliisocianato para dar láminas, cuerpos moldeados o fibras, se lleva a cabo preferentemente a bajas temperaturas antes de y/o durante la formación de reticulados.

La reacción de componentes de partida en el procedimiento para la obtención de TPU (i) se puede efectuar según procedimientos conocidos, a modo de ejemplo el procedimiento de una etapa o el procedimiento de prepolímero, a modo de ejemplo mediante reacción de un prepolímero que contiene NCO, que se puede obtener a partir de (a) y partes del componente (b), con el (b) restante en una instalación de banda habitual, con una extrusora de reacción conocida, o instalaciones conocidas para este fin. La temperatura en esta reacción asciende habitualmente a 60 a 250ºC, preferentemente 60 a 180ºC, de modo especialmente preferente 70 a 120ºC. Durante, y en caso dado tras la formación de grupos uretano mediante reacción de (a) con (b) se pueden peletizar los productos de reacción, granular, o elaborar según procedimientos conocidos generalmente, a modo de ejemplo mediante extrusión en extrusoras conocidas, mediante moldeo por inyección en máquinas de moldeo por inyección habituales, o mediante procedimientos de hilatura conocidos generalmente, a modo de ejemplo mediante hilatura en fusión, para dar cuerpos moldeados de todo tipo, o en especial láminas.

Preferentemente se elaborará la mezcla de reacción para la obtención de TPU (i) durante, y en caso dado tras la formación de grupos uretano mediante reacción de (a) con (b), de modo especialmente preferente a partir de la fusión de reacción, y antes de la formación completa de reticulados de alofatano y/o isocianurato en extrusoras o máquinas de moldeo por inyección, para dar láminas o cuerpos moldeados, o en el procedimiento de hilatura para dar fibras. Esta elaboración adicional directa de la mezcla de reacción sin un granulado o pelletizado, y sin reacción sensible o completa de la mezcla de reacción, ofrece la ventaja de que un reticulado mediante formación, a modo de ejemplo, de estructuras de alofanato y/o isocianurato, se produce sólo en una medida reducida, o no se presenta en absoluto, y la mezcla de reacción se puede elaborar de este modo a una temperatura reducida de modo deseable para dar los productos finales, como por ejemplo láminas o cuerpos moldeados.

Por consiguiente, la elaboración de la mezcla de reacción se puede efectuar elaborándose las mezclas de reacción para la obtención de TPU (i) en estado reblandecido o fundido durante la reacción de (a) con (b), de modo especialmente preferente a partir de la fusión de reacción y antes de la formación completa de reticulados de alofanato y/o isocianurato, a una temperatura de 60 a 180ºC, preferentemente 70 a 120ºC, en extrusoras o máquinas de moldeo por inyección para dar láminas o cuerpos moldeados.

Preferentemente se puede temperar el producto de procedimiento, es decir, el TPU, a partir de la extrusora o la máquina de moldeo por inyección a una temperatura de 20 a 120ºC, preferentemente 80 a 120ºC, durante un tiempo de 2 a 72 horas, bajo condiciones habituales por lo demás. Si se emplean componentes insaturados (b) para la obtención de TPU, a modo de ejemplo cis-1,4-butenodiol, los cuerpos moldeados o láminas se pueden tratar tras la obtención mediante irradiación, a modo de ejemplo mediante radiación electrónica.

Los TPU (i) obtenibles de este modo se emplean según la invención para la obtención de elementos compuestos. De modo especialmente preferente se emplean los TPU (i) en forma de cuerpos moldeados, habitualmente con un grosor de 2 a 12 mm.

Según la invención, la obtención de elementos compuestos se efectúa mediante obtención de elastómeros de poliuretano microcelulares en presencia de (i). Los elastómeros de poliuretano microcelulares (ii) y los procedimientos para su obtención son conocidos generalmente. Estos presentan preferentemente una densidad de 300 a 700 kg/m^{3}, de modo preferente 350 a 650 kg/m^{3}, una resistencia a la tracción según DIN 53571 de 3 a 8, preferentemente de 3,0 a 7,0 N/mm^{2}, un alargamiento de rotura según DIN 53571 de un 350 a un 550, preferentemente un 350 a un 400%, una resistencia a la rotura progresiva según DIN 53515 de 8 a 30, preferentemente 8 a 20 N/mm, una elasticidad de rebote según DIN 53512 de un 50 a un 60%, y de modo especialmente preferente un tamaño de célula de 50 a 500 \mum.

La obtención de (ii) se puede efectuar mediante la reacción, generalmente conocida, de (a) isocianatos con (b) compuestos reactivos frente a isocianatos en presencia de (c) agentes propulsores y, en caso dado, (d) catalizadores y/o substancias auxiliares y/o aditivos (e).

Preferentemente se lleva a cabo la obtención de (ii) en presencia de (i) de modo que se desengrasa la superficie de (i), a modo de ejemplo mediante disolventes habituales, preferentemente orgánicos, y a continuación, para la obtención de (ii) en presencia de (i), se hace reaccionar (a) isocianatos (b) compuestos reactivos frente a isocianatos en presencia de (c) agentes propulsores, y en caso dado (d) catalizadores, y/o (e) substancias auxiliares y/o aditivos.

Para la obtención de (ii) se hace reaccionar (a) y (b) preferentemente en cantidades tales, que la proporción de equivalencia de grupos NCO de poliisocianatos (a) respecto a la suma de átomos de hidrógeno reactivos de los componentes (b) asciende a 0,8 : 1 a 1,2 : 1.

Los elastómeros de poliuretano microcelulares (ii) y con ello los elementos compuestos según la invención, se obtienen ventajosamente según el procedimiento de una etapa o el procedimiento de prepolímero, a modo de ejemplo con ayuda de la técnica de alta presión o baja presión en herramientas de moldeo abiertas o cerradas, preferentemente cerradas, a modo de ejemplo herramientas de moldeo metálicas, o espumados libremente (espuma plástica moldeada in situ). La obtención de elementos compuestos se efectúa preferentemente en herramientas de moldeo colocándose el TPU (i) preferentemente en forma de un cuerpo moldeado. La reacción de los componentes de partida para la obtención de (ii) se efectúa en contacto directo con (i), de modo que, debido a la reacción de componentes de partida, se obtiene una unión entre (i) y (ii). Las paredes internas de las herramientas de moldeo, en especial las que entran en contacto con los componentes de partida para la obtención de (ii), se pueden dotar preferentemente de un agente separador habitual. De modo especialmente preferente se obtiene (ii) en un molde cerrado, preferentemente bajo un grado de compactado entre 1,1 y 8, de modo especialmente preferente 2 a 6.

\newpage

Habitualmente se mezclan los componentes de partida a una temperatura de 15 a 90ºC, preferentemente de 20 a 60ºC, y en especial de 25 a 45ºC, si se introduce los mismos en la herramienta de moldeo abierta o cerrada. La temperatura de la superficie interna de la herramienta de moldeo asciende convenientemente a 20 hasta 110ºC, preferentemente 30 a 100ºC, y en especial 70 a 90ºC.

En el caso de un procedimiento de prepolímeros se emplean preferentemente prepolímeros que presentan grupos isocianato. Los prepolímeros presentan preferentemente contenidos en isocianato de un 3 a un 5% en peso, referido al peso total. Estos se pueden obtener según procedimientos conocidos generalmente, a modo de ejemplo mediante la reacción de una mezcla que contiene un isocianato (a) y al menos un compuesto (b), que es reactivo frente a isocianatos, llevándose a cabo la reacción a temperaturas de 80 a 160ºC, preferentemente 90 a 150ºC. Si se debe obtener un prepolímero que presenta grupos isocianato, para la obtención se empleará un correspondiente exceso de grupos isocianato frente a los grupos reactivos con isocianato. La reacción ha concluido generalmente después de 15 a 200 minutos.

Preferentemente se efectúa el procedimiento de modo que se obtiene (ii) en un molde cerrado en contacto con (i) mediante reacción de un prepolímero que presenta grupos isocianato con un componente reticulante que contiene (c) agentes propulsores, (d) catalizadores y (e) substancias auxiliares y/o aditivos. El componente de reticulado contiene preferentemente (c) agua, (d) catalizador, y como (e) polisiloxanos, a modo de ejemplo, poliétermetilsiloxanos, aceite de ricino sulfatado y ácidos n-alquilbencenosulfónicos con 9 a 15 átomos de carbono en el resto alquilo.

A continuación se representarán a modo de ejemplo los componentes (a) a (e). Los pesos moleculares indicados a continuación presentan, en tanto no se cite, la unidad g/mol.

a): Como isocianatos (a) conocidos generalmente entran en consideración en especial isocianatos orgánicos, a modo de ejemplo isocianatos alifáticos, cicloalifáticos, aralifáticos y/o aromáticos, preferentemente diisocianatos. En particular cítense a modo de ejemplo: 1,6-diisocianato de hexametileno, 1,5-diisocianato de 2-metilpentametileno, 1,4-diisocianato de 2-etilbutileno, 1,5-diisocianato de pentametileno, 1,4-diisocianato de butileno, 1-isocianato-3,3,5-trimetil-5-isocianatometil-ciclohexano (diisocianato de isoforona, IPDI), diisocianato de 1,4-ciclohexano, diisocianato de 1-metil-2,4- y/o -2,6-ciclohexano, diisocianato de 4,4'-,2,4'- y/o 2,2'-diciclohexilmetano, 1,4- y/o 1,3-di (isocianato metil)-ciclohexano, 1,4- y/o 1,3-di(isocianatoetil)ciclohexano, 1,3- y/o 1,4-di(isocianatometil)benceno, diisocianato de 2,4- y/o 2,6-toluileno (TDI), diisocianato de p-fenileno (PDI), diisocianato de p-ciclohexano (CHDI), diisocianato de tolidina (TODI), diisocianato de 4,4'-, 2,4'- y/o 2,2'-difenilmetano (MDI), mezclas de diisocianato de 2,4'- y 4,4'-difenilmetano, diisocianatos de 4,4'- y/o 2,4'-difenilmetano líquidos modificados con uretano, 4,4'-diisocianato-difeniletano-(1,2) y/o diisocianato de 1,5-naftileno. Para la obtención de TPU se emplea preferentemente 1,6-diisocianato de hexametileno, IPDI, MDI y/o TDI. Los elastómeros de poliuretano microcelulares se basan preferentemente en MDI, PDI, CHDI, TODI y/o NDI, de modo especialmente preferente en MDI y/o NDI.

b): Como substancia (b) reactivas frente a isocianatos, para la obtención de TPU (i) se emplean preferentemente compuestos reactivos frente a isocianatos (b1) con pesos moleculares de 500 a 8.000, preferentemente aquellos con una funcionalidad media, es decir, una funcionalidad promedio entre los componentes (b) de 1,8 a 2,5, preferentemente 1,9 a 2,2, de modo especialmente preferente 1,95 a 2,1. A modo de ejemplo, son apropiados compuestos polihidroxílicos, preferentemente poliéteroles y poliésteroles.

Las mezclas para la obtención de TPU, o bien los TPU se deben basar, al menos de modo predominante, en substancias reactivas frente a isocianatos.

Por lo demás, se pueden emplear como substancias reactivas frente a isocianatos (b) también poliaminas, a modo de ejemplo poliéteres terminados en amina, por ejemplo los compuestos conocidos bajo el nombre Jeffamine® (Texaco Chemical Co.), debiéndose situar la funcionalidad media del componente (b) en el intervalo citado.

Preferentemente se emplea poliéteroles a base de substancias iniciadoras habituales y 1,2-óxido de propileno y óxido de etileno, en los cuales más de un 50%, preferentemente un 60 a un 80% de los grupos OH son grupos hidroxilo primarios, y en los cuales al menos una parte de óxido de etileno está dispuesto como bloque terminal, y en especial polioxitetrametilen-glicoles.

Los poliéteroles lineales esencialmente en el caso de TPU poseen habitualmente pesos moleculares de 500 a 8.000, preferentemente 60 a 6.000, y en especial 800 a 3.500. Se puede aplicar tanto por separado, como también en forma de mezclas entre sí. Los poliésteroles apropiados se pueden obtener, a modo de ejemplo, a partir de ácidos dicarboxílicos con 2 a 12 átomos de carbono, preferentemente 4 a 8 átomos de carbono, preferentemente ácido adípico y/o ácidos dicarboxílicos aromáticos, como ácido ftálico, ácido isoftálico y/o ácido tereftálico, y alcoholes polivalentes, a modo de ejemplo etanodiol, 1,3-propanodiol, 1,4-butanodiol, 1,5-pentanodiol, 1,6-hexanodiol, 1,10-decanodiol, 2,2-dimetil-1,3-propanodiol, 1,2-propanodiol, dietilenglicol y/o dipropilenglicol.

Los poliésteroles poseen habitualmente pesos moleculares de 500 a 6.000, preferentemente de 800 a 3.500.

Por lo demás, como componente (b) se puede emplear prolongadores de cadenas (b2) conocidos generalmente, que presentan habitualmente pesos moleculares menores que 500 g/mol, preferentemente 60 a 499, de modo especialmente preferente 60 a 300, adicionalmente a los compuestos citados (b1). A modo de ejemplo, entran en consideración alcanodioles y/o alquenodioles y/o alquinodioles con 2 a 12 átomos de carbono, preferentemente con 2, 3, 4 o 6 átomos de carbono, como por ejemplo etanodiol, propano-1,2- y/o 1,3-diol, 1,6-hexanodiol, y en especial 1,4-butanodiol y/o cis- y/o trans-1,4-butanodiol, y dialquiléterglicoles, como por ejemplo dietilenglicol y dipropilenglicol. No obstante, también son apropiados diésteres de ácido tereftálico con alcanodioles con 2 a 4 átomos de carbono, como por ejemplo bis-etanodiol o 1,4-butanodiol de ácido tereftálico e hidroxialquilenéteres de hidroquinona, como por ejemplo 1,4-di-(\beta-hidroxietil)-hidroquinona. Para el ajuste de dureza y punto de fusión (TPU) se pueden variar los componentes (b1) y (b2) en proporciones molares relativamente amplias. Han dado buen resultado proporciones molares de (b1) respecto a (b2) de 1 : 1 a 1 : 12, en especial de 1 : 1,8 a 1 : 6,4, aumentando la dureza y el punto de fusión de TPU como contenido creciente en (b2).

Como componente (b) para la obtención de elastómeros de poliuretano microcelulares (ii), adicionalmente a los componentes citados (b1), se pueden emplear como componente (b1) compuestos reactivos frente a isocianatos conocidos generalmente, a modo de ejemplo, poliéteroles y/o poliésteroles con un peso molecular de 500 a 8.000, y una funcionalidad de 1,8 a 5.000. Por lo demás, adicionalmente a los agentes prolongadores de cadenas ya citados como (b2) para (ii) se pueden emplear agentes reticulantes conocidos generalmente (b2), que presentan habitualmente una funcionalidad de 3 a 6 y un peso molecular menor que 500, preferentemente 30 a 400. Preferentemente se emplea como (b) para la obtención de (ii) poliésteroles con una funcionalidad de 2 a 3, y un peso molecular de 50 a 8.000.

c): A los agentes propulsores (c), que se pueden emplear tras la obtención de elastómeros de poliuretano microcelulares (ii) pertenece preferentemente agua, que reacciona con grupos isocianato bajo formación de dióxido de carbono. Las cantidades de agua, que se emplean convenientemente, ascienden a 0,1 hasta 8 partes en peso, preferentemente 0,3 a 3,0 partes en peso, en especial 0,3 a 2,0 partes en peso, referido a 100 partes en peso de componente (b).

: En mezcla con agua se pueden emplear, en caso dado, también agentes propulsores conocidos, de acción física. De modo especialmente preferente se emplea agua como único agente propulsor.

d): Los catalizadores apropiados, que aceleran en especial la reacción entre los grupos NCO de diisocianatos (a) y los grupos hidroxilo de componentes de síntesis (b) son los conocidos según el estado de la técnica. A modo de ejemplo, se pueden emplear las habituales aminas terciarias, como por ejemplo trietilamina, dimetilciclohexilamina, N-metilmorfolina, N,N'-dimetilpiperazina, 2-(dimetilaminoetoxi)-etanol, diazabiciclo-(2,2,2)-octano, así como en especial compuestos metálicos orgánicos, como titanatos, compuestos de hierro, como por ejemplo acetilacetonato de hierro (III), compuestos de estaño, por ejemplo diacetato de estaño, dioctoato de estaño, dilaurato de estaño, o las sales de estaño dialquilo de ácidos carboxílicos alifáticos, como diacetato de dibutilestaño, dilaurato de dibutilestaño. Los catalizadores (c) se emplean habitualmente en cantidades de 0,002 a 0,1 partes por 100 partes de (b).

e): Como agentes auxiliares y/o aditivos habituales (d) se pueden emplear, a modo de ejemplo, substancias tensioactivas, agentes ignífugos, agentes de germinación, antioxidantes, estabilizadores, agentes deslizantes y desmoldeantes, colorantes y pigmentos, inhibidores estabilizadores contra hidrólisis, luz, calor o coloración, Cargas inorgánicas y/u orgánicas, agentes de refuerzo y plastificantes. Como agentes auxiliares y/o aditivos para la obtención de (ii) entran en consideración en especial también los compuestos citados en la DE-A 195 48 771, página 8, línea 6 a 16. Por ejemplo los ya citados polisiloxanos, a modo de ejemplo poliétermetilsiloxanos, aceite de ricino sulfatado, y ácidos n-alquil-bencenosulfónicos con 9 a 15 átomos de carbono en el resto alquilo.

Se pueden extraer datos más detallados sobre las substancias auxiliares y los aditivos citados anteriormente de la literatura técnica.

Los elementos compuestos según la invención se emplean preferentemente como elementos amortiguadores en construcción de automóviles, a modo de ejemplo en construcción de vehículos, soportes de brazo oscilantes transversal, soportes de tren delantero de eje trasero, soporte de estabilizador, soporte de bastidores longitudinales, soportes de tubos amortiguadores portarruedas, soportes de amortiguadores y/o soportes para mandos triangulares.

Los elementos compuestos según la invención, en especial los elementos amortiguadores, presentan no sólo una adherencia claramente mejorada entre los (i) poliuretanos termoplásticos (TPU) y los elastómeros de poliuretano microcelulares (ii), sino también propiedades mecánicas mejoradas de (i), en especial en relación con la abrasión y la resistencia a la tracción.

Estas ventajas se expondrán más detalladamente por medio de los siguientes ejemplos.

Obtención de TPU (i)

Se hizo reaccionar las recetas representadas en la tabla 1 en una extrusora de reactor a los índices característicos indicados en la tabla 2 para dar poliuretanos termoplásticos. A partir de este TPU se elaboró, a continuación probetas de dimensiones 120 mm x 30 mm x 5 mm. Las propiedades de TPU, o bien de las probetas, se indican en la tabla 2.

TABLA 1

Componente A	Cantidad [partes en peso]
Poliol 1	51,54
Butano-1,4-diol	10,93
Elastostab® H01	0,41

Componente B
Lupranat® MET	Fracción según índice característico
Poliol 1: Lupraphen® 9066, adquirible comercialmente en Elastogran GmbH
Elastostab® H01: estabilizador de hidrólisis de Elastogran GmbH
Lupranat® MET: isocianato, adquirible comercialmente en Elastogran GmbH.

TABLA 2

Ejemplo	1	2	3	4
Indice característico	100	105	110	115
Contenido en isocianato total en el TPU no
temperado [%]	0,30	0,48	0,47	0,47
Contenido en isocianato total en el TPU temperado	0,18	0,47	0,47	0,47
30 minutos a 120ºC [%]
Alargamiento de rotura [%]	490	480	490	480
Resistencia a la tracción [N/mm^{2}]	53	55	54	56
Abrasión [mm^{3}]	25	30	40	37
Dureza Shore [D]	55	54	57	57
Densidad [g/cm^{3}]	1,21	1,21	1,215	1,215

La obtención de los elementos compuestos se efectuó de modo que se dispuso en un molde por separado las barras purificadas, y se cargó en el molde una mezcla de reacción. El poliuretano microcelular se produjo en contacto directo con el TPU. La temperatura del molde ascendía a 60ºC.

Como mezcla de reacción para la obtención de los poliuretanos microcelulares se empleó un sistema análogo al Kunststoffhandbuch, tomo 7, "Polyurethane" editado por Günter Oertel, 3ª edición, 1993, editorial Carl-Hanser, página 428, ejemplo 5.

Los elementos compuestos obtenidos presentaban densidades de 600 g/cm^{3}. Los elementos compuestos se temperaron a continuación durante 16 horas a 110ºC, y se investigaron en sus propiedades después de otros 5 a 21 días. En especial se verificó la resistencia a la rotura y el cuadro de rotura de los elementos compuestos. El control del parámetro se efectuó en el ensayo de tracción a una velocidad de avance de 20 mm/min. Los elementos compuestos constituidos por dos barras de TPU, estaban unidos mediante poliuretano microcelular adhesivo, se tensaron en la instalación a través de los TPU de tal manera que se pudieron someter a tracción y corte hasta la rotura. En este caso se estiró las barras de TPU en sentido opuesto con la velocidad de avance indicada. En la tabla 3 se representa las propiedades de los elementos compuestos.

TABLA 3

TPU	Resistencia a la rotura	Cuadro de rotura
	[N/mm^{2}]
Ejemplo 1	1,07	PUR desprendido de TPU, cantidades
(Indice característico 100)		reducidas de PUR sobre el TPU
Ejemplo 2	1,23	PUR desprendido de TPU, restos de PUR
(Indice característico 105)		sobre el TPU
Ejemplo 3	1,51	PUR desprendido parcialmente de TPU,
(Indice característico 110)		restos de PUR sobre el TPU
Ejemplo 4	1,52	PUR desprendido parcialmente de TPU,
(Indice característico 115)		restos de PUR sobre el TPU

Los poliuretanos microcelulares se denominan con la abreviatura PUR en la tabla 3. Con índice característico creciente de TPU aumenta la resistencia a la rotura del elemento compuesto constituido por TPU y poliuretano microcelular.

Por medio de los resultados se evidencia que se pudo solucionar la tarea planteada mediante los elementos compuestos según la invención. Los elementos compuestos según la invención presentan una resistencia a la rotura claramente mejorada. Además, el cuadro de rotura muestra que se pudo mejorar claramente la adherencia entre los poliuretanos celulares y el TPU.

Claims

1. Elementos compuestos que contienen

(i): poliuretanos termoplásticos y adheridos a los mismos

(ii): elastómeros de poliuretano microcelulares, con una densidad de 300 a 700 kg/m^{3}, una resistencia a la tracción según DIN 53571 de 3 a 8 N/mm^{2}, un alargamiento de rotura según DIN 53571 de 350 a 550%, una resistencia a la rotura progresiva según DIN 53515 de 8 a 30 N/mm, y una elasticidad de rebote según DIN 53512 de 50 a 60%.

2. Procedimiento para la obtención de elementos compuestos según la reivindicación 1 mediante obtención de (ii) en presencia de (i), caracterizado porque (i) se basa en la reacción de (a) isocianatos con (b) compuestos reactivos frente a isocianatos, en caso dado en presencia de (d) catalizadores y/o (e) substancias auxiliares y/o aditivos a una proporción de grupos isocianato contenidos en (a) respecto a grupos reactivos frente a isocianatos contenidos en (b) mayor que 1,06 : 1.

3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque la proporción de grupos isocianato contenidos en (a) respecto a los grupos reactivos frente a isocianatos contenidos en (b) asciende a 1,1 : 1 a 1,2 : 1.

4. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque se obtiene (ii) en un molde cerrado en contacto con (i) mediante reacción de un prepolímero que presenta grupos isocianato con un componente reticulante que contiene (c) agentes propulsores, (d) catalizadores y (e) substancias auxiliares y/o aditivos.

5. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque se desengrasa la superficie de (i), a la que se adhiere (ii), antes de la obtención de (ii).

6. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque el componente reticulante contiene (c) agua, (d) catalizador y como (e) polisiloxanos, aceite de ricino sulfatado y ácidos n-alquilbencenosulfónicos con 9 a 15 átomos de carbono en el resto alquilo.

7. Empleo de elementos compuestos según la reivindicación 1, como elementos amortiguadores en construcción de automóviles.

8. Elementos amortiguadores en construcción de automóviles que contienen elementos compuestos según la reivindicación 1.