ES2325120T3 - Mezclas con 1,1,1,3,3-pentafluoro-butano y 1,1,1,2,3,3,3-heptafluoro-propano. - Google Patents
Mezclas con 1,1,1,3,3-pentafluoro-butano y 1,1,1,2,3,3,3-heptafluoro-propano. Download PDFInfo
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Abstract
Mezcla de agentes de expansión, que contiene o consta de A) 1,1,1,3,3-pentafluoro-butano y B) 1,1,1,2,3,3,3-heptafluoro-propano y C) 1,1,1,2-tetrafluoro-etano y/o 1,1,1,3,3-pentafluoro-propano, con las siguientes condiciones: a) de que por cada 100 partes en peso de la mezcla de agentes de expansión correspondan de 65 a 85 partes en peso a la suma de los componentes A) y B); b) de que por cada 100 partes en peso de la suma de los componentes A) y B), mencionada en el párrafo a), correspondan de 80 a 95 partes en peso al 1,1,1,3,3-pentafluoro-butano, y de que el resto de la suma de A) y B) esté formado por 1,1,1,2,3,3,3-heptafluoro-propano; c) de que por cada 100 partes en peso de la mezcla de agentes de expansión correspondan por lo menos 15 partes en peso al componente C).
Description
Mezclas con
1,1,1,3,3-pentafluoro-butano y
1,1,1,2,3,3,3-heptafluoro-propano.
El presente invento se refiere a mezclas con
1,1,1,3,3-pentafluoro-butano
(R-365mfc) y con por lo menos otros dos
hidrocarburos fluorados, y a su utilización en el caso de la
producción de materiales sintéticos espumados.
Ya es conocido utilizar hidrocarburos
parcialmente fluorados como gases de expansión para la producción de
materiales sintéticos espumados.
El documento de solicitud de patente
internacional WO 98/27145 divulga la utilización de mezclas de
agentes de expansión, que contienen
1,1,1,3,3-pentafluoro-butano y otros
compuestos de hidrocarburos fluorados, y eventualmente otros
agentes de expansión tales como dióxido de carbono, dentro del marco
de la producción de materiales espumados.
El documento WO 01/72880 divulga un
procedimiento para la producción de espumas integrales mediando
utilización de pentafluoro-butano como agente de
expansión. Este se puede emplear en común con por lo menos otro
agente de expansión adicional escogido entre el conjunto formado
por 1,1,1,2-tetrafluoro-etano,
1,1,1,2,3,3,3-heptafluoro-propano,
1,1,1,3,3,3-hexafluoro-propano y
1,1,1,3,3-pentafluoro-propano. Por
lo general, en la mencionada solicitud de patente internacional se
indica que se añade
1,1,1,2-tetrafluoro-propano o
1,1,1,2,3,3,3-heptafluoro-propano
al pentafluoro-butano, a fin de producir una mezcla
que no sea combustible.
Es misión del presente invento presentar mezclas
mejoradas aún más en lo que se refiere al punto de inflamación, con
las cuales se puedan producir de una manera más sencilla, por
ejemplo, materiales sintéticos espumados con unas propiedades
cualitativamente ventajosas.
El problema planteado por esta misión se
resuelve por medio del presente invento.
Las mezclas de agentes de expansión conformes al
invento, utilizables como gas de expansión para la producción de
materiales sintéticos espumados, contienen o constan de:
- A)
- 1,1,1,3,3-pentafluoro-butano y
- B)
- 1,1,1,2,3,3,3-heptafluoro-propano y
- C)
- 1,1,1,2-tetrafluoro-etano y/o 1,1,1,3,3-pentafluoro-propano,
con las siguientes
condiciones:
- a)
- de que por cada 100 partes en peso de la mezcla de agentes de expansión correspondan de 65 a 85 partes en peso, de manera preferida de 75 a 85 partes en peso, a la suma de los componentes A) y B);
- b)
- de que por cada 100 partes en peso de la suma de los componentes A) y B), mencionada en el párrafo a), correspondan de 80 a 95 partes en peso, de manera preferida de 83 a 90 partes en peso, al 1,1,1,3,3-pentafluoro-butano, y de que el resto de la suma de A) y B) esté formado por 1,1,1,2,3,3,3-heptafluoro-propano;
- c)
- de que por cada 100 partes en peso de la mezcla de agentes de expansión correspondan por lo menos 15 partes en peso al componente C).
Unas mezclas preferidas de agentes de expansión
están caracterizadas porque constan de los componentes A),
B) y C), realizándose que por cada 100 partes en peso de la mezcla
de agentes de expansión corresponden de 70 a 80 partes en peso a la
suma de los componentes A) y B) y de 20 a 30 partes en peso al
componente C).
El
1,1,1,3,3-pentafluoro-butano se
encuentra situado junto al límite para la inflamabilidad; las
mezclas conformes al invento están también mejoradas con respecto a
mezclas conocidas con el HFC-365mfc, en lo que se
refiere a la inflamabilidad. Éstas son apropiadas especialmente
para su utilización como gas de expansión para la producción de
materiales sintéticos espumados con muy buenos valores de
aislamiento, pero se pueden emplear también para otras finalidades,
tal como por ejemplo en calidad de agentes frigoríficos, disolventes
o limpiadores.
Unas mezclas especialmente buenas de agentes de
expansión constan de 80% en peso de una mezcla de 87 partes en peso
del HFC-365mfc y de 13 partes en peso del
HFC-227ea; el restante 20% en peso consta de
1,1,1,3,3-pentafluoro-propano, de
HFC-134a o de una mezcla de ambos compuestos.
Las mezclas conformes al invento son adecuadas
especialmente bien como gas de expansión para la producción de
materiales sintéticos espumados, por ejemplo también de acuerdo con
el procedimiento de extrusión. En el caso de este procedimiento,
los materiales sintéticos termoplásticos, que contienen el agente de
expansión, se extruden directamente para formar planchas, láminas o
perfiles en estado espumado. La masa de material sintético se
espuma inmediatamente después de haber salido de la boquilla. Por
ejemplo, se pueden producir materiales espumados de XPS y XPE (=
materiales espumados basados en poliestireno o respectivamente en
polietileno).
Las mezclas conformes al invento son
especialmente bien apropiadas para la producción de materiales
espumados sobre la base de isocianatos. Ellas son muy bien
adecuadas particularmente en el caso de la producción de espumas
duras, pero también en la de espumas blandas, sobre la base de
isocianatos, incluso para espumas integrales.
La producción de materiales espumados sobre la
base de isocianatos es conocida. Su producción y los materiales de
base utilizables para ella se divulgan, por ejemplo, en el documento
de solicitud de patente europea
EP-A-0.381.986; en la obra
"Ullmanns Encyclopedia of Industrial Chemistry" [Enciclopedia
de Ullmann de Química Industrial], 5ª edición, tomo A 21, páginas
665 hasta 680; en los documentos WO 92/00345, 96/30439, 96/14354 y
en el documento de publicación de solicitud de patente alemana DE
44 22 714 A1.
Como componentes de partida se pueden emplear
poliisocianatos alifáticos, cicloalifáticos, aralifáticos,
aromáticos y heterocíclicos, por ejemplo con 2 a 4 grupos de
isocianato. Estos tienen un radical hidrocarbilo alifático con
hasta 18 átomos de C, un radical hidrocarbilo cicloalifático con
hasta 15 átomos de C, un radical hidrocarbilo aromático con 6 a 15
átomos de C o un radical hidrocarbilo aralifático con 8 a 15 átomos
de C. Componentes de partida, especialmente preferidos desde el
punto de vista técnico, son por ejemplo los 2,4- y
2,6-toluilen-diisocianatos, el
difenilmetano-diisocianato, un
polimetilen-polifenil-isocianato y
sus mezclas. Se pueden emplear también los denominados
"poliisocianatos modificados", que contienen grupos de
carbodiimida, grupos de uretano, grupos de alofanato, grupos de
isocianurato, grupos de urea o grupos de biuret.
Otros componentes de partida son unos compuestos
con por lo menos 2 átomos de hidrógeno capaces de reaccionar frente
a isocianatos. Se trata en particular de compuestos con un peso
molecular de 400 a 10.000, que tienen de manera preferida de 2 a 8
grupos hidroxilo, y además pueden tener grupos amino, grupos tiol o
grupos carboxilo. Son especialmente bien apropiados los polímeros
de poliéteres, poliésteres, policarbonatos y
poliéster-amidas, que tienen de 2 a 8 grupos
hidroxilo.
Eventualmente, se pueden emplear también, como
componentes de partida, unos compuestos que sirven como agentes de
prolongación de cadenas o agentes de reticulación y que
preferiblemente tienen de 2 a 8 átomos de hidrógeno capaces de
reaccionar frente a isocianatos. Usualmente, tales agentes tienen un
peso molecular de 32 a 400. En lugar de, o adicionalmente a, grupos
hidroxilo pueden estar presentes también grupos amino, grupos tiol
o respectivamente grupos carboxilo.
Eventualmente, se pueden utilizar conjuntamente
otros agentes coadyuvantes y aditivos. Por ejemplo, se pueden
emplear adicionalmente agentes químicos de expansión, tales como
agua. Se pueden emplear también catalizadores, tales como por
ejemplo aminas terciarias, por ejemplo
dimetil-ciclohexil-amina, y/o
compuestos orgánicos metálicos, tales como por ejemplo sales de
estaño de ácidos carboxílicos. Se pueden emplear sustancias aditivas
con actividad superficial, tales como emulsionantes o
estabilizadores de la espuma, por ejemplo copolímeros de
siloxano-poliéteres, agentes retardadores de la
reacción, agentes reguladores de las celdillas tales como parafinas,
alcoholes grasos o dimetil-polisiloxanos,
pigmentos, colorantes, agentes ignifugantes tales como ésteres
fosfatos o ésteres fosfonatos, como por ejemplo fosfato de
tris-cloroisopropilo. Se pueden emplear además
agentes estabilizadores frente a influencias de envejecimiento y
meteorización, agentes plastificantes, materiales de carga y
relleno, colorantes, agentes antiestáticos, agentes de nucleación,
sustancias reguladoras de los poros o sustancias activas con
actividad biocida.
Catalizadores bien apropiados se mencionan, por
ejemplo, en el documento WO 96/14354. Entre ellos se cuentan aminas
orgánicas, amino-alcoholes y amino-éteres así como
compuestos de morfolina, por ejemplo
dimetil-ciclohexil-amina,
dietanol-amina,
(2-dimetilamino-etil)-(3-dimetilamino-propil)-éteres,
2-dimetilamino-etil-éter,
2,2-dimorfolino-dietil-éter,
N,N-dimetilamino-etil-morfolina,
N-dimetil-morfolina. También son
útiles como catalizador ciertos compuestos orgánicos metálicos
tales como, por ejemplo, compuestos de estaño, cobalto o hierro. Se
pueden emplear, por ejemplo, dioctoato de estaño, naftenato de
cobalto, dilaurato de dibutil-estaño y
acetonil-acetato de hierro.
Los agentes de expansión se pueden emplear como
tales, es decir sin las sustancias coadyuvantes y aditivas
precedentemente mencionadas. De acuerdo con una forma de
realización, los agentes de expansión se emplean en común con una o
varias de las sustancias coadyuvantes y aditivas antes mencionadas.
Un objeto adicional del invento lo constituyen, por consiguiente,
componentes de producción destinados a la producción de materiales
sintéticos espumados, que se basan en un contenido, efectivo como
gas de expansión, para la espumación de la mezcla conforme al
invento, y por lo menos de uno de los agentes coadyuvantes y
aditivos precedentemente mencionados. Entonces, el agente de
expansión conforme al invento está contenido de manera preferida en
una proporción de 1 a 35% en peso; el (o los) agente(s)
coadyuvante(s) y aditivo(s) está(n)
contenido(s) como resto hasta 100% en peso.
Un componente preferido de producción lo
constituyen mezclas previas a base de un agente de expansión
conforme al invento y de poliéster-polioles y/o
poliéter-polioles. Esta forma de realización se
explica a continuación con mayor detalle.
Es usual, para la producción de espumas,
preparar en primer lugar, a partir de los diferentes materiales de
partida, unas denominadas mezclas previas, que luego se llevan a
reacción con el isocianato. Para la preparación de una mezcla
previa se mezclan entre sí polioles o poliéteres, agentes de
expansión, catalizadores y eventualmente otros aditivos, en las
cantidades necesarias. Las espumas se producen luego mediante puesta
en contacto de la mezcla previa con el isocianato o respectivamente
los isocianatos.
Si se preparan mezclas previas mediando
utilización de las mencionadas mezclas de agentes de expansión, en
el caso de sobrepasarse una cantidad crítica del agente de expansión
puede llegarse sorprendentemente a que el sistema total se tenga
que clasificar como combustible a causa del bajo punto de
inflamación, aún cuando la mezcla de agentes de expansión y el
sistema de poliol no sean combustibles de por sí.
Las mezclas previas conformes al invento
contienen un poliol así como de 1 a 35% en peso, de manera preferida
de 5 a 20% en peso, del agente de expansión conforme al invento.
Las mezclas previas pueden constar de un agente de expansión y de
un poliol, pero también pueden estar contenidas además una o varias
de las sustancias coadyuvantes y aditivas precedentemente
mencionadas, en una proporción p.ej. de 10 a 30% en peso. El agente
de expansión, el poliol y las sustancias coadyuvantes y aditivas,
eventualmente presentes, se suman hasta llegar a 100% en peso en la
mezcla previa. De manera preferida, se emplean
poliéter-polioles o
poliéster-polioles.
Puede estar contenido en la mezcla previa, por
ejemplo, de 10 a 20% en peso, de manera preferida de 10 a 15% en
peso, de un compuesto de fósforo, preferiblemente fosfato de
trietilo o fosfato de tris-cloroisopropilo.
El componente de producción conforme al invento,
o respectivamente la mezcla previa de polioles, se pone en contacto
luego, de manera conocida, con el isocianato o respectivamente los
isocianatos, y se espuma.
En el caso de los polioles se trata de
compuestos que tienen por lo menos 2 átomos de hidrógeno capaces de
reaccionar frente a los isocianatos. Se trata en particular de
compuestos con un peso molecular de 400 a 10.000, que tienen
preferiblemente de 2 a 8 grupos hidroxilo, y que además pueden tener
grupos amino, grupos tiol o grupos carboxilo.
La mezcla previa conforme al invento es todavía
más segura, en comparación con las mezclas previas conocidas, en lo
que se refiere a la resistencia a la inflamación. Por consiguiente,
son posibles un almacenamiento y un transporte sencillos de la
mezcla previa.
Un objeto adicional del invento lo constituyen
los materiales sintéticos espumados, producidos mediando utilización
de la mezcla conforme al invento de agentes de expansión.
Los siguientes Ejemplos deben explicar el
invento con mayor detalle, sin limitarlo en su alcance.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
1
Un poliéter-poliol (Tercarol
A350) se mezcló con 10% en peso de un agente de expansión (referido
al poliol) y se determinó el punto de inflamación. Como agente de
expansión se empleó una mezcla ternaria que constaba de 80 partes
en peso de HFC-365mfc y de HFC-227ea
(en una relación en peso de 87:13) y de 20 partes en peso de
1,1,1,3,3-pentafluoro-propano. El
punto de inflamación de acuerdo con la norma DIN EN ISO 13736 es de:
15ºC.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
2
Una mezcla previa se preparó de una manera
análoga a la del Ejemplo 1, a partir de un
poliéter-poliol (Tercarol A350) y de 10% en peso
de una mezcla ternaria de agentes de expansión. En vez del
fluoro-propano estaba contenido el
HFC-134a. El punto de inflamación se determinó de
acuerdo con la norma DIN EN ISO13763. No se pudo determinar ningún
punto de inflamación.
Claims (6)
1. Mezcla de agentes de expansión, que contiene
o consta de
- A)
- 1,1,1,3,3-pentafluoro-butano y
- B)
- 1,1,1,2,3,3,3-heptafluoro-propano y
- C)
- 1,1,1,2-tetrafluoro-etano y/o
- 1,1,1,3,3-pentafluoro-propano,
con las siguientes
condiciones:
- a)
- de que por cada 100 partes en peso de la mezcla de agentes de expansión correspondan de 65 a 85 partes en peso a la suma de los componentes A) y B);
- b)
- de que por cada 100 partes en peso de la suma de los componentes A) y B), mencionada en el párrafo a), correspondan de 80 a 95 partes en peso al 1,1,1,3,3-pentafluoro-butano, y de que el resto de la suma de A) y B) esté formado por 1,1,1,2,3,3,3-heptafluoro-propano;
- c)
- de que por cada 100 partes en peso de la mezcla de agentes de expansión correspondan por lo menos 15 partes en peso al componente C).
2. Mezcla de agentes de expansión de acuerdo
con la reivindicación 1, caracterizada porque consta de los
componentes A), B) y C), realizándose que por cada 100 partes en
peso de la mezcla de agentes de expansión corresponden de 70 a 80
partes en peso a la suma de los componentes A) y B) y de 20 a 30
partes en peso al componente C).
3. Componente de producción para la producción
de materiales sintéticos espumados, caracterizado porque
contiene una mezcla de agentes de expansión de acuerdo con una de
las reivindicaciones 1 y 2 en una proporción de 1 a 35 por ciento
en peso, y agentes coadyuvantes o productos precursores, tales como
agentes de expansión o catalizadores, como resto hasta 100% en
peso.
4. Mezcla previa no combustible de
poliéter-polioles y/o
poliéster-polioles para la producción de materiales
sintéticos espumados, estando caracterizada la mezcla previa
porque contiene de 1 a 35% en peso del agente de expansión de
acuerdo con una de las reivindicaciones 1 y 2.
5. Mezcla previa de
poliéter-polioles y/o
poliéster-polioles no combustibles de acuerdo con la
reivindicación 4, estando caracterizada la mezcla previa
porque contiene de 5 a 20% en peso de la mezcla de agentes de
expansión.
6. Materiales sintéticos espumados, obtenibles
mediando utilización de una composición de agentes de expansión de
acuerdo con una de las reivindicaciones 1 ó 2.
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