MX2007002685A - Compuesto resistente a puncion. - Google Patents

Abstract

Un artículo compuesto resistente a punción incluye una primera capa teniendo una gravedad específica de 0.9 a 1.15 g/ml y formada de una composición de uretano elastomérico incluyendo el producto de reacción curado de un componente de isocianato y una composición de resina incluyendo politetrahidrofurano. El artículo compuesto también incluye una segunda capa dispuesta en la primera capa. Un método de formar el artículo compuesto incluye el paso de rociar el componente de isocianato y la composición de resina particular en una cavidad de molde en un patrón de aspersión cónico o un patrón de aspersión sustancialmente plano. El método también incluye los pasos de hacer reaccionar el componente de isocianato y la composición de resina para formar la composición de uretano elastomérico, curar la composición de uretano elastomérico para formar la primera capa, aplicar una composición de uretano en la cavidad de molde, curar la composición de uretano para formar la segunda capa y el artículo compuesto, y desmoldar el artículo compuesto.

Description

COMPUESTO RESISTENTE A PUNCIÓN CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención por lo general se refiere a un artículo compuesto y un método de formar el artículo compuesto. Más específicamente, el método incluye el paso de hacer reaccionar un componente de ¡socianato y una composición de resina incluyendo politetrahidrofurano para formar una composición de uretano elastomérico.

DESCRIPCIÓN DE LA TÉCNICA RELACIONADA Los artículos compuestos que incluyen múltiples capas son bien conocidos en la técnica. Específicamente, los artículos compuestos que incluyen una capa formada de una composición de uretano elastomérico son conocidos para usarse tanto en suministros automotrices como no automotrices. Los artículos compuestos que incluyen la capa farmada de la composición de uretano elastomérico típicamente se forman al aplicar la composición de uretano elastomérico en un molde. La composición de uretano elastomérico después se cura para formar la capa del artículo compuesto. Con el paso del tiempo, han surgido necesidades por que los artículos compuestos tengan resistencia a tensión aumentada, alargamiento, resistencia a desgaste de Graves, resistencia a abrasión de Taber, dureza de d urómetro Shore A, y resistencia a punción (es decir, resistencia a tensiones ambientales incluyendo perforación y punción). En respuesta a estas necesidades , los fabricantes han incluido capas externas formadas de las composiciones de uretano elastomérico en los artículos compuestos . Sin embargo , en muchas aplicaciones, estos artículos compuestos han exhibido resistencia a punción inconsistente e insuficiente. Com o un resultado , los fabricantes han aumentado los grosores de las capas externas, lo que ha dism inuido la velocidad y eficiencia de producción y ha aumentado el uso de quím icos y costos de producción, La resistencia a punción inconsistente e insuficiente asociada con los artículos compuestos teniendo las capas exteriores formadas de l as composiciones de uretano elastomérico se debe, en parte, a los métodos usados para aplicar las composiciones de uretano elastomérico. Típicamente, los métodos de aplicar las com posiciones de uretano elastomérico incluyen aspersión , en donde las composiciones de u retano elastomérico se rocían en las cavidades de molde y se curan . El acto de aspersión i ntroduce burbujas de aire en las com posiciones de uretano elastomérico y las capas resultantes y dism inuye las gravedades específicas de las capas formadas de las com posiciones de uretano elastomérico . Las g ravedades específicas de las capas dismi nuyen en comparación con las gravedades específicas de capas totalmente homogéneas sin burbujas de aire . Se cree que las disminuciones en las g ravedades específicas contribuyen a disminuir en la resistencia a punción de los artículos compuestos. Por consiguiente , permanece una oportunidad para formar u n artículo compuesto teniendo resistencia a punción aumentada. También permanece una oportunidad para formar el artículo compuesto teniendo la resistencia a punción aumentada, con velocidad y eficiencia de producción aumentada y con uso de quím icos reducido resultando en costos de producción reducidos .

B REVE DESC RI PCIÓN DE LA INVE NCIÓN Y VENTAJAS La presente invención provee un método de formar un artículo compuesto en un molde teniendo u na cavidad de molde. En una primera modalidad de la presente invención , el método incluye el paso de aplicar u n com ponente de isocianato y u na composición de resina incluyendo politetrahidrofurano en la cavidad de molde. El método incluye también el paso de hacer reaccionar el componente de isocian ato y la composición de resina para formar una composición de uretano elastomérico. El método incluye además el paso de curar la composición de uretano elastomérico para formar u na primera capa teniendo una gravedad específica de 0.9 a 1 .1 5 g/ml . En una segunda modal idad de la presente invención, el método incluye el paso de rociar el componente de isocianato y la composición de resi na incluyendo el politetrah idrofurano en la cavidad de molde en uno de un patrón de aspérsión cónico o un patrón de aspersión sustancialmente plano. El método también incluye el paso de hacer reaccionar el componente de isocianato y la composición de resina para formar la composición de uretano elastomérico. El método incl uye además el paso de curar la composición de uretano elastomérico para formar la primera capa. En ambas primeras y seg undas modalidades, el método incluye el paso de aplicar una com posición de uretano diferente de la com posición de uretano elastomérico en la cavidad de molde. En estas modalidades , el método i ncl uye tam bién el paso de curar la composición de uretano en la cavidad de molde para formar una segunda capa y para formar el artículo com puesto y el paso de desmoldar el artículo compuesto de la cavidad de molde. Como tal, se establece el método de formar el artículo compuesto . El método elim inar u na necesidad para aumentar continuamente grosores de la primera capa para aumentar resistencia a punción y permite formarse el artículo compuesto con velocidad y eficiencia de producción a umentada y con menos uso de q u ímicos resultando en costos de prod ucción reducidos. La presente invención tam bién provee un artícu lo com puesto q ue i ncluye la primera capa teniendo una gravedad específica de 0.9 a 1 . 1 5 g/ml e incluyendo un producto de reacción curado del componente de isocianato y la composición de resina incluyendo el politetrahidrofurano. El artículo com puesto tam bién incluye la segunda capa dispuesta en la primera capa y formada de la composición de uretano curado que es diferente del producto de reacción curado. La gravedad específica de la primera capa de 0.9 a 1.15 g/ml resulta de una minimización de burbujas de aire en la primera capa correspondiente con una homogeneidad aumentada de la primera capa. Disminuir la cantidad de burbujas de aire en la primera capa y así aumentar la gravedad específica de la primera capa aumenta resistencia-a punción del artículo compuesto.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS VARIAS VISTAS DE LOS DIBUJOS Otras ventajas de la presente invención se apreciarán prontamente, conforme la misma se entiende mejor por referencia a la siguiente descripción detallada al considerarse en conexión con los dibujo acompañantes en donde: La figura 1 es una vista lateral en sección transversal de una primera modalidad de un artículo compuesto de la presente invención; La figura 2 es una vista lateral en sección transversal de una segunda modalidad de un artículo compuesto de la presente invención; La figura 3 es una vista en perspectiva de un molde teniendo una cavidad de molde y una pistola de aspersión teniendo una boquilla cónica rociando al menos uno de un compuesto de isocianato y una composición de resina en un patrón de aspersión cónico; y La figura 4 es una vista en perspectiva de un molde teniendo una cavidad de molde y una pistola de aspersión teniendo una boquilla ventiladora rociando al menos uno de un componente de isocianato y una composición de resina en un patrón de aspersión sustancialmente plano.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE UNA MODALIDAD PREFERIDA Haciendo referencia a las figuras 1 a 4, la presente invención provee un método de formar un artículo compuesto (20) en un molde (32) teniendo una cavidad de molde (34). Se contempla que el molde (32) pueda ser un molde abierto o pueda ser un molde cerrado. Como se muestra en las figuras 3 y 4, el molde (32) es un molde abierto. En una primera modalidad de la presente invención, el método incluye el paso de' aplicar un componente de isocianato y una composición de resina que incluye politetrahidrofurano en la cavidad de molde (34). El método también incluye el paso de hacer reaccionar el componente de isocianato y la composición de resina para formar una composición de uretano elastomérico. El método incluye además el paso de curar la composición de uretano elastomérico para formar una primera capa (22) teniendo una gravedad específica de 0.9 a 1.15 g/ml. Aunque no se requiere necesariamente, en la primera modalidad, el componente de ¡socianato y la composición de resina de preferencia se rocían en la cavidad de molde (34) en uno de un patrón de aspersión cónico o un patrón de aspersión plano. En una segunda modalidad de la presente invención, el método incluye el paso dé rociar el componente de isocianato y la compos ición de resina incluyendo el politetrahidrofurano en la cavidad de molde (34) en uno del patrón de aspersión cónico o el patrón de aspersión sustancialmente plano. El método también incluye el paso de hacer reaccionar el componente de isocianato y la com posición de resina para formar la composición de uretan o elastomérico. El método incl uye además el paso de curar la com posición de u retano elastomérico para formar la primera capa (22) . En ambas primeras y segundas modalidades, el método incluye el paso de aplicar una composición de uretano d iferente de la composición de uretano elastomérico en la cavidad de molde (34). En estas m odal idades, el método tam bién i ncluye el paso de curar la composición de uretano en ia cavidad de molde (34) para formar una seg unda capa (24) y para formar el artículo compuesto (20) y el paso de desmoldar el artículo compuesto (20) de la cavidad de molde (34).

Sin em bargo, antes de realizar los pasos antes mencionados, se contempla que la cavidad de molde (34) se pueda revestir con un agente de l iberación de molde conocido para facilitar un desmolde final del artículo compuesto (20). El agente de liberación de molde se puede aplicar a la cavidad de molde (34) por cualquier método conocido en la técnica incluyendo, pero sin limitación a, aspersión manual y/o automática, verter, colocar, y combinaciones de los mismos. Si se utiliza, el agente de liberación de molde puede incluir, pero sin limitación a, siliconas, jabones, ceras, solventes, y combinaciones de los mismos. Alternativamente, o además de la aplicación del agente de liberación de molde, una composición de revestimiento (26) teniendo un color predeterminado se puede rociar o verter en la cavidad de molde (34). La composición de revestimiento (26) se puede seleccionar a partir de una variedad dé soluciones de agua y solvente. La composición de revestimiento (26) también puede incluir una composición de un componente o múltiples componentes. Entre las numerosas composiciones de revestimiento disponibles (26) que son adecuadas para usarse en la presente invención, las composiciones de revestimiento (26) más preferidas para usarse en la presente invención incluyen Protothane®, comercialmente disponible de Titán Finishes Corporation de Detroit, MI, Polane®, comercialmente disponible de Sherwin Williams, inc. de Cleveland, OH, y Rimbond®, comercialmente disponible de Lilly Corporation de Aurora, IL. La composición de revestimiento (26) se puede rociar o verter manual y/o automáticamente en la cavidad de molde (34) en cualquier cantidad dependiendo de las características deseadas del artículo compuesto (20), según se determine por un experto en la técnica.

Preferiblemente , después de aplicar el agente de liberación de molde y antes de rociar el componente de isocianato y la com posición de resina en la cavidad de molde (34), el componente de isocianato y la composición de resina se mezclan al mezclar con im pacto en una cabeza de una pistola de aspersión (36). La mezcla con impapto incluye mezclar chorros del componente de isocianato y la com posición de resina bajo presión en la cabeza de la pistola de aspersión (36). El com ponente de isocianato y la com posición de resi na se pueden mezclar a cualq uier temperatura y a cualq u ier presión en la ca beza de la pistola de aspersión (36). Preferiblemente, el com ponente de isocianato y la com posición de resina se mezclan a u na temperatura de más de aproxi madamente 37°C y más preferible a una temperatura de aproximadamente 65.5°C, y a una presión de más de 1 , 000 psi y más preferible a una presión de aproximadamente 1 , 500 psi . Haciendo referencia ahora al paso de aplicar el componente de isocianato y la composición de resina en la cavidad de molde (34), el com ponente de isocianato y la composición de resina se pueden aplicar sobre el agente de liberación de molde y/o composición de revestimiento (26) si están presentes y, en la ausencia de los m ismos, d irectamente en la cavidad de molde (34) . En la primera modal idad, el componente de isocianato y la composición de resina se puede apl icar en la cavidad de molde (34) por cualquier método conocido en la técnica, incluyendo , pero si n limitación a, aspersión , verter, y combinaciones de los m ismos. Preferiblemente, en la primera modalidad, el paso de aplicar el componente de isocianato y la composición de resina incluye el paso de rociar al menos uno del componente de isocianato y la composición de resina. En la primera modalidad, si se rocía al menos uno del componente de isocianato y la composición de resina, el paso de aspersión incluye de preferencia el paso de rociar al menos uno del componente de isocianato y la composición de resina en la cavidad de molde (34) en uno del patrón de aspersión cónico o el patrón de aspersión sustancialmente plano, como se introdujo primero antes. Sin embargo, se contempla que tanto el componente de isocianato como la composición de resina se pueden rociar en uno del patrón de aspersión cónico o el patrón de aspersión sustancialmente plano. En la segunda modalidad, el componente de isocianato y la composición de resina se rocían. Más específicamente, la segunda modalidad incluye el paso de rociar el componente de isocianato y la composición de resina en uno del patrón de aspersión cónico o el patrón de aspersión sustancialmente plano. Se debe entender que la terminología "patrón de aspersión sustancialmente plano" incluye un patrón de aspersión que es plano, casi piano y/o exhibiendo características asociadas con un elemento plano, sin necesariamente ser restringido a su significado. Preferiblemente, el paso de rociar en uno del patrón de aspersión cónico o el patrón de aspersión plano incluye el paso de rociar con uno de una boquilla cónica (28) o una boquilla ventiladora (30) de la pistola de aspersión (36), respectivamente. Se contempla que cualquier boquilla cónica (28) o boquilla ventiladora (30) conocida en la técnica se pueda usar en la presente invención. Las boq ui llas cónicas (28) particu larmente adecuadas incluyen , pero no se lim itan a, boquillas cónicas completas , boq uillas cónicas huecas, y com binaciones de las mismas. Las boquillas ventiladoras (30) particu larmente adecuadas incluyen , pero no se limitan a , boquil las ventiladoras planas, boquillas ventiladoras de inundación , y combinaciones de las m ismas. Sin querer limitarse a cualquier teoría particu lar, se cree que la aspersión en uno del patrón de aspersión cónico o el patrón de aspersión sustancialmente plano au menta una gravedad específica de la composición de uretano elastomérico, es decir, m in im iza una cantidad de aire atrapado en la composición de uretano elastomérico, así resultando en mayor resistencia a punción del artículo com puesto (20). La g ravedad específica se describirá en mayor detal le más adelante. Sí el método incluye el paso de aspersión, se pueden manipular parámetros de procesam iento de aspersión. Los parámetros de procesam iento de aspersión que típicamente se manipu lan incluyen , pero n o se limitan a , una temperatura y presión del componente de isocianato y/o la composición de resina entrando a la pistola de aspersión (36) y un rendimiento de la pistola de aspersión (36). La temperatura se mantiene de preferenci a entre 25 y 85, y más preferible entre 55 y 74°C. Se manera sim ilar, si se manipula la presión del componente de isocianato y/o la composición de resina entrando a la pistola de aspersión (36), la presión se mantiene de preferencia entre 700 y 1 500, y más preferi ble entre 900 y 1 1 00 psi . También , si se man ipula el rendim iento de la pistola de aspersión (36), el rendimiento se mantiene de preferencia entre 5 y 50 , y m uy preferible entre 1 7 y 40 g/seg . Preferiblemente, cada u no de los parámetros de procesamiento de aspersión antes mencionados se puede optimizar para usarse cuando el componente de isociánato y/o la composición de resi na tengan una viscosidad de hasta 20,000, y más preferible de 200 a 4, 00& cps a 25°C . Durante la aplicación del componente de isociánato y la com posición de resina en la cavidad de molde (34), se entiende por aquel los expertos en la técnica que la cantidad de agua y humedad presentes en la cavidad de molde (34) es una condición im portante a considerarse al hacer el artículo compuesto (20). Preferiblemente , la cantidad de ag ua y h umedad se m inimiza para reducir cualqu ier espumación posible de la composición de uretanó elastomérico. Sin em bargo, alguno de agua y humedad puede estar presente sin afectar adversamente el componente de isociánato y la composición de resina. Típicamente, el componente de isociánato y la com posición de resina se aplican en la cavidad de molde (34) en presencia de menos de 1 00, más típicamente de menos de 1 7 , todavía más típicamente de menos de 14, y muy típicamente de menos de 7, granos/libra de h umedad absoluta. El componente dé isociánato que se aplica en la cavidad de molde (34) incluye de preferencia un isacianato aromático. Si el com ponente de isociánato incluye un isociánato aromático, el isocianato aromático corresponde de preferencia a la fórmula R'(NCO)z en donde R' es un radical orgánico polivalente que es aromático y z es un entero que corresponde a la valencia de R'. Preferiblemente, z es por lo menos dos. El componente de isocianato de la presente invención incluye de preferencia el isocianato aromático ya que la aromaticidad imparte reactividad aumentada hacia la reacción del componente de isocianato y la composición de resina, específicamente, el politetrahidrofurano. La aromaticidad también reduce costos asociados con la fabricación del componente de isocianato. Muy preferible, el componente de isocianato incluye diisocianato de 4,4'-metilendifenilo. Ejemplos preferidos de dijsocianatos de 4,4'-difenilmetano están comercialmente disponibles de BASF Corporation de Wyandotte, MI, bajo los nombres comerciales de Lupranate® MM103, Lupranate® M, Lupranate® MP102, Lupranate® LP30 y Lupranate® LP30D. Otros isocianatos aromáticos que se pueden usar incluyen, pero no se limitan a, ,4-diisocianatobenceno, 1 ,3-diisociano-o-xileno, 1 ,3-diisocianato-p-xileno, 1 ,3-diisocianato-m-xileno, 2,4-diisocianato-1 -clorobenceno, 2, 4-d i isocianat o- 1 - nitro-benceno, 2,5-diisoquianato-1 -nitrobenceno, diisocianato de m-fenileno, diisocianato de p-fenileno, diisocianato de 2,4-tolueno, diisocianato de 2,6-tolueno, mezclas de diisocianato de 2,4- y 2,6-tolueno, diisocianato de 1 ,5-naftaleno, diisocianato de 1 -metoxi-2,4-fenileno, diisocianato de 4,4'-difenilmetano, diisocianato de 2,4'-difenilmetano, diisocianato de 4,4'-bifenileno, diisocianato de 3,3'- dimetil-4,4'-difenilmetano, y 3,3'-dimetlldifenilmetano-4,4'-diisocianato, triisocianatos tales como triisocianato de 4,4',4"-trifenilmetano, poliisocianato de polimetilen polifenileno y triisocianato de 2,4,6-tolueno, tetraisocianatos tales como tetraisocianato de 4,4'-dimetil-2,2'-5,5'-difenilmetano, diisocianato de tolueno, diisocianato de 2,2'-difenilmetano, diisocianato de 2,4'-difenilmetano, poliisocianato de polimetilen polifenileno, mezclas isoméricas correspondientes de los mismos, y combinaciones de los mismos. Si el componente de isocianato incluye el isocianato aromático, el componente de isocianato también puede incluir un isocianato aromático multivalente modificado, es decir, un producto que se obtiene a través de reacciones químicas de diisocianatos aromáticos y/o poliisociañatos aromáticos. Ejemplos incluyen poliisoclanatos que incluyen, pero no se limitan a, ureas, biurets, alofanatos, carbodiimidas, uretoniminas y grupos isocianurato y/o uretano incluyendo diisocianatos y/o poliisociañatos tales como diisocianatos de difenilmetano modificados. El componente de isocianato también puede incluir, pero no se limita a, diisocianatos de benceno y tolueno modificados, empleados individualmente o en productos de reacción con pdlioxialquilenglicoles, dietilen glicoles, dipropilen glicoles, polioxietilen glicoles, polioxipropilen glicoles, polioxipropilenpolioxietilen giicoles, poliesteroles, policaprolactonas, y combinaciones de los mismos. El componente de isocianato también puede incluir produótos de reacción estoiquiométricos o no estoiquiométricos de los isocianatos antes mencionados. Sin embargo, el componente de isocianato puede incluir alternativamente un isocianáto alifático, y o combinaciones del isocianato aromático y el isocianato alifático. Se contempla que en todas las modalidades de la presente invención, cualquier isocianato conocido en la técnica se puede usar en la presente invención como el componente de isocianato. El componente de isocianato tiene de preferencia un contenido de % de NCO de 8 a 34, más preferible de 10 a 30, y muy preferible de 20 a 30, por ciento en peso. La determinación del contenido dé % de NCO en porcentaje en peso se logra por un análisis volumétrico químico estándar conocido a aquellos expertos en la técnica. También, el componente de isocianato tiene de preferencia una funcionalidad nominal de 1.7 a 3, más preferible de 1,9 a 3, y muy preferible de 1.9 a 2.1. Además, el componente de isocianato tiene de preferencia un peso molecular de número promedio de 125 a 525, más preferible de 140 a 420, y muy preferible de 183 a 420, g/mol. Todavía más, el componente de isocianato tiene de preferencia una viscosidad de 15 a 2000, más preferible de 50 a 1000, y muy preferible de 50 a 700, cps a 25°C. Haciendo referencia ahora a la composición de resina aplicada en la cavidad de molde (34), la composición de resina incluye politetrahidrofurano. Preferiblemente, la composición de resina incluye por lo menos 60 partes en peso del politetrahidrofurano por 100 partes en peso de la composición de resina. Más preferible, las composiciones de resina incluyen por lo menos 80, y muy preferible al menos 85, partes en peso del politetrahidrofurano por 100 partes en peso de la composición de resina. La composición de resina puede estar sustancialmente libre de otros polioles diferentes de politetrahidrofurano. Se debe entender que sustancialmente libre, como se refiere en la presente invención, incluye de preferencia una cantidad de otros polioles en la composición de resina de menos de 1, más preferible de menos de 0.50, y muy preferible de menos de 0.05, partes en peso por 100 partes en peso de la composición de resina. Se contempla que la composición de resina puede consistir esencialmente de politetrahidrofurano. £n todas las modalidades, se puede utilizar cualquier politetrahidrofurano. Preferiblemente, el politetrahidrofurano incluye politetrahidrofurano comércialmente disponible de BASF Corporation de Wyandotte, MI, bajo el nombre comercial de PolyTHF®. Los politetrahidrofuranos particularmente adecuados incluyen, pero no se limitan a, PolyTHF® 250, PolyTHF® 650, PolyTHF® 650 S, PolyTHF® 1000, PolyTHF® 1000 S, PolyTHF® 1800, PolyTHF® 2000, y combinacionés de los mismos. La composición de resina también puede incluir uno o más catalizadores de polimerización. De ser así, el catalizador de polimerización puede incluir una amina. Si el catalizador de polimerización incluye una amina, la amina típicamente incluye, pero no se limita a, trietilendiamina, N-metilmorfolina, N-etilmorfolina, dietiletanolamina, N-cocomorfolína, 1-metil-4-dimetilaminoetilpiperizina, 3,-metoxipropildimetilamina, ?,?,?'- trimetilisopropil propilendiamina, 3-dietilaminopropiIdietilamina, dimetilbencilamina, 1 ,8-diazabic¡clo[5.4.0]undec-7-eno bloqueado de ácido etilhexanoico, y combinaciones de los mismos. Muy preferible, el catalizador de polimerización incluye dos aminas comercialmente disponibles de Air Products and Chemicals, Inc. de Allentown, PA, bajo los nombres comerciales de DABCO® S-25 y Polycat® SA-102, respectivamente. El DABCO® S-25 incluye trietilendiamina y 1,4 butanodiol. El Polycat® SA-102 incluye 1 ,8-diazabiciclo[5.4.0]undec-7-eno bloqueado de ácido etilhexanoico. El catalizador de polimerización también puede incluir un metal incluyendo, pero sin limitación a, bismuto, potasio, plomo, estaño, zinc, mercurio, titanio, zirconio, hafnio, y combinaciones de los mismos. Ejemplos particularmente adecuados del catalizador de polimerización incluyen, pero no se limitan a, cloruro estannoso, haxanoato de di-2-etil dibutil estaño, óxido estannoso, dimercaptin de dioctil estaño, carboxilato de bismuto, carboxilato de zinc, y combinaciones de los mismos. El catalizador de polimerización puede estar presente en la composición de resina en cualquier cantidad. Preferiblemente, el catalizador de polimerización está presente en fa composición de resina en una cantidad de menos de o igual a 6, más preferible de 0.02 a 1.5, y muy preferible de 0.02 a 0.5, partes en peso por 100 partes en peso de la composición de resina. Preferiblemente, el catalizador de polimerización no cataliza efectivamente una reacción lateral no deseable de agua y humedad con el componente de isocianato. La reacción de agua y humedad con el componente de isocianato forma dióxido de carbono gaseoso y espuma la composición de uretano elastomérico, como es bien conocido en la técnica. La espumación de la composición de uretano elastomérico con el dióxido de carbono gaseoso no se desea y forma huecos y ampollas. Se cree que la formación de huecos y ampollas resulta en una degradación de propiedades físicas de la composición de uretano elastomérico incluyendo una estabilidad estructural debilitada, una densidad no homogénea disminuida, y una resistencia a punción reducida. Como tal, se debe entender que la composición de uretano elastomérico de la presente invención no se espuma. Cualquier espumación que ocurra no se desea, de preferencia se minimiza y muy preferible se elimina. La composición de resina puede incluir además uno o más aditivos seleccionados a partir del grupo que consiste de extensores de cadena, agentes anti-espumantes, aditivos de procesamiento, plastificantes, terminadores de cadena, agentes tensioactivos, promotores de adhesión, retardadores de flama, anti-oxidantes, barredores de agua, sílices pirógenas, colorantes, estabilizadores de luz ultravioleta, llenadores, agentes tixotrópicos, y combinaciones de los mismos. El uno o más aditivos se puede incluir en cualquier cantidad. La composición de resina puede incluir un extensor de cadena como un aditivo. Ejemplos de extensores de cadena preferidos incluyen compuestos que tienen por lo menos dos grupos funcionales con átomos de hidrógeno activos incluyendo, pero sin limitación a, hidracina, diaminas primarias y secundarias, alcoholes, aminoácidos, hidroxi ácidos, glicoles y combinaciones de los mismos. Dichos extensores de cadena típicamente tienen un peso molecular de número promedio de menos de aproximadamente 400 g/mol. Sin embargo, los extensores de cadena con pesos moleculares de número promedio de más de 400 g/mol también se contemplan para usarse. Más preferible, el extensor de cadena se selecciona a partir del grupo que consiste de etilen glicol, ,4-butanodiol, 1,3-butanodiol, propilen glicol, dipropilen glicol, dietilen glicol, glicerina y combinaciones de los mismos. Muy preferible, el extensor de cadena se selecciona a partir del grupo que consiste de 1,4-butanodiol, 1 ,3-butanodiol, y combinaciones de los mismos. 1,4-butanodiol está comercialmente disponible de BASF Corporation de Wyandotte, MI. 1 ,3-butanodiol está comercialmente disponible de GE Silicones de Wilton, CT, bajo el nombre comercial de NIAX® Processing Additive DP- 022. Los extensores de cadena típicamente actúan como agentes de entrelazamiento y mejoran las características físicas de la composición de uretano elastomérico, Aunque una cantidad de extensor de cadena incluido en la composición de resina es, en gran parte determinada por un uso final anticipado de la composición de uretano elastomérico, la composición de resina incluye de preferencia de 1 a 20, más preferible de 6 a aproximadamente 15, y muy preferible de 8 a aproximadamente 10, partes en peso del extensor de cadena por 100 partes en peso de la composición de resina. La composición de resina también puede incluir el agente de anti-espumación como un aditivo. Si se incluye, el agente de anti-espumación incluye de preferencia un líquido de silicona comercialmente disponible de Dow Corning de Midland, MI, bajo el nombre comercial de Antifoam-A. El agente de anti-espumación típicamente actúa para reducir la cantidad de dióxido de carbono gaseoso formado de la reacción de agua y humedad y el componente de isocianato. Si se incluye en la composición de resina, el agente de anti-espumación se incluye de preferencia en una cantidad de 0.01 a 0.50 y muy preferible de 0.05 a 0.15, partes en peso del agente de anti-espumación por 100 partes en peso de la composición de resina. La composición de resina también puede incluir el terminador de cadena como un aditivo. Si se incluye, el terminador de cadena es de preferencia un alcohol. Más preferible, el terminador de cadena incluye un alcohol primario. Muy preferible, el terminador de cadena incluye una mezcla de alcoholes primarios de alta pureza de C 2, C13l C14 y C 5 comercialmente disponibles de Shell Chemical LP de Houston, TX, bajo el nombre comercial de Neodol® 25. Si se incluye en la composición de resina, el terminador de cadena se incluye de preferencia en una cantidad de 1 a 6, más preferible de 2 a 4, y muy preferible 3, partes en peso del terminador de cadena por 100 partes en peso de la composición de resina.

La com posición de resina también puede incluir el barredor de agua com o un ad itivo . El barredor de agua incluye de preferencia un tam iz molecular. Muy preferible, el tamiz molecular está comercialmente disponible de UOP, LLC, o Des Plaines, I L, baj o el nombre comercial de Molecular S ieve Type 3A. Si se i ncluye en la composición de resina, el barredor de agua se incluye de preferencia en una cantidad de 0. 1 a 2, más preferible de 0.5 a 1 .5, y muy preferi ble de 0.8 a 1 .2 partes en peso por 1 00 partes en peso de la composición de resina . La com posición de resina tam bién puede incluir la sílice pirógen a como el ad itivo. La sílice pirógena actúa de preferencia como un agente de suspensión para el barredor de agua. La sílice pirógena está comercialmente disponible de Deg ussa AG de Düsseldorf, Alem ania , bajo el nom bre comercial de Aerosil®972. S i se incluye en la composición de resina, la sílice pirógena se incluye de preferencia en u na cantidad de 0.2 a 1 .5 partes en peso por 1 00 partes en peso de la composición de resina. Aunque se prefiere menos, la composición de resina tam bién puede incluir un poliol diferente del politetrahidrofurano. El poliol diferente del politetrahidrofurano se puede incluir en la com posición de resina como un diluyente para disolver el politetrahidrofurano. Como es conocido en la técnica , politetrahidrofurano puede ser sólido a tem peratura ambiente. Si se incluye el poliol, el poliol puede ser cualquier poliol conocido en la técnica. El poliol puede incluir polioles de injerto y puede incluir polioies de poliéter, potioles de poliéster, pol ioles de policarbonato, y combinaciones de los mismos .

Haciendo referencia ahora al paso de hacer reaccionar el componente de isocianato y la composición de resina , el componente de isociarlato y la com posición de resina se pueden hacer reaccionar a cualq uier temperatu ra y a cualquier presión para formar la composición de uretano elastomérico, como se selecciona por un experto en la técnica. Aunque el com ponente de isocianato y la composición de resina reaccionan espontáneamente, la reacción se puede retrasar y puede no ser ideal . Como tal , el com ponente de isocianato y la com posición de resi na de preferencia se hacen reaccionar a una temperatura de más de aproxim adamente 37°C y más preferible a una tem peratura de aproximadamente 65.5°C, y a una presión de aproximadamente 760 torr. El componente de isocianato y la com posición de resina también se pueden hacer reaccionar a cualquier índice de isocianato, según se determine por u n experto en la técnica. Preferiblemente, el paso de hacer reaccionar el componente de isocianato y la composición de resina incluye el paso de hacer reaccionar el componente de isocianato y la composición de resina a un índice de isocianato de 90 a 1 1 5, más preferi ble de 95 a 1 05, y muy preferi ble de 98 a 1 02. Se debe entender que el componente de isocianato y la composición de resina puede comenzar a reaccionar en la cabeza de la pistola de aspersión (36) y puede seguir reaccionando al apl icarse y/o rociarse y después . Se contem pla q ue el componente de isocianato y la composición de resina quizá no empiecen a reaccionar hasta que se mezclen. Haciendo referencia ahora al paso de curar la composición de uretano elastomérico para formar la primera capa (22), la primera capa (22) se puede curar a cualquier temperatura y durante cualquier tiempo. Preferiblemente, el paso de curar la composición de uretano elastomérico para formar la primera capa (22) incluye el paso de curar a una temperatura de al menos aproximadamente 15, más preferible de aproximadamente 15 a 26, y muy preferible de aproximadamente 18 a 23°C. La primera capa (22), después de curar, puede tener cualquier grosor. Preferiblemente, la primera capa (22) tiene un grosor de 0.025 a 0.2, más preferible de 0.025 a 1.15, y muy preferible de aproximadamente 0.05 pulgadas. Se debe entender que la primera capa (22) no tiene que ser la capa externa del artículo compuesto (20) y puede ser una capa interior del artículo compuesto (20). Sin embargo, la primera capa (22) puede ser la capa externa del artículo compuesto (20) y de preferencia es una superficie de muestra del artículo compuesto (20). La gravedad específica de la primera capa (22) se cree que contribuye a la resistencia a punción del artículo compuesto (20), como primero se introdujo antes. La gravedad específica, como se refiere en la presente, se define como una relación de la densidad de la primera capa (22) a la densidad de agua a 25°C. La gravedad específica de la primera capa (22) es de 0.9 a 1.15, de preferencia de 0.98 a 1.15, más preferible de 1.05 a 1.15, todavía más preferible de 1.10 a 1.15, y muy preferible de aproximadamente 1.15 g/ml. Sin embargo, la primera capa (22) puede tener cualquier gravedad específica entre 0.9 y 1.15 g/ml. También, la primera capa (22), después de curar, tiene de preferencia una resistencia a punción de más de 250, más preferible de más de 400, todavía más preferible de más de 500, y muy preferible de más de 600, libras por pulgada, según se determina usando un método de prueba de resistencia a punción. El método de prueba de resistencia a punción se usa para determinar la resistencia a punción de una muestra de la primera capa (22) al medir una fuerza requerida para causar una punta de diámetro de 0.1 pulgada de una sonda de punción de borde filoso para penetrar la muestra. Específicamente, se corta una muestra de modo que la muestra tiene un diámetro de 1.2 pulgadas. La muestra se ajusta alrededor de un orificio de un instrumento de soporte y un borde de la muestra se riza alrededor del orificio para mantener la muestra en su lugar. La sonda de punción se opera a una velocidad de 2 pulgadas por minuto y punciona la muestra. La fuerza requerida para puncionar la muestra se divide por un .grosor de la muestra y se registra como la resistencia a punción. Además, la primera capa (22) también tiene de preferencia una dureza de durómetro Shore A de 50 a 100, y más preferible de 50 a 75, según se determina por AST D-2240. La dureza de durómetro Shore A es una medida de una resistencia de la primera capa (22) hacia indentación.

Haciendo referencia ahora ai paso de aplicar la composición de uretano diferente de la composición de uretano elastomérico en la cavidad de molde (34), la composición de uretano incluye de preferencia una composición de uretano espumado. La composición de uretano se puede modificar en densidad, resistencia a trituración y otras características importantes y se puede formar usando cualquier agente soplador físico y/o químico conocido en la técnica. Como tal, la densidad de la composición de uretano se puede controlar independientemente de la densidad de la composición de uretano elastomérico. El artículo compuesto (20) también puede incluir capas adicionales. Si se incluyen capas adicionales en el artículo, las capas adicionales son de preferencia las mismas como la segunda capa (24), descrita antes y de preferencia incluyendo un producto de reacción curado del componente de isocianato y la composición de resina. Sin embargo, las capas adicionales que son diferentes de la segunda capa (24) y diferentes de la primera capa (22) también se contemplan para usarse en la presente invención. Si se incluyen capas adicionales, las capas adicionales se pueden disponer en cualquiera de la primera y/o la segunda capa (24), y se pueden disponer en contacto con la primera y/o la segunda capa (24) o se pueden separar de la primera y/o la segunda capa (24). Preferiblemente, la segunda capa (24) sirve como la capa de soporte a la primera capa (22). Como tal, la composición de uretano se puede aplicar a la primera capá (22) directamente, es decir, en contacto con la primera capa (22). La composición de uretano se apl ica de preferencia en la cavidad de molde (34) después de aplicar o rociar el com ponente de isocianato y la composición de resi na en la cavidad de molde (34) y de preferencia después de curar la primera capa (22). Sin embargo , la composición de uretano se puede aplicar en la cavidad de molde (34) a ntes de aplicar o rociar el componente de isocianato y la composición de resina en la cavidad de molde (34) y/o curarse. La composición de uretano también se puede aplicar sobre el agente de liberación de m olde y/o composición de revestimiento (26) si está presente, y en ausencia del mismo, directamente en la cavidad de molde (34). En esta situación , el componente de isocianato y la composición de resina se aplicarían a la seg unda capa (24) y se cura posteriormente. Se contempla q ue la composición de u retano se puede rociar o verter en la cavidad de molde (34). M uy preferible, la composición de uretano se rocía en la cavidad de m olde (34). Haciendo referencia ahora al paso de curar la com posición de uretano en la cavidad de molde (34) para formar el artículo com puesto (20) , el paso de curar la composición de uretano puede incluir el paso de curar a una temperatura de aproximadamente 37 a 93, más preferible de aproximadamente 54 a 65 , y m uy preferi ble a aproxi madamente 60°C y durante un tiempo de 1 a 1 0 y más preferible de 2 a 5 min utos. La seg unda capa (24), después de curar, puede tener cualquier g rosor. Preferiblemente , la segunda capa (24) tiene un grosor de 0.02 a 0.5, y más preferi ble de 0.02 a 0. 1 pulgadas. El método también incluye el paso de desmoldar el artícu lo compuesto (20) de la cavidad de molde (34) . El artículo compuesto (20) incluye la primera capá (22) teniendo la gravedad específica de 0.9 a 1 .1 5 g/ml e incluye u n producto de reacción curado (es decir, la com posición de uretano elastomérico curado) del componente de isocianato y la composición de resina incluyendo el politetrah idrofurano. El artículo compuesto (20) tam bién incluye la seg unda capa (24) d ispuesta en la primera capa (22) en donde la segunda capa (24) se forma de la composición de uretano curado diferente del producto de reacción curado. La composición de uretano elastomérico se usa de preferencia para formar el artículo compuesto (20) incluyendo partes no automotrices tales como aquellas usadas en agricu ltura , deportes al aire libre y aplicaciones marinas . En una modalidad preferida de la presente invención , se usa la composición de uretano elastomérico para formar una capa externa de un cuerpo áe asiento para una aplicación de ágricultura.

EJ EM PLOS Se forma una serie de composiciones de uretano elastomérico (ejemplos 1 a 6) de conformidad con el método de la presente i nvención . Los ejemplos 1 a 6 se forman vía aspersión de un componente de isocianato y una composición de resina en una cavidad de molde (34) de un molde (32). Específicamente, en los ejemplos 1 a 3, el componente de isocianato y la composición de resina se rocían en la cavidad de molde (34) en un patrón de aspersión sustancialmente plano con una boquilla ventiladora (30) de una pistola de aspersión (36). En los ejemplos 4 a 6, el componente de isocianato y la composición de resina se rocían en la cavidad de molde (34) en un patrón de aspersión cónico con una boquilla cónica (28) de la pistola de aspersión (36). Después de rociar, el componente de isocianato y la composición de resina entonces se hacen reaccionar para formar los ejemplos 1 a 6. Después de la formación, los ejemplos 1 a 6 se curan a temperatura ambiente durante 48 horas para formar primeras capas (22) correspondientes (capas 1 a 6). Las capas 1 a 6 entonces son evaluadas para resistencia a punción y dureza de durómetro Shore A, descritas en mayor detalle más adelante. Una composición de uretano efastomérico comparativa, ejemplo comparativo 1, también se forma, pero no utiliza politetrahidrofurano. Por lo tanto, el ejemplo comparativo 1 sirve como un control. Específicamente, el ejemplo comparativo 1 se forma vía mezclar a mano y verter el componente de isocianato y una composición de resina comparativa en la cavidad de molde (34). El componente de isocianato y la composición de resina comparativa se hacen reaccionar para formar el ejemplo comparativo 1. Específicamente, la composición de resina comparativa no incluye politetrahidrofurano y en vez utiliza un polieterol diferente, Polyetherol 1. Después de la formación, el ejemplo comparativo 1 también se cura a temperatura ambiente durante 48 horas para formar una primera capa comparativa correspondiente (capa comparativa 1). La capa comparativa 1 entonces también es evaluada para resistencia a punción y dureza de durómetro Shore A, descrita también en mayor detalle más adelante. La composición de resina usada para formar el ejemplo 1 a 6 incluye politetrahidrofurano, dos catalizadores de polimerización, primeros y segundos extensores de cadena, el terminador de cadena, el agente de anti-espumación, el tamiz molecular, y la sílice pirógena, como se establece más adelante en la tabla 1. La composición de resina comparativa usada para formar el ejemplo comparativo 1 incluye polieterol 1, los dos catalizadores de polimerización, los primeros y segundos extensores de cadena, el terminador de cadena, el agente de anti-espumación, el tamiz molecular, y la sílice pirógena, como también se establece más adelante en la tabla 1. Todas las cantidades en la tabla 1 son partes en peso con base en el peso total de la composición de resina incluyendo el politetrahidrofurano para los ejemplos 1 a 6 o incluyendo el polieterol 1 para el ejemplo comparativo 1, a menos que se señale lo contrario. Después de que los ejemplos 1 a 6 y el ejemplo comparativo 1 curan durante 48 horas a temperatura ambiente para formar las capas 1 a 6 y la capa comparativa 1, respectivamente, muestras de cada una de las capas 1 a 6 y la capa comparativa 1 son evaluadas usando una prueba de resistencia a punción para determinar 3Q resistencia a punción y ASTM D-2240 para determinar la dureza de durómetro Shore A, como se establece en la tabla 1. La prueba de resistencia a punción, como se describió antes, se usa para determinar la resistencia a punción de muestras de las capas 1 a 6 y la capa comparativa 1 al medir una fuerza requerida para causar que una punta de 0.1 pulgada de diámetro de una sonda de punción con borde filoso penetre las muestras de las capas 1 a 6 y la capa comparativa 1. ASTM D-2240 (es decir, la prueba de dureza de durómetro Shore A) se usa para determinar una resistencia de las capas 1 a 6 y la capa comparativa 1 hacia indentación. Los datos establecidos en la tabla 1 incluyen los resultados de la prueba de resistencia a punción y de ASTM D-2240 para determinar la dureza de durómetro Shore A.

TABLA 1 Ejemplo Componente comparativo Ejemplo 1 Ejemplo 2 1 Composición de resina Politetrahidrofurano 0 86.23 86.23 Polieterol 1 90 0 0 Primer extensor de cadena 6.5 6.52 6.52 Segundo extensor de cadena 3.5 3.28 3.28 Terminador de cadena 1 1 1 Agente anti-espümante 0.1 0.1 0.1 Tamiz molecular 1 1.05 1.05 Sílice pirógena 0.6 0.5 0.5 Catalizador de polimerización 0.3 0.33 0.33 1 Catalizador de polimerización 1 1 1 2 Total 104 100 100 Componente de isocianato Componente de isocianato, cantidad en peso GOn base en 51.36 74.54 76.06 100 partes de la composición de resina Indice de isocianato 102.5 98 100 Relación en peso 51.36 74.5 76 % de NCO 23 23 23 Grosor (pulgadas) 0.05 0.05 0.05 ninguno/ Tipo de boquilla dé aspersión mezcla ventilador ventilador manual Gravedad específica (g/ml) .08 0.96 0.96 Resistencia a punción (ppi) 357 476 466 Dureza de durómetro S ore A 70 71 71 TABLA 1 (cont.) Componente Ejemplo 3 Ejemplo 4 Ejemplo 5 Composición de resina Politetrahidrofurano 86.23 86.23 86.23 Polieterol 1 0 0 0 Primer extensor de cadena 6.52 6.52 6.52 Segundo extensor de cadena 3.28 3.28 3.28 Terminador de cadena 1 1 1 Agente anti-espumante 0.1 0.1 0.1 Tamiz molecular 1.05 1.05 1.05 Sílice pirógena 0.5 0.5 0.5 Catalizador de polimerización 0.33 0.33 0.33 1 Catalizador dé polimerización 1 1 1 2 Total 100 100 100 Componente de isocianato Componente de isocianato, cantidad en peso con base en 77.58 74.54 76.06 100 partes de la composición de resina Índice de isocianato 102 98 100 Relación en peso 77.6 74.5 76 % de NCO 23 23 23 Grosor (pulgadas) 0.05 0.05 0.05 Tipo de boquilla de aspersión ventilador cónico cónico Gravedad específica (g/ml) 0.96 1.10 1.10 Resistencia a punción (ppi) 536 663 707 Dureza de durómetro Shore A 72 71 72 TABLA 1 (cont.) Componente Ejemplo 6 Composición de resina Politetrahidrof urano 86.23 Polieterol 1 0 Primer extensor de cadena 6.52 Segundo extensor de cadena 3.28 Terminador de cadena 1 Agente anti-espumante 0.1 Tamiz molecular 1.05 Sílice pirógena 0.5 Catalizador de polimerización 1 0.33 Catalizador de polimerización 2 1 Total 100 Componente de isocianato Componente de isocianato, cantidad en peso con 77.58 base n 100 partes de la composición de resina índice de isocignato 102 RelaGión en peso 77.6 % de NCO 23 Grosor (pulgadas) 0.05 Tipo de boquilla de aspersión cónico Gravedad específica (g/ml) 1.08 Resistencia a punción (ppi) 772 Dureza de durómetro Shore A 74 El politetrahidrofurano, comercialmente disponible de BASF Corporation de Wyandotte, MI, bajo el nombre comercial de PolyTHF® 1000, es un poliol de poliéter saturado, lineal, disfuncional que tiene un numero de hidroxilo de 106.9 a 118.1 mg de K H/g y un peso molecular de número promedio de aproximadamente 1000 g/mol. El PolyTHF® 1000 se deriva de la polimerización de tetrahidrofurano. El polieterol 1, comercialmente disponible de BASF Corporation de Wyandotte, MI, bajo el nombre comercial de Pluracol® 380, es un triol hidroxilo terminado primario que incluye una tapa de óxido de etileno de 15% en peso con base en el peso total del polieterol 1, y tiene un peso molecular de número promedio de 6500 g/mol, un número de hidroxilo de 25 mg de KOH/g y una funcionalidad nominal de 2.29. El primer extensor de cadena es 1 ,4-butanodiol y está comercialmente disponible de BASF Corporation de Wyandotte, MI. El segundo extensor de cadena es ,3-butanodiol y está comercialmente disponible de GE Silicones de Wilton, CT, bajo el nombre comercial de NIAX® Processing Additive DP-1022.

El terminador de cadena es una mezcla de alcoholes primarios de alta pureza de C12, C13, C 4 y C15 y está comercialmente disponible de Shell Chemicals de Houston, TX, bajo el nombre comercial de Neodol® 25. El agente anti-espumante es un líquido de silicona y está comercialmente disponible de Dow Corning de Midland, MI, bajo el nombre comercial de Antifoam-A. El tamiz molecular está comercialmente disponible de UOP, LLC, de Des Plaines, IL, bajo el nombre comercial de Molecular Sieve Type 3A. La sílice pirógena está comercialmente disponible de Degussa AG de Dusseldorf, Alemania, bajo el nombre comercial de Aerosil® R972. El catalizador de polimerización 1 es 1,8-diazabiciclo[5.4.0]undec-7-eno bloqueado de ácido etilhexanoico comercialmente disponible de Air Products and Chemicals, Inc. de Allentown, PA, bajo el nombre comercial de Polycat® SA-102. El catalizador de polimerización 2 es una mezcla de trietilendiamina y 1,4-butanodiol y está comercialmente disponible de Air Products ahd Chemicals, Inc. de Allentown, PA, bajo el nombre comercial de DABCO® S-25. El componente de isocianato, comercialmente disponible de BASF Corporation dé Wyandotte, MI, bajo el nombre comercial de Lupranate® MP-102, es un diisocianato de difenilmetano puro modificado líquido que incluye un contenido de % de NCO de 23%, una funcionalidad nominal de 2, una viscosidad de 700 cps a 25°C, un peso equivalente de número promedio de 183 g/ec(, y un peso molecular de número promedio de 366 g/mol. El índice de isocianato, como primero se introdujo antes, se define como una relación del número de grupos isocianato (NCO) en el componente de isocianato al número de grupos hidroxiio (OK) en el politetrahidrofurano para los ejemplos 1 a 6 o el polieterol 1 para el ejemplo comparativo 1. La relación de peso es la relación de las partes en peso del componente de isocianato reaccionado a las partes en peso del politetrahidrofurano reaccionado para los ejemplos 1 a 6 o el polieterol 1 para el ejemplo comparativo 1. El % de NCO es el porcentaje en peso de los grupos NCO del componente de isocianato. La determinación del contenido de % de NCO en porcentaje en peso se logra por un análisis volumétrico químico estándar conocido a aquellos expertos en la técnica. Los resultados de la determinación de resistencia a punción indican que las capas 1 a 6, correspondientes a los ejemplos 1 a 6 formadas del método de la presente invención, exhiben excelente resistencia a punción así eliminando una necesidad de aumentar continuamente el grosor de la primera capa (22) para aumentar la resistencia a punción. Las determinaciones de la resistencia a punción de las capas 1 a 6 sugieren que cada una de las capas 1 a 6 es adecuada para usarse como una capa externa en aplicaciones de asiento no automotriz. Los resultados de las determinaciones de dureza de d urómetro Shore A indican que las capas 1 a 6 , correspondientes a los ejemplos 1 a 6 formadas a partir del método de la presente invención , exhiben suficiente dureza de du rómetro S hore A de m odo que cada una de las capas 1 a 6 es adecuada para usarse como una capa externa en aplicaciones de asiento no automotriz. Obviamente, muchas modificaciones y variaciones de la presente invención son posibles en vista de las enseñanzas anteriores. La invención se puede practicar de lo contrario a como se describé específicamente dentro del alcance de las reivindicaciones anexas.

Claims (48)

REIVINDICACIONES

1.- Un método de formar un artículo compuesto en un molde teniendo una cavidad de molde, dicho método ó,ue comprendé los pasos de: a) aplicar un componente de isocianato y una composición de resina comprendiendo politetrahidrofurano en la cavidad de molde; b) hacer reaccionar el componente de isocianato y la composición de resina para formar una composición de uretano elastomérico; c) curar la composición de uretano elastomérico para formar una primera capa teniendo una gravedad específica de 0.9 a 1.15 g/ml; d) aplicar una composición de uretano diferente de la composición de uretano elastomérico en la cavidad de molde; e) curar la composición de uretano en la cavidad de molde para formar una segunda capa y para formar el artículo compuesto; y f) desmoldar el artículo compuesto de la cavidad de molde.

2.- Un método de conformidad con la reivindicación 1, en donde la composición de resina comprende al menos 60 partes en peso de politetrahidrofurano por 100 partes en peso de la composición de resina.

3. - Un método de conformidad con la reivindicación 2, en donde la composición de resina está sustancialmente libre de polioles diferentes de politetrahidrofurano.

4. - Un método de conformidad con la reivindicación 1, en donde el paso de aplicar el componente de isocianato y la composición de resina en la cavidad de molde comprende el paso de rociar por lo menos uno del componente de isocianato y la composición de resina en la cavidad de molde en uno de un patrón de aspersión cónico o un patrón de aspersión sustancialmente plano.

5.- Un método de conformidad con la reivindicación 1, en donde el paso de rociar por lo menos uno del compuesto de isocianato y la composición de resina en la cavidad de molde comprende el paso de rociar por lo menos uno del componente de isocianato y la composición de resina en la cavidad de molde en un patrón de aspersión cónico.

6. - Un método de conformidad con la reivindicación 1, en donde el paso de rociar por lo menos uno del compuesto de isocianato y la composición de resina en la cavidad de molde comprende el paso de rociar por lo menos uno del componente de isocianato y la composición de resina en la cavidad de molde en un patrón de aspersión sustancialmente plano.

7. - Un método de conformidad con la reivindicación 1, en donde la composición de resina comprende además un catalizador de polimerización presente en la composición de resina en una cantidad de 0.02 a 1.5 partes en peso por 100 partes en peso de la composición de resina.

8. - Un método de conformidad con la reivindicación 7, en donde la composición de resina comprende además un aditivo seleccionado a partir del grupo que consiste de extensores de cadena, agentes anti-espumantes, aditivos de procesamiento, plastificantes, terminadores de cadena, agentes tensioactivos, promotores de adhesión, retardadores de flama, anti-oxidantes, barredores de agua, sílices pirógenas, colorantes, estabilizadores de luz ultravioleta, llenadores, agentes tixotrópicos, y combinaciones de los mismos.

9. - Un método de conformidad con la reivindicación 1, en donde el componente de isocianato comprende un isocianato aromático.

10. - Un método de conformidad con la reivindicación 1, en donde el paso de hacer reaccionar el componente de isocianato y la composición de resina comprende el paso de hacer reaccionar el componente de isocianato y la composición de resina a un índice de isocianato de 95 a 105.

11. - Un método de conformidad con la reivindicación 1, en donde la composición de resina comprende además un poliol diferente del politetrahidrofurano.

12. - Un método de conformidad con la reivindicación 1, en donde el paso de curar la composición de uretano elastomérico para formar la primera capa comprende el paso de curar la composición de uretano elastomérico para formar la primera capa a una temperatura de aproximadamente 15 a 26ÓC.

13. - Un método de conformidad con la reivindicación 1, en donde el paso de curar la composición de uretano en la cavidad de molde comprende el paso de curar la composición de uretano en la cavidad de molde á una temperatura de aproximadamente 54 a 65°C y durante un tiempo de 2 a 5 minutos.

14. - Un método de conformidad con la reivindicación 1, en donde la composición de uretano comprende una composición de uretano formado.

15. - Un método de conformidad con la reivindicación 1, en donde la primera capa tiene un grosor de 0.025 a 0.15 pulgadas.

16. - Un método de conformidad con la reivindicación 1, en donde la composición de resina consiste esencialmente de politetrahídrof urano.

17. - Un método de conformidad con la reivindicación 1, en donde la composición de resina está sustancialmente libre de polioles diferentes de politetrahidrofurano y comprende al menos 60 partes en peso de politetrahidrofurano por 100 partes en peso de la composición de resina, y el paso de aplicar el componente de isocianato y la composición de resina en la cavidad de molde comprende el paso de rociar al menos uno del componente de isocianato y la composición de resina en la cavidad de molde en uno de un patrón de aspersión cónico o un patrón de aspersión sustancialmente plano con uno de una boquilla cónica o una boquilla ventiladora, respectivamente.

1 8.- Un método de conformidad con la reivindicación 1 7 , en donde: a) la composición de resina com prende además; ( 1 ) un catalizador de polimerización presente en la com posición de resina en una cantidad de 0.02 a 1 .5 partes en peso por 100 partes en peso de la com posición de resina , y (2) un aditivo seleccionado a partir del grupo que consiste de extensores de cadena, agentes anti-espumantes, aditivos de procesamiento, plastificantes, terminadores de cadena, agentes tensioactivos, promotores de adhesión, retardadores de flama, antioxidantes , barredores de agua , sílices pirógenas, colorantes, estabilizadores de luz ultravioleta, llenadores, agentes tixotrópicos, y combinaciones de los mismos, y b) el componente de isocianato comprende un isocianato aromático; y el paso de hacer reaccionar el componente de isocianato y la composición de resi na comprende el paso de hacer reaccionar el com ponente de isocianato y la com posición de resina a un índ ice de isocianato de 95 a 1 05, el paso de cu rar la composición de uretano elastomérico para formar la priméra capa comprende el paso de curar la composición de u retano elastomérico para formar la primera capa a una temperatura de aproximadamente 16 a 26°C, el paso de curar la com posición de u retano en la cavidad de molde comprende el paso de curar la composición de uretano en la cavidad de molde a una temperatura de aproxi madamente 54 a 65°C y durante un tiem po de 2 a 5 minutos, la composición de uretano comprende una composición de uretano espumado, y la primera capa tiene un grosor de 0.025 a 0.15 pulgadas. 19. - Un artículo compuesto que comprende: a) una primera capa teniendo una gravedad específica de

0.9 a 1.15 g/ml y comprendiendo un producto de reacción curado de un componente de isocianato y una composición de resina que comprende politetrahidrofurano; y b) una segunda capa dispuesta en dicha primera capa y comprendiendo una composición de uretano curado diferente de dicho producto de reacción curado.

20. - Un artículo compuesto de conformidad con la reivindicación 19, en donde dicha composición de resina comprende por lo menos 60 partes en peso de politetrahidrofurano por 100 partes en peso de dicha composición de resina.

21. - Un artículo compuesto de conformidad con la reivindicación 20, en donde dicha composición de resina está sustancialmente libre de polioles diferentes de politetrahidrofurano.

22. - Un artículo compuesto de conformidad con la reivindicación 19, en donde dicha composición de resina comprende además un catalizador de polimerización presente en dicha composición de resina en una cantidad de 0.02 a 1.5 partes en peso por 100 partes en peso de dicha composición de resina.

23. - Un artículo compuesto de conformidad con la reivindicación 19, en donde dicho componente de isocianato comprende un isocianato aromático.

24. - Un artículo compuesto de conformidad con la reivindicación 19, en donde dicha composición de resina y dicho componente de isocianato se hacen reaccionar a un índice de isocianato de 95 a 105.

25. - Un artículo compuesto de conformidad con la reivindicación 19, en donde dicha composición de resina comprende además un poliol diferente de dicho politetrahidrofurano.

26. - Un artículo compuesto de conformidad con la reivindicación 19, en donde dicha composición de uretano comprende una composición de uretano espumado.

27. - Un artículo compuesto de conformidad con la reivindicación 19, en donde dicha primera capa tiene un grosor de 0.025 a 0.15 pulgadas,

28. - Un artículo compuesto de conformidad con la reivindicación 19, en donde dicha composición de resina consiste esencialmente de politetrahidrofurano.

29.- Un artículo compuesto de conformidad con la reivindicación 19, en donde dicha primera capa se define además como una superficie de muestra de dicho artículo compuesto.

30.- Un artículo compuesto de conformidad con la reivindicación 19, en donde dicha composición de resina está sustancialmente libre de polioies diferentes de politetrahidrofurano, dicha composición de resi na com prende al menos 60 partes en peso de politetrah idrofurano por 1 00 partes en peso de d icha com posición de resina, dicha composición de resina comprende además un catalizador de polimerización q ue comprende una amina y presente en dicha com posición de resina en u na cantidad de 0.02 a 1 .5 partes en peso por 1 00 partes en peso de dicha composición de resina, y dicho componente de isocianato comprende un difenildiisocianato de 4,4'-metileno y se hace reaccionar con dicha composición de resina a u n índice de isocianato de 95 a 1 05.

31 .- U n método de formar u n artículo compuesto en un molde teniendo una cavidad de molde, d icho método que comprende los pasos de: a) rociar un componente de isocianato y u na com posición de resina que com prende politetrah idrofurano en la cavidad de molde en u no de un patrón de aspersión cónico o un patrón de aspersión sustaiicialmente plano; b) hacer reaccionar el componente de isocianato y la com posición de resina para formar u na composición de uretano elastomérico; c) curar la composición de uretano elastomérico para formar u na primera capa; d) aplicar una composición de uretano diferente de la composición de uretano elastomérico en la cavidad de molde; e) curar la com posición de uretano en la cavidad de molde para formar una segunda capa y para formar el artícu lo compuesto; f) desmoldar el artículo compuesto de la cavidad de molde.

32.- Un método de conformidad con la reivindicación 31, en donde la primera capa tiene una gravedad específica de 0.9 a 1.15 g/ml.

33.- Un método de conformidad con la reivindicación 31, en donde la composición de resina comprende al menos 60 partes en peso de politetrahidrofurano por 100 partes en peso de la composición de resina.

34. - Un método de conformidad con la reivindicación 33, en donde la composición de resina está sustancialmente libre de polioles diferentes de politetrahidrofurano.

35. - Un método de conformidad con la reivindicación 31, en donde el paso de rociar el componente de isocianato y la composición de resina en la cavidad de molde comprende el paso de rociar al menos uno del componente de isocianato y la composición de resina en la cavidad de molde en el patrón de aspersión cónico.

36. - Un método de conformidad con la reivindicación 31, en donde el paso de rociar el componente de isocianato y la composición de resina en la cavidad de molde comprende el paso de rociar al menos uno del componente de isocianato y la composición de resina en la cavidad de molde en el patrón de aspersión sustancialmente plano.

37. - Un método de conformidad con la reivindicación 31, en donde el paso de rociar el componente de isocianato y la composición de resina en uno del patrón de aspersión cónico o el patrón de aspersión sustancialmente plano comprende el paso de rociar al menos uno del componente de isocianato y la composición de resina en la cavidad de molde con uno de una boquilla cónica o una boquilla ventiladora, respectivamente.

38.- Un método de conformidad con la reivindicación 31, en donde la composición de resina comprende además un catalizador de polimerización presente en la composición de resina en una cantidad de 0.02 a 1.5 partes en peso por 100 partes en peso de la composición de resina.

39.- Un método de conformidad con la reivindicación 31, en donde el componente de isocianato comprende un isocianato aromático.

40. - Un método de conformidad con la reivindicación 31, en donde el paso de hacer reaccionar el componente de isocianato y la composición de resina comprende el paso de hacer reaccionar el componente de isocianato y la composición de resina a un índice de isocianato de 95 a 105.

41. - Un método de conformidad con la reivindicación 31, en donde la composición de resina comprende además un poliol diferente del politetrahidrofurano.

42. - Un método de conformidad con la reivindicación 31, en donde el paso de curar la composición de uretano elastomérico para formar la primera capa comprende el paso de curar la composición de uretand elastomérico para formar la primera capa a una temperatura de aproximadamente 15 a 26°C.

43. - Un método de conformidad con la reivindicación 31, en donde el paso de curar la composición de uretano en la cavidad de molde comprende el paso de curar la composición de uretano en la cavidad de molde a una temperatura de aproximadamente 54 a 65°C y durante un tiempo de 2 a 5 minutos.

44. - Un método de conformidad con la reivindicación 31, en donde la composición de uretano comprende una composición de uretano espumado.

45. - Un método de conformidad con la reivindicación 31, en donde la primera capa tiene un grosor de 0.025 a 0.15 pulgadas y se define además como una superficie de muestra del artículo compuesto.

46. - Un método de conformidad con la reivindicación 31, en donde la composición de resina consiste esencialmente de politetrahidrofurano.

47. - Un método de conformidad con la reivindicación 31, en donde la primera capa tiene una gravedad específica de 0.9 a 1.15 g/ml, la composición de resina comprende al menos 60 partes en peso de politetrahidrofurano por 100 partes en peso de la composición de resina, y el paso de rociar el componente de isocianato y la composición de resina en la cavidad de molde en uno del patrón de aspersión cónico o el patrón de aspersión sustanciálmente plano comprende el paso de rociar por lo menos uno del componente de isocianato y la composición de resina con uno de una boquilla cónica o una boquilla ventiladora.

48.- Un método de conformidad con la reivindicación 47, en donde: a) la composición de resina comprende además un catalizador de polimerización presente en la composición de resina en una cantidad de 0.02 a 1.5 partes en peso por 100 partes en peso de la composición de resina, y b) el componente de isocianato y la composición de resina comprende el paso de hacer reaccionar el componente de isocianato y la composición de resina a un índice de isocianato de 95 a 105, el paso de curar la composición de uretano elastomérico para formar la primera capa comprende el paso de curar la composición de uretano elastomérico para formar la primera capa a una temperatura de aproximadamente 15 a 26°C, el paso de curar la composición de uretano en la cavidad de molde a una temperatura de aproximadamente 54 a 65°C y durante un tiempo de 2 a 5 minutos, la composición de uretano comprende una composición de uretano espumado, y la · primera capa tiene un grosor de 0.025 a 0.15 pulgadas. RES U M EN DE LA INVENCIÓN Un artículo compuesto resistente a punción incluye una primera capa teniendo una gravedad específica de 0.9 a 1 . 1 5 g/ml y formada de u na composición de uretano elastomérico incluyendo el producto de reacción curado de un componente de isocianato y una com posición de resina incluyendo pol itetrah idrofurano. El artícu lo com puesto también incluye u na seg unda capa dispuesta en la primera capa . Un método de formar el artículo compuesto incluye el paso de rociar el componente de isocianato y ta composición de resina particu lar en una cavidad de molde en un patrón de aspersión cón ico o un patrón de aspersión sustancialmente plano. El método también incluye los pasos de hacer reaccionar el componente de isocianato y la composición de resina para formar la composición de uretano elastomérico, curar la composición de uretano elastomérico para formar la primera capa, aplicar u na com posición de uretano en la cavidad de molde, curar la com posición de uretano para formar la segunda capa y el artículo com puesto, y desmoldar el artículo compuesto.