Polímeros terminados en sililo.

Una composición que comprende un polímero terminado en sililo reticulable que tiene al menos un grupo sililo reticulable en cada molécula, en donde:

el polímero terminado en silano reticulable comprende un producto de reacción de al menos un poliol de policarbonato, un poliol basado en aceite natural, una polioxialquilenamina, una amina aromática difuncional, un poliol de poli

(óxido de butilo)-poliéter, y un politetrametilenglicol todos con una funcionalidad nominal de al menos 2, y un polímero hidrosililado rematado con isocianato;

el polímero hidrosililado rematado con isocianato comprende un producto de reacción de al menos un isocianato y un polímero hidrosililado que han reaccionado con un índice de isocianato de entre 100 y 250;

y

el polímero hidrosililado comprende un producto de reacción de una reacción de hidrosililación que tiene una eficacia de hidrosililación de al menos 70% determinado por RMN de 1H, y comprende la reacción de al menos a) un polímero que tiene al menos un grupo insaturado y al menos un grupo hidroxilo alcohólico en cada molécula y que tiene un peso molecular medio numérico entre 100 y 5000, y b) un compuesto que tiene un enlace hidrógeno-silicio y un grupo sililo reticulable en cada molécula.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2011/042195.

Solicitante: Dow Global Technologies LLC.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 2040 DOW CENTER MIDLAND, MI 48674 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: ATHEY,PHILLIP, KOONCE,WILLIAM, VYAKARANAM,KAMESWARA, ZHANG,LING, ARSHAD,SARA, MINNIKANTI,VENKAT, LATHAM,DWIGHT.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Productos poliméricos de isocianatos o isotiocianatos > C08G18/10 (Procesos de prepolimerización que incluyen reacción de isocianatos o isotiocianatos con compuestos que tienen hidrógeno activo en un primer paso de reacción)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Productos poliméricos de isocianatos o isotiocianatos > C08G18/80 (Polisocianatos enmascarados)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Productos poliméricos de isocianatos o isotiocianatos > C08G18/28 (caracterizados por los compuestos utilizados que contienen hidrógeno activo)

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Fragmento de la descripción:

Polímeros terminados en sililo Campo de la invención Las realizaciones de la invención se refieren a polímeros modificados con sililo y a métodos para producirlos.

Antecedentes de la invención Los polímeros que contienen grupos sililo reticulables se usan ampliamente como polímeros materia prima en materiales sellantes, adhesivos, materiales de revestimiento y similares para uso en arquitectura e industrial. Dichos polímeros que contienen grupos sililo reticulables se pueden producir de acuerdo con diferentes métodos, tales como hidrosililación de poliéteres terminados en vinilo por síntesis de Williamson de éteres, reacción de aminosilano con prepolímeros poliéteres terminados en isocianato, o reacción con isocianatosilano de prepolímeros poliéteres terminados en hidroxilo. Sin embargo, algunos de los métodos (en particular la reacción de aminosilano con prepolímeros poliéteres terminados en isocianato y la reacción de isocianatosilano con prepolímeros poliéteres terminados en hidroxilo) pueden producir productos que tienen altas viscosidades que pueden requerir cantidades grandes de disolventes de dilución durante la formulación de producto. Además, la síntesis de Williamson de éteres puede producir sales como subproductos que puede ser necesario separar, añadiendo así una etapa al procedimiento.

El documento US 5554709 trata de una composición sellante curable con humedad que comprende un prepolímero parcialmente rematado con silano preparado a partir de polipropilenglicol y TDI. Este prepolímero en una etapa posterior es rematado con éter monobutílico de propilenglicol y aminopropiltrimetoxisilano.

El documento WO 02/06367 describe un poliuretano preparado a partir de polioles hechos reaccionar con exceso de diisocianato de tolueno. En una etapa posterior el NCO-prepolímero se hace reaccionar con aminoalquilsilano y un terminador de la cadena (metanol) .

Por lo tanto son necesarios polímeros que contengan grupos sililos reticulables que se puedan hacer usando polioles de poliéteres no típicos.

Compendio de la invención Las realizaciones de la invención proporcionan polímeros que contienen grupos sililo reticulables que se pueden hacer usando polioles de poliéteres no típicos.

En una realización, se presenta una composición que comprende un polímero terminado en silano reticulable que tiene al menos un grupo sililo reticulable en cada molécula. El polímero terminado en silano reticulable comprende un producto de reacción de al menos un poliol que tiene una funcionalidad nominal de al menos 2 que es al menos uno de un poliol de policarbonato, un poliol basado en aceite natural, una polioxialquilenamina, una amina aromática difuncional, un poliol de poli (óxido de butilo) -poliéter, y un politetrametilenglicol, y un polímero hidrosililado rematado con isocianato. El polímero hidrosililado rematado con isocianato comprende un producto de reacción de al menos un isocianato y un polímero hidrosililado que han reaccionado con un índice de isocianato de entre 100 y 250. El polímero hidrosililado comprende un producto de reacción de una reacción de hidrosililación que tiene una eficacia de hidrosililación de al menos 70% determinado por RMN de 1H, y que comprende la reacción de al menos a) un polímero que tiene al menos un grupo insaturado y al menos un grupo hidroxilo alcohólico en cada molécula y que tiene un peso molecular medio numérico entre 100 y 5000, y b) un compuesto que tiene un enlace hidrógeno-silicio y un grupo sililo reticulable en cada molécula.

En otra realización de la invención, se presenta un método para producir una composición que comprende un polímero terminado en silano reticulable que tiene al menos un grupo sililo reticulable en cada molécula. El método incluye: proporcionar un polímero que tiene al menos un grupo insaturado y al menos un grupo hidroxilo alcohólico en cada molécula y que tiene un peso molecular medio numérico entre 100 y 5000, añadir al polímero un compuesto que tiene un enlace hidrógeno-silicio y un grupo sililo reticulable en cada molécula y un catalizador de hidrosililación, para así llevar a cabo una reacción de hidrosililación para formar una composición que comprende polímeros de polioxialquileno hidrosililados, en donde la reacción de hidrosililación tiene una eficacia de hidrosililación de al menos 70% determinada por RMN de 1H, rematar los polímeros de polioxialquileno hidrosililados por exposición del polímero hidrosililado a al menos un isocianato con un índice de isocianato entre 100 y 250 para formar una composición que comprende polímeros hidrosililados rematados con isocianato, y hacer reaccionar el polímero hidrosililado rematado con isocianato con un poliol que tiene una funcionalidad nominal de al menos 2 y que comprende al menos uno de un poliol de policarbonato, un poliol basado en aceite natural, una polioxialquilenamina, una amina aromática difuncional, un poliol de poli (óxido de butileno) -poliéter y un politetrametilenglicol, para formar la composición que comprende un polímero terminado en silano reticulable.

Descripción de realizaciones de la invención Las realizaciones de la invención proporcionan polímeros terminados en sililo (STP) hechos usando diferentes tipos de polioles, y métodos para hacerlos. En realizaciones de la invención, un STP se puede obtener por hidrosililación de un polímero que tiene al menos un grupo insaturado y al menos un grupo hidroxilo alcohólico en cada molécula. Los polímeros hidrosililados después se pueden rematar por exposición del polímero hidrosililado a al menos un isocianato para formar una composición que incluye polímeros hidrosililados rematados con isocianato. Los polímeros hidrosililados rematados con isocianato después se pueden hacer reaccionar con un poliol que tiene una funcionalidad nominal de al menos 2 para formar el STP.

El polímero que tiene al menos un grupo insaturado y al menos un grupo hidroxilo alcohólico no está particularmente restringido, y puede incluir cualquier polímero siempre que incluya al menos un grupo insaturado (tal como un doble enlace carbono-carbono o triple enlace carbono-carbono) y al menos un grupo hidroxilo alcohólico.

El polímero que tiene al menos un grupo insaturado y al menos un grupo hidroxilo alcohólico en cada molécula puede tener un peso molecular medio numérico entre 100 y 5000. Todos los valores individuales y los subintervalos de 100 a 5000 están incluidos en la presente memoria y están descritos en la presente memoria; por ejemplo, el peso molecular medio numérico puede ser desde un límite inferior de 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1250, 1500, o 1750 a, independientemente, un límite superior de 1000, 1250, 1500, 1750, 2000, 2500, 3000, 3500, 4000, 4500 o 5000.

En una realización, el polímero que tiene al menos un grupo insaturado y al menos un grupo hidroxilo alcohólico en cada molécula, puede ser un polímero polioxialquileno como se describe en la solicitud de patente provisional de EE.UU. en tramitación con la presente nº 61/348996, presentada el 27 de mayor, 2010, y titulada "Methods for Producing Crosslinkable Silyl Group-Containing Polyoxyalkylene Polymers".

En una realización, el polímero que tiene al menos un grupo insaturado y al menos un grupo hidroxilo alcohólico en cada molécula, se puede preparar sometiendo un compuesto epoxídico a una polimerización por apertura de anillo, usando un compuesto que contiene grupo insaturado e hidrógeno activo como un iniciador de la polimerización en presencia de un catalizador. La catálisis para esta polimerización puede ser bien aniónica o catiónica, con catalizadores tales como KOH, CsOH, trifluoruro de boro, o un catalizador de complejo de cianuro doble (DMC) tal... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Una composición que comprende un polímero terminado en sililo reticulable que tiene al menos un grupo sililo reticulable en cada molécula, en donde:

el polímero terminado en silano reticulable comprende un producto de reacción de al menos un poliol de policarbonato, un poliol basado en aceite natural, una polioxialquilenamina, una amina aromática difuncional, un poliol de poli (óxido de butilo) -poliéter, y un politetrametilenglicol todos con una funcionalidad nominal de al menos 2, y un polímero hidrosililado rematado con isocianato;

el polímero hidrosililado rematado con isocianato comprende un producto de reacción de al menos un isocianato y un polímero hidrosililado que han reaccionado con un índice de isocianato de entre 100 y 250; y el polímero hidrosililado comprende un producto de reacción de una reacción de hidrosililación que tiene una eficacia de hidrosililación de al menos 70% determinado por RMN de 1H, y comprende la reacción de al menos a) un polímero que tiene al menos un grupo insaturado y al menos un grupo hidroxilo alcohólico en cada molécula y que tiene un peso molecular medio numérico entre 100 y 5000, y b) un compuesto que tiene un enlace hidrógeno-silicio y un grupo sililo reticulable en cada molécula.

2. Un método para producir una composición que comprende un polímero terminado en sililo reticulable que tiene al menos un grupo sililo reticulable en cada molécula, comprendiendo el método:

proporcionar un polímero que tiene al menos un grupo insaturado y al menos un grupo hidroxilo alcohólico en cada molécula y que tiene un peso molecular medio numérico entre aproximadamente 100 y aproximadamente 5000;

añadir al polímero un compuesto que tiene un enlace hidrógeno-silicio y un grupo sililo reticulable en cada molécula y un catalizador de hidrosililación, para así llevar a cabo una reacción de hidrosililación para formar una composición que comprende polímeros de polioxialquileno hidrosililados, en donde la reacción de hidrosililación tiene una eficacia de hidrosililación de al menos aproximadamente 70% determinado por RMN de 1H;

rematar los polímeros de polioxialquileno hidrosililados por exposición del polímero hidrosililado a al menos un isocianato con un índice de isocianato de entre aproximadamente 100 y aproximadamente 250 para formar una composición que comprende polímeros hidrosililados rematados con isocianato; y hacer reaccionar el polímero hidrosililado rematado con isocianato con al menos un poliol de policarbonato, un poliol basado en aceite natural, una polioxialquilenamina, una amina aromática difuncional, un poliol de poli (óxido de butilo) -poliéter, y un politetrametilenglicol todos con una funcionalidad nominal de al menos 2, para formar la composición que comprende un polímero terminado con sililo reticulable.

3. La composición de la reivindicación 1, en donde el polímero que tiene al menos un grupo insaturado y al menos un grupo hidroxilo alcohólico en cada molécula, comprende un polímero de polioxialquileno.

4. La composición de la reivindicación 1 o reivindicación 3, en donde el polímero que tiene al menos un grupo insaturado y al menos un grupo alcohólico en cada molécula, comprende un éter monoalílico de propilenglicol que tiene un peso molecular medio numérico entre 600 y 1000, y un número de OH entre 50 y 90.

5. La composición de una cualquiera de las reivindicaciones 1, 3 y 4, en donde el índice de isocianato es entre 160 y

200.

6. La composición de una cualquiera de las reivindicaciones 1 y 3 a 5, en donde la eficacia de hidrosililación es al menos 85%.

7. La composición de una cualquiera de las reivindicaciones 1 y 3 a 6, en donde el compuesto que tiene un enlace hidrógeno-silicio y un grupo sililo reticulable comprende al menos uno de trimetoxisilano, trietoxisilano, metildietoxisilano, metildimetoxisilano, fenildimetoxisilano, trimetilsiloximetilmetoxisilano y trimetilsiloxidietoxisilano.

8. La composición de una cualquiera de las reivindicaciones 1 y 3 a 7, en donde el isocianato comprende al menos uno de los isómeros 4, 4'-, 2, 4' y 2, 2' de diisocianato de difenilmetano, diisocianato de 2, 4-tolueno y 20% de diisocianato de 2, 6-tolueno, o mezclas de los mismos.

9. La composición de una cualquiera de las reivindicaciones 1 y 3 a 8, en donde el polímero hidrosililado rematado con isocianato se hace reaccionar con un poliol de policarbonato.

10. La composición de la reivindicación 9, en donde el poliol de policarbonato comprende un copolímero de 1, 6hexanodiol y caprolactona y tiene un peso molecular medio numérico de 2000.

11. La composición de una cualquiera de las reivindicaciones 1 y 3 a 8, en donde el polímero hidrosililado rematado con isocianato se hace reaccionar con un poliol basado en aceite natural.

12. La composición de una cualquiera de las reivindicaciones 1 y 3 a 8, en donde el polímero hidrosililado rematado con isocianato se hace reaccionar con una polioxialquilenamina definida por la fórmula general

H2NCH (CH3) CH2O (CH2CH (R) O) nCH2CH (CH3) NH2, en donde R en cada unidad de CH2CH (R) O es bien H, formando una unidad de óxido de etileno, o CH3, formando una unidad de óxido de propileno, y n es de 1 a 70.

13. La composición de una cualquiera de las reivindicaciones 1 y 3 a 8, en donde el polímero hidrosililado rematado con isocianato se hace reaccionar con una amina aromática difuncional seleccionada del grupo que consiste en 4, 4'metilen-bis-2-cloroanilina, 2, 2', 3, 3'-tetracloro-4, 4'-diaminofenil-metano, p, p'-metilendianilina, p-fenilendiamina o 4, 4'

diaminodifenilo; y 2, 4, 6-tris (dimetilaminometil) fenol, 2, 4-dietil-6-metil-1, 3-bencenodiamina, 4, 4'-metilenbis (2, 6dietilbencenamina) , dimetiltiotoluenodiamina, y dietiltoluenodiamina.

14. La composición de una cualquiera de las reivindicaciones 1 y 3 a 8, en donde el polímero hidrosililado rematado con isocianato se hace reaccionar con un poliol de poli (óxido de butileno) -poliéter.

15. La composición de una cualquiera de las reivindicaciones 1 y 3 a 8, en donde el polímero hidrosililado rematado 15 con isocianato se hace reaccionar con un politetrametilenglicol.