Una dispersión acuosa de poliuretano que comprende

A) un prepolímero de poliuretano con un contenido de NCO del 1 al 6 % en peso,

preparado haciendo reaccionar:

a) una mezcla de isocianatos que comprende

i) del 5 al 50% en peso de un isocianato alifático y/o cicloalifático, y

ii) del 50 al 95% en peso de un diisocianato aromático,

b) un compuesto di o polihidroxi con un peso molecular medio numérico de 700 a 16.000, y

c) opcionalmente, un compuesto dihidroxílico y/o polihidroxílico con un peso molecular medio numérico inferior a 700, con la condición de que

1) al menos uno de los componentes a), b) o c) tenga una funcionalidad superior a 2 y

2) si ambos componentes a) y b) son difuncionales, el componente c) no puede ser un componente trihidroxi de formula:

R-(OH)3

en la que R es un grupo alifático de cadena lineal o cadena ramificada saturado de 2 a 8 átomos de carbono,

B) un compuesto que tiene un grupo aniónico o potencialmente aniónico y dos grupos que son reactivos con los grupos isocianato y

C) un alargador de cadena que tiene dos grupos amina que son reactivos con los grupos isocianatos

Dispersión de poliuretano (PUD) con resistencia al isopropanol, flexibilidad y suavidad mejoradas.

Antecedentes de la invención

La invención se refiere dispersiones acuosas que comprenden prepolímeros de poliuretano con isocianatos funcionales y al uso de las mismas en la producción de materiales planos.

A principios de los noventa, las medidas profilácticas generales adoptadas a nivel mundial contra el VIH, la hepatitis B y la hepatitis C condujeron a un espectacular incremento del uso de preservativos y guantes de látex. Aproximadamente el 1% de los usuarios de guantes y aproximadamente el 10% de los usuarios que trabajaban en el campo sanitario mostraron reacciones de hipersensibilidad y esto ha hecho que los últimos años aumente significativamente la importancia de la búsqueda de materiales alternativos para los sectores de guantes de examen y preservativos.

El látex natural contiene alérgenos de tipo I y tipo IV. Los alérgenos de tipo I se atribuyen a las proteínas presentes de forma natural en el látex y pueden producir incluso un shock anafiláctico. Los alérgenos de tipo IV son los aceleradores y aditivos necesarios para la producción de látex. Esto conduce con frecuencia a una dermatitis de contacto mediada por hipersensibilidad. No se tiene conocimiento de que los poliuretanos produzcan las reacciones alérgicas descritas. Por tanto, hay una necesidad acuciante de dispersiones acuosas de poliuretano que se puedan procesar de forma análoga al látex de goma para obtener los artículos higiénicos anteriormente mencionados.

Según las enseñanzas del documento WO-A00/61651, las dispersiones acuosas de poliuretano obtenidas a partir de prepolímeros de isocianatos no iónicos tras la adición de emulsionantes aniónicos y su posterior dispersión con agua son adecuadas para la producción de guantes y preservativos. Sin embargo, una desventaja de estos productos es el uso de emulsionantes aniónicos, que pueden migrar en el polímero durante su uso, con el consiguiente efecto negativo sobre las características de uso. Las mismas limitaciones son aplicables a los productos que se pueden obtener según las enseñanzas del documento WO-A00/61653.

Un gran problema cuando se usan guantes de poliuretano en medicina y, en concreto, en cirugía, es el uso en estas aplicaciones de mezclas que contienen isopropanol para esterilizar las manos con guantes. La utilización de isopropanol provoca el hinchamiento del material de los guantes, que reduce en gran medida la resistencia mecánica del material, produciendo el rasgado de los guantes.

La patente estadounidense 5.997.969 describe una forma de mejorar la resistencia al isopropanol de las dispersiones de poliuretano comerciales normales mediante la adición posterior de componentes de reticulación. Sin embargo, la adición de un componente de reticulación es un procedimiento muy exigente desde el punto de vista técnico y costoso para la fabricación de guantes y preservativos, debido a que los dispositivos de mezclado necesarios para este fin no están normalmente disponibles. Tales mezclas de agente de reticulación y sustrato tienen solo una vida útil limitada. Esto también supone un problema para los fabricantes de guantes y preservativos para el que puede que no haya una solución sencilla, porque el procesado generalmente es posterior a la operación de coagulación, y los lotes de coagulación generalmente no se aprovechan. Generalmente se rellenan repetidas veces con material nuevo.

La patente europea 741.152 desvela prepolímeros de poliuretano (PU) con grupos NCO funcionales basados en un componente poliol que comprende principalmente dioles de polioxipropileno que tiene un bajo contenido de unidades insaturadas. Las dispersiones preparadas a partir de los mismos son adecuadas para la producción de películas y recubrimientos flexibles. Sin embargo, es desventajoso que las películas de PU tengan una resistencia insatisfactoria a los disolventes.

La patente canadiense 1.089.141 describe mezclas de poliisocianatos aromáticos y alifáticos o cicloalifáticos para la preparación de dispersiones acuosas estables finamente divididas de poliuretanos modificados aniónicamente. Sin embargo, la resistencia al isopropanol de los materiales planos que se pueden producir a partir las mismas es asimismo deficiente.

La solicitud estadounidense con número de serie 10/453.755, depositada el 3 de Junio de 2003, describe diversa bibliografía adicional que se dirige al uso de dispersiones de poliuretano para aplicaciones médicas. Las invenciones descritas en la solicitud 10/453.755 son prepolímeros con isocianatos funcionales, dispersiones acuosas de poliuretanos producidas a partir de los prepolímeros y diversos usos médicos de tales dispersiones. Los prepolímeros descritos en la misma tienen un contenido de NCO de aproximadamente el 1 a aproximadamente el 6% en peso, y se preparan haciendo reaccionar:

R-(OH)₃

en la que R es un grupo alifático de cadena lineal o cadena ramificada saturado de 2 a 8 átomos de carbono, y

en la que la cantidad de componente C) es tal que los grupos hidroxi del componente C) ascienden de aproximadamente el 2 a aproximadamente el 15% en base a la cantidad total de equivalentes hidroxi usados para producir el prepolímero.

Descripción de la invención

El objeto de la presente invención fue proporcionar dispersiones acuosas de poliuretano que comprenden prepolímeros con grupos NCO funcionales adecuados para la producción de materiales planos de poliuretano que combinan una resistencia a disolventes satisfactoria simultáneamente con una buena resistencia mínima al rasgado y un buen alargamiento mínimo hasta rotura y que no presentan las desventajas descritas en la técnica anterior.

La presente invención proporciona un prepolímero de poliuretano que se prepara a partir de una combinación de isocianatos específicos y compuestos específicos que contienen grupos hidroxilo satisfaciendo los criterios especificados que logran este objetivo.

Más concretamente, la presente invención se refiere a dispersiones acuosas de poliuretano producidas a partir de prepolímeros con isocianatos funcionales y a diversos usos de tales dispersiones. El prepolímero de poliuretano tiene un contenido de NCO de aproximadamente el 1 a aproximadamente el 6% en peso (y, preferiblemente, del 2 al 4%), y se prepara haciendo reaccionar:

R-(OH)₃

en la que R es un grupo alifático de cadena lineal o cadena ramificada saturado de 2 a 8 átomos de carbono.

Isocianatos adecuados incluyen cualquier componente orgánico que tenga al menos dos grupos isocianatos libres por molécula, tales como, por ejemplo, diisocianatos X(NCO)₂, con X representando un radical hidrocarburo alifático bivalente que tenga de 4 a 12 átomos de carbono, un radical hidrocarburo cicloalifático bivalente que tenga de 6 a 15 átomos de carbono, un radical hidrocarburo aromático bivalente que tenga de 6 a 15 átomos de carbono o un radical...

1. Una dispersión acuosa de poliuretano que comprende

A) un prepolímero de poliuretano con un contenido de NCO del 1 al 6 % en peso, preparado haciendo reaccionar:

R-(OH)₃

en la que R es un grupo alifático de cadena lineal o cadena ramificada saturado de 2 a 8 átomos de carbono,

B) un compuesto que tiene un grupo aniónico o potencialmente aniónico y dos grupos que son reactivos con los grupos isocianato y

C) un alargador de cadena que tiene dos grupos amina que son reactivos con los grupos isocianatos.

2. La dispersión de la reivindicación 1, en la que el componente b) comprende al menos el 60% en peso de al menos un polioxipropilenglicol.

3. La dispersión de la reivindicación 1, en la que el componente b) es un poliol poliéter basado en al menos un polioxipropilendiol con un peso molecular medio numérico de 1000 a 8000 y con un contenido de grupos terminales insaturados inferior o igual a 0,02 miliequivalentes por gramo de poliol.

4. La dispersión de la reivindicación 1, en la que el componente c) es un poliéter triol.

5. La dispersión de la reivindicación 1, en la que el prepolímero A) tiene un contenido de NCO del 2 al 4% en peso.

6. Una película de poliuretano producida a partir de la dispersión de la reivindicación 1.

7. Una película de poliuretano que es resistente al isopropanol producida a partir de la dispersión de la reivindicación 1.

8. Un guante o preservativo de poliuretano producidos a partir de la dispersión de la reivindicación 1.