POLIURETANO TERMOPLASTICO DE BAJA TURBIDEZ USANDO PROLONGADORES DE CADENA COMPLEMENTARIOS.

Un poliuretano termoplástico (TPU) que tiene un valor de turbidez de menos del 30% medido por ASTM D1003-95 que comprende unidades estructurales de segmento blando y unidades estructurales de segmento duro caracterizado porque comprende:

a. unidades de segmento blando en una cantidad del 30 al 70 por ciento en peso basado en el peso de TPU total y

b. unidades de segmento duro en una cantidad del 30 al 70 por ciento en peso basado en el peso de TPU total, segmento duro que comprende unidades estructurales de: b.1 prolongador de cadena y b.2 diisocianato; en el que las unidades prolongadoras de cadena comprenden:

b.1.1. unidades prolongadoras de cadena de butanodiol en una cantidad del 30% al 96% del porcentaje de equivalentes basado en los equivalentes totales del prolongador de cadena;

b.1.2. segundas unidades prolongadoras de cadena lineales distintas de butanodiol, prolongador de cadena que tiene un peso molecular de menos de 400 Dalton, en una cantidad del 2% al 35% del porcentaje de equivalentes basado en los equivalentes totales del prolongador de cadena;

b.1.3. unidades prolongadoras de cadena cíclicas diferentes de las unidades prolongadoras de cadena b.1.2 y que tienen un peso molecular de menos de 400 Dalton, en una cantidad del 2% al 35% del porcentaje de equivalentes basado en los equivalentes totales del prolongador de cadena;

en el que el índice es de 0,95 a 1,10

Poliuretano termoplástico de baja turbidez usando prolongadores de cadena complementarios.

Esta invención se refiere a poliuretanos termoplásticos de baja turbidez (TPU) que están basados en una combinación de tres unidades estructurales prolongadoras de cadenas complementarias diferentes.

Como se sabe bien en esta área de la tecnología, los TPU se preparan haciendo reaccionar compuestos de diisocianato, dioles poliméricos y prolongadores de cadena difuncionales. Como se usa en este documento, a menos que expresamente se limite de otra manera o mediante el contexto únicamente a los productos de uretano de dioles y prolongadores de cadena con sólo restos reactivos con hidroxilo, el termino TPU se referirá también a ureas de poliuretano termoplásticas o "TPUU" preparadas haciendo reaccionar compuestos de diisocianato con una amina en lugar de o además de los compuestos prolongadores de cadena que contienen hidroxilo.

Se sabe que los dioles de poliéster proporcionan TPU muy deseables con buenas propiedades físicas, dureza y resistencia a abrasión, flexibilidad a baja temperatura y altas velocidades de transición en vapor-humedad (MVTR). En los documentos anteriores USP 6.521.164 y 4.371.684 se ha sugerido la preparación de TPU basándose en estos y otros dioles con combinaciones de prolongadores de cadena para mejorar el procesamiento y la moldeabilidad para inyección. Históricamente, sin embargo, se ha descrito poco sobre cómo mejorar la transparencia de estos TPU. Por lo tanto, se desea mejorar las propiedades de transparencia óptica de los TPU preparados a partir de dioles de poliéster.

La presente invención aborda las deficiencias en la técnica y proporciona un poliuretano termoplástico (TPU) mejorado que tiene un valor de turbidez de menos del 30% que comprende unidades estructurales de segmentos blandos y unidades estructurales de segmentos duros caracterizado por que comprende: (a.) unidades de segmentos blandos en una cantidad de aproximadamente el 30 a aproximadamente el 70 por ciento en peso basado en el peso de TPU total y (b.) unidades de segmentos duros en una cantidad de aproximadamente el 30 a aproximadamente el 70 por ciento en peso basado en el peso de TPU total, segmentos duros que comprenden unidades estructurales de: b.1 prolongador de cadena y b.2 diisocianato; en el que las unidades prolongadoras de cadena comprenden: (b.1.1.) unidades prolongadoras de cadena de 1,4-butanodiol ("butanodiol") en una cantidad de aproximadamente el 30% a aproximadamente el 96% del porcentaje de equivalentes basado en los equivalentes totales del prolongador de cadena; (b.1.2.) segundas unidades prolongadoras de cadena lineales distintas de butanodiol, prolongador de cadena que tiene un peso molecular de menos de 400 Da, en una cantidad de aproximadamente el 2% a aproximadamente el 35% del porcentaje de equivalentes basado en los equivalentes totales del prolongador de cadena; (b.1.3.) unidades prolongadoras de cadena cíclicas diferentes de las unidades prolongadoras de cadena (b.1.2) y que tienen un peso molecular de menos de 400 Da, en una cantidad de aproximadamente el 2% a aproximadamente el 35% del porcentaje de equivalentes basado en los equivalentes totales del prolongador de cadena; y en el que índice es de aproximadamente 0,95 a aproximadamente 1,10.

En una realización preferida, en el TPU, las segundas unidades prolongadoras de cadena de b.1.2 se seleccionan entre el grupo que consiste en unidades de etilenglicol, dietilenglicol, 1,3-propanodiol, etilendiamina, 2-metil-1,5-pentanodiamina, 1,6-hexanodiamina, etanolamina y mezclas de dos o más de estos y, más preferiblemente, son dietilenglicol.

En otra realización preferida, en el TPU, las unidades prolongadoras de cadena cíclicas b.1.3 se seleccionan entre el grupo que consiste en unidades de ciclohexano dimetanol ("CHDM"), hidroquinona bis 2-hidroxietil éter (HQEE) y mezclas de estos y son más preferiblemente CHDM. Otra realización preferida es un TPU que comprende: (b.1.1.) unidades prolongadoras de cadena de butanodiol en una cantidad de aproximadamente el 60% a aproximadamente el 90% del porcentaje de equivalentes basado en los equivalentes totales del prolongador de cadena; (b.1.2.) unidades prolongadoras de cadena lineales distintas de butanodiol en una cantidad de aproximadamente el 5% a aproximadamente el 20% del porcentaje de equivalentes basado en los equivalentes totales del prolongador de cadena y (b.1.3.) unidades prolongadoras de cadena cíclicas diferentes de las unidades prolongadoras de cadena b.1.2 en una cantidad de aproximadamente el 5% a aproximadamente el 20% del porcentaje de equivalentes basado en los equivalentes totales del prolongador de cadena. Se prefiere también un TPU que comprende: (b.1.2.) unidades prolongadoras de cadena lineales distintas de butanodiol, en una cantidad de aproximadamente el 8% a aproximadamente el 15% del porcentaje de equivalentes basado en los equivalentes totales del prolongador de cadena; (b.1.3.) unidades prolongadoras de cadena cíclicas diferentes de las unidades prolongadoras de cadena b.1.2. en una cantidad de aproximadamente el 8% a aproximadamente el 15% del porcentaje de equivalentes basado en los equivalentes totales del prolongador de cadena y (b.1.1.) unidades prolongadoras de cadena de butanodiol en una cantidad que completa el equilibrio del prolongador de cadena.

Los TPU de acuerdo con la invención tienen un valor de turbidez menor de aproximadamente el 30 por ciento, preferiblemente menor de aproximadamente el 20% y, más preferiblemente, menor de aproximadamente el 10%. Se prefiere que los TPU de acuerdo con la invención tengan una dureza mayor de aproximadamente 80A (medida usando la escala Shore A) y menor de aproximadamente 75D (medida usando la escala Shore D) y, más preferiblemente, mayor de aproximadamente 85A y menor de aproximadamente 100A.

En otra realización preferida, el TPU comprende: (a.) unidades de segmento blando de policaprolactona diol en una cantidad de aproximadamente el 40 a aproximadamente el 60 por ciento en peso basado en el peso del TPU total y (b.) unidades de segmento duro en una cantidad de aproximadamente el 60 a aproximadamente el 40 por ciento en peso basado en el peso del TPU total, segmentos duros que comprenden unidades estructurales de: (b.1) prolongador de cadena y (b.2) 4,4'-diisocianotodifenilmetano ("MDI"); en el que las unidades prolongadoras de cadena comprenden: (b.1.1.) unidades prolongadoras de cadena de butanodiol en una cantidad de aproximadamente el 80% a aproximadamente el 90% del porcentaje de equivalentes basado en los equivalentes totales del prolongador de cadena; (b.1.2.) unidades prolongadoras de cadena de 1,3-propanodiol ("PDO"), en una cantidad de aproximadamente el 5% a aproximadamente el 15% del porcentaje de equivalentes basado en los equivalentes totales del prolongador de cadena; (b.1.3.) unidades prolongadoras de cadena de ciclohexano dimetanol ("CHDM") en una cantidad de aproximadamente el 5% a aproximadamente el 15% del porcentaje de equivalentes basado en los equivalentes totales del prolongador de cadena; y en el que el índice es de aproximadamente 0,99 a aproximadamente 1,05.

En otra realización, la invención es un artículo vaciado, un artículo moldeado por inyección, un adhesivo, un artículo extruido, un recubrimiento, una película o un sellador que se prepara a partir de TPU como se ha descrito anteriormente.

Como se usa en este documento y generalmente en esta área de la tecnología, cuando los TPU se dice que "comprenden" o "contienen" cantidades de los componentes reactantes (por ejemplo, diisocianato diol, y prolongador de cadena), sus unidades estructurales o simplemente sus "unidades", se refiere al hecho de que el TPU contiene el producto de reacción o remanente de ese reactante en forma polimerizada.

Como saben los expertos en este campo, los dos componentes principales de los TPU se denominan segmento duro y segmento blando. El "segmento duro" es la combinación de los componentes diisocianato y prolongador de cadena y el "segmento blando" es el equilibrio del TPU y, en la presente invención, es el componente diol. En los TPU de acuerdo con la presente invención, el segmento duro constituye preferiblemente al menos aproximadamente el 30 por ciento en peso (% p) del polímero basado en el peso total de los segmentos duro y blando, preferiblemente al menos aproximadamente el 35% p y, más preferiblemente, al menos aproximadamente el 40% p. En los TPU de acuerdo con la presente invención, el segmento duro deseablemente constituye hasta e incluye aproximadamente el 70% p, preferiblemente hasta e incluyendo aproximadamente el 65% p y, más preferiblemente, hasta e incluyendo aproximadamente...

1. Un poliuretano termoplástico (TPU) que tiene un valor de turbidez de menos del 30% medido por ASTM D1003-95 que comprende unidades estructurales de segmento blando y unidades estructurales de segmento duro caracterizado porque comprende:

a. unidades de segmento blando en una cantidad del 30 al 70 por ciento en peso basado en el peso de TPU total y

b. unidades de segmento duro en una cantidad del 30 al 70 por ciento en peso basado en el peso de TPU total, segmento duro que comprende unidades estructurales de: b.1 prolongador de cadena y b.2 diisocianato; en el que las unidades prolongadoras de cadena comprenden:

en el que el índice es de 0,95 a 1,10.

2. El TPU de la reivindicación 1 en el que las segundas unidades prolongadoras de cadena b.1.2 se seleccionan entre el grupo que consiste en unidades de etilenglicol, dietilenglicol, 1,3-propanodiol, etilendiamina, 2-metil-1,5-pentanodiamina, 1,6-hexanodiamina, etanolamina y mezclas de dos o más de estos.

3. El TPU de la reivindicación 1 en el que las segundas unidades prolongadoras de cadena lineales son 1,3-propanodiol ("PDO").

4. El TPU de la reivindicación 1 en el que las unidades prolongadoras de cadena cíclicas b.1.3 se seleccionan entre el grupo que consiste en unidades de ciclohexano dimetanol ("CHDM"), hidroquinona bis-2-hidroxietil éter (HQEE) y mezclas de estos.

5. El TPU de la reivindicación 1 en el que las unidades prolongadoras de cadena lineales cíclicas son unidades de CHDM.

6. El TPU de la reivindicación 1 que comprende:

7. El TPU de la reivindicación 1 que comprende:

8. El TPU de la reivindicación 1 que tiene un valor de turbidez de menos del 20%.

9. El TPU de la reivindicación 1 que tiene un valor de turbidez de menos del 10%.

10. El TPU de la reivindicación 1 que tiene una dureza mayor de 80A (medida usando la escala Shore A) y menor de aproximadamente 75D (medida usando la escala Shore D).

11. El TPU de la reivindicación 1 que tiene una dureza mayor de 85A y menor de 100A.

12. El TPU de la reivindicación 1 en el que las unidades de segmento blando son unidades de policaprolactona diol.

13. El TPU de la reivindicación 1 que comprende:

a. unidades de segmento blando de prolicaprolactona diol en una cantidad del 40 al 60 por ciento en peso basado en el peso de TPU total y

b. unidades de segmento duro en una cantidad del 60 al 40 por ciento en peso basado en el peso de TPU total, segmento duro que comprende unidades estructurales de: (b.1) prolongador de cadena y (b.2) 4,4'-diisocianatodifenilmetano ("MDI"); en el que las unidades prolongadoras de cadena comprenden:

en el que el índice es de 0,99 a 1,05.

14. El TPU de la reivindicación 1 que es un artículo vaciado, un artículo moldeado por inyección, un adhesivo, un artículo extruido, un recubrimiento, una película o un sellador.