PROCEDIMIENTO DE PREPARACION DE POLIOLES DE POLIETER-ESTER.

Un procedimiento de preparación de polioles de poliéter-éster,

en el que los compuestos iniciales que tienen átomos de hidrógeno activos zerewitinoff se hacen reaccionar con óxidos de alquileno bajo catálisis básica en presencia de ésteres de ácidos grasos para proporcionar polioles de poliéter-éster, en el que se emplean ésteres de ácidos grasos en los que los radicales ácidos grasos no contienen grupos OH libres

Procedimiento de preparación de polioles de poliéter-éster.

La presente invención proporciona un procedimiento para la preparación de polioles con base de ésteres de ácidos grasos y compuestos iniciales que tienen átomos de hidrógeno activos, y su uso para la preparación de materiales de poliuretano.

Los polioles que se basan en materias primas regenerables, como por ejemplo triglicéridos de ácidos grasos, azúcar, sorbitol, glicerol y alcoholes grasos diméricos, ya se usan de diversos modos como materia prima en la preparación de materiales de poliuretano. El uso de dichos componentes aumentará en el futuro, dado que los productos de fuentes renovables son calificados como ventajosos en los ecobalances y la disponibilidad de las materias primas con base petroquímica disminuirá a largo plazo.

Un mayor uso de azúcar, glicerol y sorbitol así como de oligosacáridos o polisacáridos como componente poliol en las formulaciones de poliuretano por una parte se ve dificultado por su baja solubilidad o su alta incompatibilidad con otros polioles de poliéter o poliéster que a menudo se emplean en la química del poliuretano, y por otra parte, estas sustancias confieren unos números de OH adversamente elevados al componente poliol, incluso aunque se empleen en cantidades bajas, debido a su alta densidad de grupos hidroxilo.

Los triglicéridos de ácidos grasos se obtienen a partir de una gran cantidad de fuentes regenerables y por lo tanto forman una base económica de materias primas para poliuretano. En las formulaciones de espuma rígida, específicamente, esta clase de compuesto se distingue por una gran capacidad de disolución para agentes sopladores físicos con base de hidrocarburos. Una desventaja es que sólo unos pocos triglicéridos de ácidos grasos tienen los átomos de hidrógeno reactivos necesarios para su reacción con isocianatos. Las excepciones son el aceite de ricino y el poco común aceite de lesquerella. Sin embargo, la disponibilidad del aceite de ricino es limitada, debido a las áreas de cultivo espacialmente restringidas.

Un problema adicional en el uso de los triglicéridos en las formulaciones de espumas es su incompatibilidad con los componentes polioles, en particular con los polioles de poliéter.

En la técnica anterior se ha propuesto un número sustancial de estrategias para resolver los problemas que se describen anteriormente:

El documento DE-A 33 23 880 y el documento WO 2004/20497 se refieren al uso de catalizadores de complejos de cianuros metálicos dobles en la preparación de aductos de óxido de alquileno basados en componentes iniciales de fuentes regenerables con el objetivo de hacer que estos sean accesibles para las reacciones químicas del poliuretano. El aceite de ricino se emplea a menudo como componente inicial preferido y también pueden usarse los aceites modificados posteriormente con grupos hidroxilo. De acuerdo con los procedimientos que se describen, sólo son accesibles los polioles de poliéter con peso molecular relativamente alto y, además, los triglicéridos que se usan, si no se emplea aceite de ricino, deben modificarse con grupos hidroxilo en una etapa de reacción aparte.

De acuerdo con el documento US-A 6 420 443, se obtienen compatibilizadores para agentes sopladores con base de hidrocarburos mediante la adición de óxido de alquileno a triglicéridos hidroxilados. De forma similar, el documento DE-A 101 38 132 describe el uso de aductos de OH de aceite de ricino o compuestos de ácidos grasos hidroxilados y óxidos de alquileno como componentes hidrofobantes en sistemas de poliuretano muy flexibles.

Las enseñanzas de los documentos US-A 6 686435, EP-A 259 722, US-A 6 548 609, US-A 2003/88054, US-A 6 107433, DE-A 36 30624, US-A 2152376, US-A 6 686 435 y WO 91/05759 es abrir los anillos de los derivados de ácidos grasos epoxidados y el uso de los productos obtenidos en los sistemas de poliuretano.

El documento WO 2004/96744 desvela un procedimiento para la hidroxilación e hidroximetilación de ésteres de ácidos grasos insaturados, siendo descrita su posterior reacción mediante transesterificación para obtener condensados ramificados en el documento WO 2004/96882. El uso de estos condensados que contienen grupos OH en las formulaciones de espumas flexibles puede observarse en el documento WO 2004/096883.

El documento US-A 6 359 022 desvela productos de transesterificación de componentes hidrófobos, por ejemplo triglicéridos, derivados de ácido ftálico y polioles, como componente de las formulaciones de espumas rígidas que emplean alcanos como agentes sopladores. Los polioles de poliéter que se emplean opcionalmente además en el componente poliol deben prepararse en una etapa de reacción aparte. El documento EP-A 905 158 desvela auxiliares de emulsión de agentes sopladores para las formulaciones de espumas rígidas con base de productos de esterificación o transesterificación de derivados y alcoholes de ácidos grasos. Las enseñanzas del documento EP-A 610 714 son la preparación de espumas de poliuretano rígidas hidrófobas mediante el uso de productos de esterificación de derivados de ácidos grasos con funciones OH con polioles de bajo peso molecular.

Los documentos WO 200640333 y WO 200640335 desvelan polisacáridos con modificaciones hidrófobas que se obtienen mediante esterificación con ácidos grasos, y su uso como componentes que aumentan la resistencia a la compresión en las formulaciones de espumas flexibles.

El documento DE-A 196 04 177 describe la transesterificación de aceite de ricino o de triglicéridos hidroxilados con productos de adición de óxido de alquileno de alcoholes iniciales polifuncionales y su uso como componentes de estabilización para el almacenamiento en la preparación de sistemas masivos que endurecen sin formación de burbujas.

Las enseñanzas del documento DE-A 199 36 481 son el uso de polieteroles de aceite de ricino como componentes para la preparación de espumas flexibles para insonorización. Las condiciones de la preparación de los polieteroles de aceite de ricino no se tratan de forma concreta.

El documento DE-A 198 12 174 desvela la reacción de los productos de transesterificación de alcoholes polifuncionales y triglicéridos con óxidos de alquileno y la transesterificación de polioles de poliéter prefabricados con triglicéridos en procedimientos en dos etapas. De acuerdo con las enseñanzas del documento DE-A 198 12 174, también es posible interrumpir la reacción de trans esterificación, para añadir óxido de alquileno, y después para continuar la reacción de transesterificación. En el documento DE-A 198 12 174, se emplean condiciones de reacción en la preparación de los productos de adición de óxido de alquileno que proporcionan productos que pueden usarse sólo en los casos muy específicos que se describen a modo de ejemplo; además, los polímeros alcalinos obtenidos no se procesan, dado que su utilización está muy restringida posteriormente.

El objetivo de la invención era proporcionar polioles novedosos con base de materias primas regenerables y que puedan emplearse ampliamente en formulaciones de poliuretano como componentes que sean reactivos con los isocianatos. Además debería proporcionarse un procedimiento simple para la preparación de dichos polioles.

Ahora se ha encontrado un procedimiento simple en un recipiente y en una etapa con el que pueden obtenerse polioles de poliéter-éster que son adecuados para los usos del poliuretano mediante la adición de óxidos de alquileno de cualquier tipo de ésteres de ácidos grasos y los compuestos iniciales que tienen átomos de hidrógeno activos zerewitinoff.

La invención proporciona un procedimiento para la preparación de polioles de poliéter-éster, en los que los compuestos iniciales que tienen átomos de hidrógeno activos zerewitinoff se hacen reaccionar con óxidos de alquileno en condiciones de catálisis básica en presencia de ésteres de ácidos grasos proporcionando polioles de poliéter-éster en los que se emplean ésteres de ácidos grasos en los que los radicales de ácidos grasos no contienen grupos OH libres.

En este contexto, se logra una combinación de las propiedades de los polioles de bajo peso molecular que tienen una alta densidad de grupos OH y triglicéridos y además, se mejora la compatibilidad o capacidad miscible de las dos clases de sustancias entre sí y con los polioles de poliéter que se emplean convencionalmente en las reacciones de poliuretano.

El procedimiento de acuerdo con la invención asegura que los triglicéridos...

1. Un procedimiento de preparación de polioles de poliéter-éster, en el que los compuestos iniciales que tienen átomos de hidrógeno activos zerewitinoff se hacen reaccionar con óxidos de alquileno bajo catálisis básica en presencia de ésteres de ácidos grasos para proporcionar polioles de poliéter-éster,

en el que se emplean ésteres de ácidos grasos en los que los radicales ácidos grasos no contienen grupos OH libres.

2. Un procedimiento como se reivindica en la reivindicación 1, en el que el catalizador básico es una amina.

3. Un procedimiento como se reivindica en la reivindicación 1 ó 2, en el que se emplea de 5 a 85% en peso del éster de ácido graso, en base a la cantidad de producto final.

4. Un poliol de poliéter-éster, que se puede obtener mediante el procedimiento que se reivindica en una de las reivindicaciones 1 a 3.

5. El uso de polioles de poliéter-éster como se reivindica en la reivindicación 4 para la preparación de poliuretanos.