PROCEDIMIENTO PARA PREPARAR ESPUMAS VISCOELASTICAS.

Procedimiento para preparar una espuma de poliuretano, flexible,

viscoelástica, en bloques, comprendiendo el procedimiento hacer reaccionar un poliisocianato y un poliol a un índice de 60-95 y usar un agente de expansión, en el que el poliol es una composición de poliol que comprende

b1) un polioxietileno-polioxipropileno poliol, que tiene una funcionalidad de hidroxilo nominal promedio de 2-4 y un peso equivalente promedio de 1000-3000, en el que el oxietileno (OE) está presente como OE terminal y/u OE aleatorio, siendo el contenido total en OE del 50-90% en peso;

b2) un polioxietileno-polioxipropileno poliol, que tiene una funcionalidad de hidroxilo nominal promedio de 2-4 y un peso equivalente promedio de 1000-3000, en el que el OE está presente como OE aleatorio y/u OE terminal, siendo el contenido total en OE de entre el 5 y el 25% en peso; y

b3) aceite de ricino; y opcionalmente

b4) un polioxipropileno poliol, que tiene una funcionalidad de hidroxilo nominal promedio de 3-6 y un peso equivalente promedio de 100-600; y opcionalmente

b5) un polioxialquilenglicol que tiene un peso molecular promedio de desde 150 hasta 1200; siendo las cantidades de estos compuestos b1, b2, b3, b4 y b5 (basadas en los pesos combinados de b1, b2, b3, b4 y b5): b1: el 10-40% en peso, b2: el 10-40% en peso, b3: el 5-50% en peso, b4: el 0-40% en peso, el b5: 0-30% en peso

Procedimiento para preparar espumas viscoelásticas.

La presente invención se refiere a un procedimiento novedoso para preparar espumas viscoelásticas en bloques. Tales espumas se preparan tradicionalmente a partir de poliéter polioles que se preparan a partir de componentes obtenidos del tratamiento de petróleo crudo. Dado que el petróleo crudo es un recurso que no está disponible de manera infinita, existe la necesidad de buscar un sustituto.

Sorprendentemente, se ha encontrado que el aceite de ricino (no modificado) es una buena alternativa para parte de los poliéter polioles usados en espumas viscoelásticas en bloques. Además, las espumas son más atractivas desde un punto de vista del olfato.

El documento DE-19936481 propone el uso de aceite de ricino modificado en la preparación de espumas de aislamiento acústico. En los ejemplos se empleaba una pequeña cantidad de aceite de ricino. No se mencionaban las espumas viscoelásticas. El documento DE-3316652 da a conocer el uso de aceite de ricino en la preparación de espumas de aislamiento acústico que tienen una densidad de al menos 120 kg/m³. El uso de aceite de ricino en una cantidad sustancial en la preparación de espumas viscoelásticas en bloques no se ha propuesto nunca.

Por tanto, la presente invención se refiere a un procedimiento para preparar una espuma de poliuretano, flexible, viscoelástica, en bloques, comprendiendo el procedimiento hacer reaccionar un poliisocianato y un poliol a un índice de 60-95 y usar un agente de expansión, en el que el poliol es una composición de poliol que comprende

b1) un polioxietileno-polioxipropileno poliol, que tiene una funcionalidad de hidroxilo nominal promedio de 2-4 y un peso equivalente promedio de 1000-3000, en el que el oxietileno (OE) está presente como OE terminal y/u OE aleatorio, siendo el contenido total en OE del 50-90% en peso;

b2) un polioxietileno-polioxipropileno poliol, que tiene una funcionalidad de hidroxilo nominal promedio de 2-4 y un peso equivalente promedio de 1000-3000, en el que el OE está presente como OE aleatorio y/u OE terminal, siendo el contenido total en OE de entre el 5 y el 25% en peso; y

b3) aceite de ricino; y opcionalmente

b4) un polioxipropileno poliol, que tiene una funcionalidad de hidroxilo nominal promedio de 3-6 y un peso equivalente promedio de 100-600; y opcionalmente

b5) un polioxialquilenglicol que tiene un peso molecular promedio de desde 150 hasta 1200; siendo las cantidades de estos compuestos b1, b2, b3, b4 y b5 (basadas en los pesos combinados de b1, b2, b3, b4 y b5): b1: el 10-40% en peso, b2: el 10-40% en peso, b3: el 5-50% en peso, b4: el 0-40% en peso, b5: el 0-30% en peso. Las espumas preferiblemente tienen una densidad de 30-100 y más preferiblemente de 40-90 kg/m³. La presente invención se refiere además a las espumas obtenidas según este procedimiento. En el contexto de la presente invención los siguientes términos tienen el siguiente significado:

1) índice de isocianato o índice de NCO o índice:

la razón de grupos NCO con respecto a átomos de hidrógeno reactivos con isocianato presentes en una formulación, proporcionada como porcentaje:

En otras palabras, el índice de NCO expresa el porcentaje de isocianato usado realmente en una formulación con respecto a la cantidad de isocianato requerida teóricamente para reaccionar con la cantidad estequiométrica de hidrógeno reactivo con isocianato usada en una formulación.

Debe observarse que el índice de isocianato tal como se usa en el presente documento se considera desde el punto de vista del procedimiento de polimerización real para preparar la espuma que implica el componente de isocianato y los componentes reactivos con isocianato. Cualquier grupo isocianato consumido en una etapa preliminar para producir poliisocianatos modificados (incluyendo tales derivados de isocianato denominados en la técnica prepolímeros) o cualquier hidrógeno activo consumido en una etapa preliminar (por ejemplo que ha reaccionado con isocianato para producir polioles modificados) no se tienen en cuenta en el cálculo del índice de isocianato. Sólo se tienen en cuenta los grupos isocianato libres y los hidrógenos reactivos con isocianato libres (incluyendo los del agua) presentes en la etapa de polimerización real.

2) La expresión "átomos de hidrógeno reactivos con isocianato" tal como se usa en el presente documento con el fin de calcular el índice de isocianato se refiere al total de átomos de hidrógeno activo en los grupos hidroxilo y amina presentes en las composiciones reactivas; esto significa que con el fin de calcular el índice de isocianato en el procedimiento de polimerización real se considera que un grupo hidroxilo comprende un hidrógeno reactivo, se considera que un grupo amina primaria comprende un hidrógeno reactivo y se considera que una molécula de agua comprende dos hidrógeno activos.

3) Sistema de reacción: una combinación de componentes en la que los poliisocianatos se mantienen en uno o más recipientes separados de los componentes reactivos con isocianato.

4) La expresión "espuma de poliuretano" tal como se usa en el presente documento se refiere a productos obtenidos haciendo reaccionar poliisocianatos con compuestos que contienen hidrógeno reactivo con isocianato, usando agentes espumantes, y en particular incluye productos celulares obtenidos con agua como agentes espumantes reactivos (que implican una reacción de agua con grupos isocianato dando dióxido de carbono y enlaces urea y produciendo espumas de poliurea-uretano).

5) El término "funcionalidad de hidroxilo nominal promedio" se usa en el presente documento para indicar la funcionalidad promedio en número (número de grupos hidroxilo por molécula) del poliol o la composición de poliol suponiendo que ésta es la funcionalidad promedio en número (número de átomos de hidrógeno activo por molécula) del/de los iniciador(es) usado(s) en su preparación, aunque en la práctica será a menudo algo inferior debido a cierta insaturación terminal.

6) La palabra "promedio" se refiere a un promedio en número a menos que se indique lo contrario.

7) La "densidad" se mide según la norma ISO 845 y es la densidad de núcleo a menos que se especifique lo contrario.

8) Una espuma viscoelástica se define como una espuma que tiene una resiliencia de como máximo el 40%, medida según la norma ISO 8307 y una pérdida de histéresis de más del 40%, medida según la norma ISO 3386-1.

9) Se usa la siguiente manera de describir polioles en la presente solicitud: Un OP-OE poliol es un poliol que tiene en primer lugar un bloque de OP unido al iniciador seguido de un bloque de OE. Un OP-OP/OE poliol es un poliol que tiene en primer lugar un bloque de OP y después un bloque de OP y OE distribuidos aleatoriamente. Un OP-OP/OE-OE poliol es un poliol que tiene en primer lugar un bloque de OP, después un bloque de OP y OE distribuidos aleatoriamente y después un bloque de OE. En las descripciones anteriores sólo se describe una cola de un poliol (visto desde el iniciador); la funcionalidad de hidroxilo nominal determinará cuántas de tales colas estarán presentes. OP significa oxipropileno y OE oxietileno en este contexto.

10) Aceite de ricino se refiere a un aceite de ricino no modificado, lo que significa que no tuvo lugar ninguna modificación química, tal como alcoxilación. Los aceites de ricino no modificados incluyen aceites de ricino que se han tratado mediante medios fisicoquímicos tales como purificación y decoloración.

11) Espuma en bloques: cualquier espuma preparada en las condiciones descritas en the Polyurethane Handbook del Dr. G. Oertel, 2ª edición, Hauser Publishers, 1993, Sección 5.1 "Slabstock Foams" (que comienza en la página 178).

Los poliisocianatos preferiblemente se seleccionan de poliisocianatos aromáticos tales como diisocianato de tolueno y preferiblemente diisocianato de difenilmetano (MDI), mezclas de MDI con homólogos del mismo que tienen una funcionalidad de isocianato de 3 o más, mezclas que se conocen ampliamente...

1. Procedimiento para preparar una espuma de poliuretano, flexible, viscoelástica, en bloques, comprendiendo el procedimiento hacer reaccionar un poliisocianato y un poliol a un índice de 60-95 y usar un agente de expansión, en el que el poliol es una composición de poliol que comprende

b1) un polioxietileno-polioxipropileno poliol, que tiene una funcionalidad de hidroxilo nominal promedio de 2-4 y un peso equivalente promedio de 1000-3000, en el que el oxietileno (OE) está presente como OE terminal y/u OE aleatorio, siendo el contenido total en OE del 50-90% en peso;

b2) un polioxietileno-polioxipropileno poliol, que tiene una funcionalidad de hidroxilo nominal promedio de 2-4 y un peso equivalente promedio de 1000-3000, en el que el OE está presente como OE aleatorio y/u OE terminal, siendo el contenido total en OE de entre el 5 y el 25% en peso; y

b3) aceite de ricino; y opcionalmente

b4) un polioxipropileno poliol, que tiene una funcionalidad de hidroxilo nominal promedio de 3-6 y un peso equivalente promedio de 100-600; y opcionalmente

b5) un polioxialquilenglicol que tiene un peso molecular promedio de desde 150 hasta 1200; siendo las cantidades de estos compuestos b1, b2, b3, b4 y b5 (basadas en los pesos combinados de b1, b2, b3, b4 y b5): b1: el 10-40% en peso, b2: el 10-40% en peso, b3: el 5-50% en peso, b4: el 0-40% en peso, el b5: 0-30% en peso.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la densidad de la espuma es de 30-100 kg/m³.

3. Procedimiento según las reivindicaciones 1-2, en el que el poliisocianato se selecciona de diisocianato de difenilmetano (MDI), mezclas de MDI con homólogos del mismo que tiene una funcionalidad de isocianato de 3 o más y variantes terminadas en isocianato de estos poliisocianatos, conteniendo tales variantes grupos uretano, uretonimina, carbodiimida, urea, isocianurato, alofanato y/o biuret; y mezclas de los mismos.

4. Procedimiento según las reivindicaciones 1-3, en el que el agente de expansión es agua.

5. Procedimiento según las reivindicaciones 1-4, en el que la cantidad de aceite de ricino es del 10-40% en peso.

6. Espuma viscoelástica preparada según las reivindicaciones 1-5.

7. Composición de poliol que comprende

b1) un polioxietileno-polioxipropileno poliol, que tiene una funcionalidad de hidroxilo nominal promedio de 2-4 y un peso equivalente promedio de 1000-3000, en el que el oxietileno (OE) está presente como OE terminal y/u OE aleatorio, siendo el contenido total en OE del 50-90% en peso;

b2) un polioxietileno-polioxipropileno poliol, que tiene una funcionalidad de hidroxilo nominal promedio de 2-4 y un peso equivalente promedio de 1000-3000, en el que el OE está presente como OE aleatorio y/u OE terminal, siendo el contenido total en OE de entre el 5 y el 25% en peso; y

b3) aceite de ricino; y opcionalmente

b4) un polioxipropileno poliol, que tiene una funcionalidad de hidroxilo nominal promedio de 3-6 y un peso equivalente promedio de 100-600; y opcionalmente

b5) un polioxialquilenglicol que tiene un peso molecular promedio de desde 150 hasta 1200; siendo las cantidades de estos compuestos b1, b2, b3, b4 y b5 (basadas en los pesos combinados de b1, b2, b3, b4 y b5): b1: el 10-40% en peso, b2: el 10-40% en peso, b3: el 5-50% en peso, b4: el 0-40% en peso, b5: el 0-30% en peso.

8. Composición de poliol según la reivindicación 7, en la que la cantidad de aceite de ricino es del 10-40% en peso.