PROCEDIMIENTO PARA FABRICAR PRODUCTOS DE POLIURETANO USANDO POLIOLES POLÍMEROS EN LOS QUE EL POLIOL VEHÍCULO ES UN POLIOL BASADO EN AMINA TERCIARIA.

Un procedimiento para la producción de productos de poliuretano por reacción de una mezcla de (a) al menos un poliisocianato orgánico con (b) una composición de poliol que comprende (b1) de 0 a 99 por ciento en peso de un compuesto de poliol que tiene una funcionalidad de 2 a 8 y un índice de hidroxilo de 20 a 800 y (b2) de 100 a 1 por ciento en peso de al menos un compuesto de poliol que tiene una funcionalidad de 1 a 8 y un índice de hidroxilo de 15 a 200 en el que el porcentaje en peso se basa en la cantidad total de componente poliol (b),

y (b2) es una composición de poliol copolímero que comprende sólidos de copolímero (b2i) dispersados en un poliol (b2ii) vehículo, donde (b2) contiene al menos 2 por ciento y hasta 60 por ciento de dispersión de sólidos (b2i) y al menos 2 por ciento del poliol (b2ii) vehículo es un poliol (b2iii) basado en amina terciaria; (c) opcionalmente en presencia de un agente de expansión; y d) opcionalmente aditivos o agentes auxiliares conocidos per se para la producción de productos de poliuretano. en el que el poliol (b2iii) vehículo basado en amina se prepara a partir de un iniciador de amina que contiene al menos un grupo N-metilamino o un grupo N,N-dimetilamino

La presente invención se refiere a un procedimiento para fabricar polioles copolímeros usando polioles vehículo basados en amina terciaria y a productos de poliuretano basados en los mismos.

Los productos de poliuretano se preparan mediante la polimerización de poliéter y/o poliéster polioles con isocianatos. Una clase especial de polioles son los polioles copolímeros elaborados a partir de la polimerización de monómeros etilénicamente insaturados (de forma típica estireno y/o acrilonitrilo), PHD (poliurea o dispersión poli-Harnstoff), PIPA (poliadición de poliisocianato), poliepóxidos o poliisocianurato, que se dispersan en polioles vehículo convencionales. Los vehículos pueden ser tanto polioles de alimentación, es decir, polioles que se añaden al reactor antes y/o durante la polimerización de las partículas sólidas, como polioles diluyentes que se añaden al poliol de alimentación después de esta polimerización. Los sistemas de poliuretano contienen generalmente componentes adicionales tales como agentes de reticulación, extendedores de la cadena, tensioactivos, reguladores de celda, estabilizadores, antioxidantes, aditivos retardadores de la llama, cargas y típicamente catalizadores tales como aminas terciarias y sales organometálicas. Las espumas recién preparadas que usan catalizadores de amina típicos, en particular en aplicaciones de espuma flexible, semirrígida y rígida, presentan con frecuencia un olor típico de las aminas. Los catalizadores de amina terciaria presentes en espumas de poliuretano también se han relacionado con el manchado de películas de vinilo y la degradación de láminas de policarbonato. Estos problemas de manchado del PVC y descomposición de policarbonato son especialmente predominantes en entornos en los que existen temperaturas elevadas durante períodos prolongados de tiempo, tal como en el interior de automóviles, que favorecen la emisión de vapores de amina.

Para solventar las deficiencias de los catalizadores de amina terciaria, en el documento PCT WO 94/02525 se describe la prepolimerización de catalizadores de amina reactivos con un poliisocianato y un poliol. Estos polioles de amina modificados con isocianato presentan actividad catalítica comparable o mejorada al compararlos con los catalizadores de amina correspondientes no modificados (sin reaccionar) solo cuando se mezclan con el poliol. No obstante, este procedimiento tiene como resultado dificultades en la manipulación tal como la formación de gel y la baja estabilidad durante el almacenamiento.

La modificación de polioles por aminación parcial en los extremos terminales del polímero se divulga en la patente de Estados Unidos 3.838.076. Aunque esta modificación aporta una reactividad adicional al poliol, tales polioles no permiten ajustar las condiciones de procesado puesto que estas funciones aminadas son rápidamente inmovilizadas en el polímero por reacción con el isocianato. Por ello, estos aportan un rápido inicio en las reacciones pero posteriormente pierden la mayor parte de su actividad catalítica y no proporcionan un curado final apropiado.

El uso de polioles iniciados con amina específicos en altas concentraciones se propone en el documento EP

539.819 y en baja concentración en la patente de Estados Unidos 5.672.636 que se aplican preferentemente a la producción de espumas de poliuretano semirrígidas y rígidas. El documento EP 84.141 divulga un procedimiento para la producción de poliéteres modificados con polímero fácilmente procesable de baja viscosidad, caracterizado porque la poliéter poliamina contiene grupos amino aromáticos terminales. Sin embargo, es bien conocido por los expertos en la técnica que los polioles de poliamina no tienen una buena actividad catalítica.

En el documento US 4.690.956 se divulgan dispersiones de polímeros de injerto en las que se usan aminas específicas como agentes de transferencia de cadena o moderadores de reacción para controlar el inicio y propagación de radicales libres de la reacción de polimerización de poliuretano. Otras aminas se describen como posibles iniciadores de polioles, véanse las patentes de Estados Unidos 3.652.639, 4.286.074 y 4.458.038. Sin embargo, con tales dispersiones se usan altos niveles de aminas migradoras que se escapan. Por ello, esta tecnología no proporciona una reducción de las emisiones de catalizadores de amina.

Además del uso de aminas terciarias como catalizador, en la producción de productos a base de poliuretano se usa un catalizador de estaño, tal como octoato estannoso o dilaurato de dibutil estaño (DBTDL). La adición de un catalizador de estaño proporciona la gelificación, es decir, la reacción poliol-isocianato. Estos catalizadores pueden ser perjudiciales para las propiedades de la espuma terminada.

Aunque el documento WO 00/73.364 divulga que tales catalizadores de estaño pueden no ser requeridos cuando se produce un poliol copolímero basado en PIPA, las condiciones de reacción especifican el calentamiento de las materias primas hasta una temperatura elevada, es decir, por encima de 60ºC, que activa la reacción de polimerización con calor en lugar de con catalizador.

Por tanto, continúa existiendo la necesidad de reducir o eliminar los catalizadores de amina o de sales de estaño en la producción de productos de poliuretano.

Un objeto de la presente invención es producir productos de poliuretano con niveles reducidos de amina terciaria y/o catalizadores de sales de estaño. Con la eliminación o reducción de los catalizadores de amina y/o sales de estaño, se pueden evitar las desventajas asociadas con tales productos.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar un procedimiento para fabricar productos de poliuretano con polioles y polioles copolímeros que contienen actividad autocatalítica tal que el procedimiento de fabricación industrial del producto de poliuretano no se vea afectado de forma adversa y pueda incluso mejorarse mediante la reducción o eliminación de catalizadores de amina y/o de sales de estaño, tal que se mantengan la flexibilidad para ajustar la reactividad del sistema que depende de los requerimientos deseados para el poliuretano producto y las condiciones de procesado.

Otro objeto de la presente invención es mejorar el procedimiento para fabricar polioles copolímeros mediante reducción o eliminación de subproductos tales como sales de estaño en el caso de agentes de transferencia de cadena de PIPA o amina en caso de SAN.

En otro aspecto, el procedimiento de la presente invención que usa el poliol autocatalítico reduce el nivel de catalizadores de amina al que los operarios estarían expuestos en la atmósfera de una planta de fabricación de productos de poliuretano.

La presente invención es un procedimiento para la producción de productos de poliuretano mediante reacción de una mezcla de

(a) al menos un poliisocianato orgánico con

(b) una composición de poliol que comprende

(b1) de 0 a 99 por ciento en peso de un compuesto de poliol que tiene una funcionalidad de 2 a 8 y un índice de hidroxilo de 20 a 800 y

(b2) de 100 a 1 por ciento en peso de al menos un compuesto de poliol que tiene una funcionalidad de 1 a 8 y un índice de hidroxilo de 15 a 200

en el que el porcentaje en peso se basa en la cantidad total de componente poliol (b), y (b2) es una composición de poliol copolímero que comprende sólidos (b2i) dispersados en un poliol (b2ii) vehículo, donde

(b2) contiene al menos 2 por ciento y hasta 60 por ciento de dispersión de sólidos (b2i) y al menos 2 por ciento del poliol (b2ii) vehículo es un poliol (b2iii) basado en amina terciaria;

(c) opcionalmente en presencia de un agente de expansión; y

d) opcionalmente aditivos o agentes auxiliares conocidos per se para la producción de productos de poliuretano.

En otra realización, la presente invención es un procedimiento como el divulgado antes en el que el poliisocianato (a) contiene al menos un poliisocianato que es un producto de reacción de un exceso de poliisocianato con un poliol como el definido en (b2).

En otra realización, la presente invención es un procedimiento como el divulgado antes en el que el poliol (b) contiene un prepolímero terminado en poliol obtenido por la reacción de un exceso de poliol con un poliisocianato en el que el poliol es (b2).

En otra realización, parte, o la totalidad, del poliol (b1) puede ser un poliol basado en amina terciaria, bien... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para la producción de productos de poliuretano por reacción de una mezcla de

(a) al menos un poliisocianato orgánico con

(b) una composición de poliol que comprende

(b1) de 0 a 99 por ciento en peso de un compuesto de poliol que tiene una funcionalidad de 2 a 8 y un índice de hidroxilo de 20 a 800 y

(b2) de 100 a 1 por ciento en peso de al menos un compuesto de poliol que tiene una funcionalidad de 1 a 8 y un índice de hidroxilo de 15 a 200

en el que el porcentaje en peso se basa en la cantidad total de componente poliol (b), y (b2) es una composición de poliol copolímero que comprende sólidos de copolímero (b2i) dispersados en un poliol (b2ii) vehículo, donde

(b2) contiene al menos 2 por ciento y hasta 60 por ciento de dispersión de sólidos (b2i) y al menos 2 por ciento del poliol (b2ii) vehículo es un poliol (b2iii) basado en amina terciaria;

(c) opcionalmente en presencia de un agente de expansión; y d) opcionalmente aditivos o agentes auxiliares conocidos per se para la producción de productos de poliuretano. en el que el poliol (b2iii) vehículo basado en amina se prepara a partir de un iniciador de amina que contiene al

menos un grupo N-metilamino o un grupo N,N-dimetilamino.

2. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el poliol (b2iii) vehículo tiene una funcionalidad de 2 a 6.

3. El procedimiento de la reivindicación 2, en el que el poliol (b2iii) vehículo tiene un peso equivalente de 500 a 3000.

4. El procedimiento de la reivindicación 3, en el que el poliol vehículo tiene un peso equivalente de 1000 a 2000.

5. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el contenido en sólidos (b2i) en el poliol copolímero varía de 10 a 60 por ciento.

6. El procedimiento de la reivindicación 5, en el que el contenido en sólidos (b2i) en el poliol copolímero varía de 10 a 50 por ciento.

7. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que los sólidos (b2i) de (b2) están basados en polímeros de estireno y/o acrilonitrilo, poliurea, producto de poliadición de poliisocianato, epóxido o una mezcla de los mismos.

8. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la mezcla contiene además agentes retardantes de la llama.

9. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la dureza de la espuma y la reactividad de los sistemas de espumado de poliuretano se ajustan modificando la relación entre el poliol copolímero (b2) y el poliol (b2iii) usando (b2iii) como parte de (b1) en la formulación.

10. Un producto de poliuretano preparado por el procedimiento de la reivindicación 1.

11. Una composición de poliol polímero producida por una polimerización por radicales libres que comprende:

(a) un poliol

(b) por lo menos un monómero etilénicamente insaturado;

(c) un iniciador de polimerización por radicales libres y

(d) un agente de transferencia de cadena

en el que el agente de transferencia de cadena es poliol basado en amina terciaria producido a partir de un iniciador de amina que tiene por lo menos un grupo N-metilamino o un grupo N,N-dimetilamino.