PROCEDIMIENTO PARA LA OBTENCIÓN DE ESPUMAS BLANDAS DE POLIURETANO.

Procedimiento para la obtención de espumas blandas de poliuretano mediante reacción de a) poliisocianatos con b) compuestos con al menos dos átomos de hidrógeno reactivos con grupos isocianato,

en presencia de c) agentes propulsores, caracterizado porque el componente b) contiene al menos un poliol de polietercarbonato bi), obtenible mediante adición de dióxido de carbono y óxidos de alquileno a substancias iniciadoras con H funcionales bajo empleo de catalizadores de DMC, que posee una funcionalidad de al menos 2, un índice de hidroxilo en el intervalo de 10 a 500 mg de KOH/g, y un contenido de dióxido de carbono incorporado en forma de unidades carbonato de al menos un 2 10 % en peso.

Es objeto de la presente invención un procedimiento para la obtención de espumas blandas de poliuretano, que presentarán en especial una emisión reducida de substancias orgánicas y una buena aptitud para revestimiento ignífugo.

Espumas blandas de poliuretano se emplean en muchos campos técnicos, en especial para el acolchado o insonorización. Su obtención se efectúa habitualmente mediante reacción de poliisocianatos con compuestos con al menos dos átomos de hidrógeno reactivos con grupos isocianato en presencia de agentes propulsores, así como, en caso dado, catalizadores y substancias auxiliares y/o aditivos habituales.1

La mayor parte de espumas de poliuretano emiten compuestos orgánicos volátiles. En este caso se puede tratar, a modo de ejemplo, de catalizadores, productos de degradación o substancias de empleo volátiles no transformadas. Estas emisiones son consideradas deficiencia cualitativa para muchos campos de empleo de espumas blandas de poliuretano, a modo de ejemplo en el caso de empleo en espacios internos de automóviles, o en la aplicación en muebles o colchones.

Por lo tanto, el mercado exige en medida creciente espumas exentas de emisión. En especial la industria automovilística requiere en los últimos años una clara reducción de compuestos volátiles orgánicos (VOC) y compuestos condensables (Fogging o FOG) en espumas.

En el pasado no han faltado intentos de reducir la tendencia a la emisión de espumas blandas de poliuretano.

En la industria automovilística, para muchos campos de empleo es necesario aplicar revestimientos ignífugos sobre las espumas. Para el revestimiento ignífugo se emplean en especial espumas blandas en bloques de poliéster, en especial a base de poliesteroles Low-Fogging, como se distribuyen, a modo de ejemplo, bajo la denominación Lupraphen® 8149 de BASF Aktiengesellschaft. El inconveniente de esta clase de espumas consiste en que, por una parte, se encuentran aún compuestos cíclicos de dietilengliol y ácido adípico en las medidas de emisión, y las propiedades de envejecimiento de espumas en bloques de poliéster no cumplen los requisitos del cliente.

Espumas en bloques de poliéter se pueden emplear igualmente para el revestimiento ignífugo. Tal procedimiento se describe, a modo de ejemplo, en la EP 1 108 736. Las ventajas de polieteroles frente a los poliesteroles son ciertamente las propiedades de envejecimiento mejoradas, pero la adherencia entre espuma y material textil es frecuentemente insuficiente.

En el futuro es de esperar que en la construcción de automóviles se reduzcan claramente los límites de emisión en suma, y ya no se acepte la emisión de aminas, sin que se den mermas en la calidad de poliuretanos. Además, en el caso de poliuretanos en espacios internos de automóviles se debe minimizar el denominado Fogging. Se entiende por éste la emisión de compuestos que se pueden condensar a continuación en el espacio interno del automóvil, a modo de ejemplo en el parabrisas. También el Fogging se considera una deficiencia cualitativa.

Las emisiones se miden según VDA 278. Se requieren los siguientes valores límite por el mercado: 1. emisiones volátiles (VOC) máximo 100 ppm y 2. emisiones condensables (FOG) de un máximo de 250 ppm.

En la EP 222 453 y la US 2003/149232 se describen polioles de polietercarbonato, que se obtienen mediante adición de dióxido de carbono y óxido de propileno a substancias iniciadoras con H funcionales bajo empleo bajo empleo de catalizadores de DMC. Estos polioles de polietercarbonato presentan contenidos elevados en carbonato de propileno, y por lo tanto, las espumas de poliuretano obtenidas con los mismos muestran una tendencia a Fogging elevada.

La tarea de la invención consistía en poner a disposición una espuma blanda en bloques de poliuretano con propiedades de adherencia aceptables en el revestimiento ignífugo, buenas propiedades de envejecimiento, y un mínimo de emisiones.

Se pudo solucionar el problema mediante el empleo de polioles, obtenidos mediante la poliadición de óxidos de alquileno y dióxido de carbono a substancias iniciadoras H-funcionales bajo empleo de catalizadores de DMC, para la obtención de espumas blandas de poliuretano.

Por consiguiente, es objeto de la invención un procedimiento para la obtención de espumas blandas de poliuretano mediante reacción de

a) poliisocianatos con

b) compuestos con al menos dos átomos de hidrógeno reactivos con grupos isocianato, en presencia de

c) agentes propulsores,

caracterizado porque el componente b) contiene al menos un poliol de polietercarbonato bi), obtenible mediante adición de dióxido de carbono y óxidos de alquileno a substancias iniciadoras con H funcionales bajo empleo de catalizadores de DMC, que posee una funcionalidad de al menos 2, un índice de hidroxilo en el intervalo de 10 a 500 mg de KOH/g, y un contenido de dióxido de carbono incorporado en forma de unidades carbonato de al menos un 2 % en peso.

En este caso, el contenido en dióxido de carbono incorporado se refiere a la parte de la molécula del respectivo poliol de polietercarbonato bi) generada mediante reacción sin la substancia iniciadora. Respecto a los polioles de polietercarbonato bi) empleados según la invención y a su obtención se debe decir lo siguiente:

La obtención de polioles de polietercarbonato bi) se efectúa habitualmente mediante adición catalítica de óxidos de alquileno y dióxido de carbono a substancias iniciadoras con H funcionales.

Como óxidos de alquileno se pueden emplear óxidos de alquileno, mezclas de óxidos de alquileno, o mezcla de óxidos de corrientes de refinado disponibles técnicamente. Para el procedimiento según la invención se pueden emplear generalmente óxidos de alquileno con 2 a 24 átomos de carbono. A modo de ejemplo cítense los siguientes compuestos: óxido de etileno, óxido de propileno, óxido de 1-buteno, óxido de 2,3-buteno, óxido de 2-metil-1,2propeno (óxido de isobuteno), óxido de 1-penteno, óxido de 2,3-penteno, óxido de 2-metil-1,2-buteno, óxido de 3metil-1,2-buteno, óxido de 1-hexeno, óxido de 2,3-hexeno, óxido de 3,4-hexeno, óxido de 2-metil-1,2-penteno, óxido de 4-metil-1,2-penteno, óxido de 2-etil-1,2-buteno, óxido de 1-hepteno, óxido de 1-octeno, óxido de 1-noneno, óxido de 1-deceno, óxido de 1-undeceno, óxido de 1-dodeceno, óxido de 4-metil-1,2-penteno, monóxido de butadieno, monóxido de isopreno, óxido de ciclopenteno, óxido de ciclohexeno, óxido de ciclohepteno, óxido de cicloocteno, óxido de estireno, óxido de metilestireno. En una forma especial de ejecución de la invención se pueden emplear como óxidos de alquileno grasas y aceites mono- o poliepoxidados como mono-, di- y triglicéridos o ácidos grasos epoxidados, o sus ésteres con 1 a 24 átomos de carbono. En otra forma de ejecución especial se pueden emplear como óxidos de alquileno epiclorhidrina, glicidol o derivados de glicidol, como por ejemplo metilglicidiléter, etilglicidiléter, alilglicidiléter. Para la obtención de polioles de polietercarbonato bi) según la invención se emplean en especial óxido de etileno y/u óxido de propileno, en especial óxido de propileno, como óxidos de alquileno.

Los polioles de polietercarbonato bi) empleados según la invención, como se ha descrito, tienen una funcionalidad de al menos 2, preferentemente de 2 a 8, de modo especialmente preferente de 2 a 4, y en especial de 2 a 3, y un índice de hidroxilo en el intervalo de 10 a 500 mg de KOH/g.

Para la obtención de polioles de polietercarbonato bi) empleados según la invención se adicionan óxidos de alquileno y dióxido de carbono a substancias iniciadoras con H funcionales. Como substancias iniciadoras apropiadas se pueden emplear todos los compuestos con átomos de H activos para el alcoxilado. Grupos activos para el alcoxilado con átomos de H activos son OH, NH, SH y CO2H, son preferentes OH y NH, en especial OH. Como substancias iniciadoras apropiadas se pueden emplear, a modo de ejemplo, alcoholes polivalentes, aminas polivalentes, tioles polivalentes, aminoalcoholes polivalentes, tioalcoholes polivalentes, polioles de poliéter, polioles de poliéster, poliestereterpolioles, polioles de policarbonato, polietileniminas, poliglicerinas hiperramificadas, polioles de policarbonato hiperramificados, polioles de poliéster hiperramificados, polioles de poliuretano hiperramificados, poliTHF®, polieteraminas (las denominadas Jeffamine, productos BASF polieteramina... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la obtención de espumas blandas de poliuretano mediante reacción de

a) poliisocianatos con

b) compuestos con al menos dos átomos de hidrógeno reactivos con grupos isocianato, en presencia de

5 c) agentes propulsores,

caracterizado porque el componente b) contiene al menos un poliol de polietercarbonato bi), obtenible mediante adición de dióxido de carbono y óxidos de alquileno a substancias iniciadoras con H funcionales bajo empleo de catalizadores de DMC, que posee una funcionalidad de al menos 2, un índice de hidroxilo en el intervalo de 10 a 500 mg de KOH/g, y un contenido de dióxido de carbono incorporado en forma de unidades carbonato de al menos un 2

10 % en peso.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el poliol de polietercarbonato bi) presenta una funcionalidad de 2 a 8.

3. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque como substancias iniciadoras para la obtención de polioles de polietercarbonato bi) se emplean dietilenglicol, dipropilenglicol, glicerina, trimetilolpropano,

15 pentaeritrita, aceite de ricino, grasas y aceites hidroxifuncionalizados y/o glicerina.

4. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el poliol de polietercarbonato bi) contiene un 2 25 % en peso de dióxido de carbono, un 0 - 40 % en peso de óxido de etileno y un 35 - 98 % en peso de óxido de propileno, referido respectivamente al peso de carbonato de poliéter.

5. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el carbonato de poliéter bi) presenta una 20 estructura de la fórmula general (I),

**(Ver fórmula)**

**(Ver fórmula)**

R8 OH, Cl, OCH3, OCH2-CH3, O-CH2-CH=CH2, O-CH=CH2, y

ui, vi, wi números enteros de 0 - 400; con al menos uno de los índices ui, vi o wi ≥ 1;

xi número entero de 1 a 100; siendo válido adicionalmente que en la fórmula general (I) para polioles de polietercarbonato bi) no se presentan enlaces -C(=O)-O-C(=O)-O- (enlace carbonato-carbonato), ni un 5 enlace -C(=O)-OH en el extremo de cadena.

n número entero de 2 a 100, preferentemente de 2 a 8, de modo especialmente preferente 2 a 4, en especial 2 y3,

i número entero con i = 1 a n.

6. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el carbonato de poliéter bi) presenta una 10 estructura de la fórmula general (II)

**(Ver fórmula)**

teniendo R1, R2 y R3 el mismo significado que en la fórmula (I), y siendo

ui, vi números enteros de 0 - 400; con al menos ui o vi ≥ 1;

xi número entero de 1 a 100; siendo válido adicionalmente que en la fórmula general (II) para polioles de 15 polietercarbonato bi) no se presenta un enlace -C(=O)-O-C(=O)-O- (enlace carbonato-carbonato) ni un enlace -C(=O)-OH en el extremo de cadena,

n número entero de 1 a 100, preferentemente de 2 a 8, de modo especialmente preferente 2 a 4, en especial 2 y3.

7. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el carbonato de poliéter bi) presenta una 20 estructura de la fórmula general (III)

**(Ver fórmula)**

30 8. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque como poliisocianatos a) se emplean diisocianato de toluileno, diisocianato de difenilmetano, o mezclas de diisocianato de difenilmetano y poliisocianatos de polimetilenpolifenileno.

9. Espumas blandas de poliuretano, obtenibles según una de las reivindicaciones 1 a 9.