PROCEDIMIENTO PARA PREPARAR UN MATERIAL DE POLIISOCIANURATO-POLIURETANO.

Procedimiento para preparar un material de poliisocianurato-poliuretano sólido,

comprendiendo el procedimiento hacer reaccionar un poliisocianato y una composición reactiva con isocianato, en el que la reacción se lleva a un índice de isocianato de 150 a 1500 y en presencia de un catalizador de trimerización, en el que el poliisocianato consiste en a) el 80-100% en peso de diisocianato de difenilmetano que comprende al menos el 40% en peso de 4,4'-diisocianato de difenilmetano y/o una variante de dicho diisocianato de difenilmetano, siendo la variante líquida a 25ºC y teniendo un índice de NCO de al menos el 20% en peso (poliisocianato a), y b) el 20-0% en peso de otro poliisocianato (poliisocianato b), y en el que la composición reactiva con isocianato consiste en a) el 80- 100% en peso de un poliéter poliol que tiene una funcionalidad nominal promedio de 2-6, un peso equivalente promedio de 150-1000, un peso molecular promedio de 600-5000, un contenido en oxietileno (OE) del 75-100% en peso, y b) el 20-0% en peso de uno o más de otros compuestos reactivos con isocianato excluyendo el agua, calculándose la cantidad de poliol a) y compuesto b) con respecto a la cantidad total de este poliol a) y compuesto b)

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2004/050898.

Solicitante: HUNTSMAN INTERNATIONAL LLC.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 500 HUNTSMAN WAY SALT LAKE CITY, UTAH 84108 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: BLEYS, GERHARD, JOZEF, LEENSLAG, JAN-WILLEM, VERBEKE, HANS, GODELIEVE, GUIDO.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 24 de Mayo de 2004.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C08G18/22F
  • C08G18/48F5
  • C08G18/79G

Clasificación PCT:

  • C08G18/09 QUIMICA; METALURGIA.C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES.C08G COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES DISTINTAS A AQUELLAS EN LAS QUE INTERVIENEN SOLAMENTE ENLACES INSATURADOS CARBONO - CARBONO (procesos de fermentación o procesos que utilizan enzimas para sintetizar un compuesto dado o una composición dada o para la separación de isómeros ópticos a partir de una mezcla racémica C12P). › C08G 18/00 Productos poliméricos de isocianatos o isotiocianatos. › que comprenden oligomerización de isocianatos o isotiocianatos que incluyen reacción de una parte de los grupos isocianato o isotiocianato el uno con el otro en la mezcla de reacción.
  • C08G18/22 C08G 18/00 […] › que contienen compuestos metálicos.
  • C08G18/48 C08G 18/00 […] › Poliéteres.
  • C08G18/79 C08G 18/00 […] › caracterizados por los polisocianatos utilizados, los cuales tienen grupos formados por oligomerización de isocianatos o isotiocianatos.

Clasificación antigua:

  • C08G18/09 C08G 18/00 […] › que comprenden oligomerización de isocianatos o isotiocianatos que incluyen reacción de una parte de los grupos isocianato o isotiocianato el uno con el otro en la mezcla de reacción.
  • C08G18/22 C08G 18/00 […] › que contienen compuestos metálicos.
  • C08G18/48 C08G 18/00 […] › Poliéteres.
  • C08G18/79 C08G 18/00 […] › caracterizados por los polisocianatos utilizados, los cuales tienen grupos formados por oligomerización de isocianatos o isotiocianatos.

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre.

PDF original: ES-2370718_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Procedimiento para preparar un material de poliisocianurato-poliuretano. Campo de la invención La presente invención se refiere a un procedimiento para preparar un material de poliisocianurato-poliuretano. Más específicamente la presente invención se refiere a un procedimiento para preparar un material de poliisocianuratopoliuretano usando un poliéter poliol que tiene un alto contenido en oxietileno y un poliisocianato que tiene un alto contenido en diisocianato de difenilmetano (MDI). Se ha dado a conocer la preparación de materiales de poliuretano que tienen un bajo y un alto contenido en bloques duros a partir de polioles que tienen un alto contenido en oxietileno, poliisocianatos que comprenden al menos el 85% en peso de 4,4-MDI o una variante del mismo y agua, en los documentos WO 02/06370 y WO 98/00450. Los materiales producidos son elastómeros de poliuretano. Además se ha dado a conocer en el documento EP 608626 cómo producir espumas de poliuretano con memoria de forma haciendo reaccionar un poliisocianato que comprende una alta cantidad de 4,4-MDI y un poliol con un alto contenido en oxietileno con agua. El documento WO 02/10249 da a conocer un procedimiento para preparar un material de poliuretano que tiene un alto contenido en bloques duros haciendo reaccionar un MDI, un poliol que tiene un alto contenido en oxietileno y un agente de reticulación / de extensión de cadena. Estas citas no dan a conocer un procedimiento para preparar un material de poliisocianurato- poliuretano haciendo reaccionar un poliisocianato y un poliol a un alto índice de NCO y en presencia de un catalizador de trimerización. Se han descrito ampliamente como tales, procedimientos para preparar materiales de poliisocianurato-poliuretano, haciendo reaccionar poliisocianatos y polioles a un alto índice en presencia de un catalizador de trimerización. Véanse por ejemplo los documentos EP 922063 y WO 00/29459, WO 02/00752, EP 1173495, EP 745627, EP 587317, US 4247656, US 4129697, DE 10145458, US 4661533, US 4424288 y GB 1433642. Sorprendentemente se ha descubierto una clase novedosa de materiales de poliisocianurato-poliuretano preparados a partir de determinados poliisocianatos basados en MDI y determinados polioles que tienen un alto contenido en oxietileno. La invención permite la producción de materiales que tienen un alto módulo, una alta resistencia al impacto, la temperatura e inflamabilidad, un corto tiempo de desmoldeo y una alta resistencia en verde. En particular pueden producirse los materiales de manera ventajosa según el procedimiento de moldeo por inyección-reacción (RIM, reaction injection moulding). Además, el procedimiento es adecuado para preparar materiales reforzados usando cargas como partículas orgánicas y partículas minerales como partículas de nanoarcilla, BaSO4 y CaCO3 y/o fibras como fibras de vidrio, fibras naturales como fibras de sisal, lino y cáñamo, fibras sintéticas como poliamidas (Kevlar TM ) y polietileno (Spectra TM ). Tales materiales presentan una buena estabilidad térmica. Todavía adicionalmente los componentes usados para preparar los materiales son fácilmente procesables y presentan características de curado excelentes que permiten cortos tiempos de desmoldeo. Todavía adicionalmente los materiales obtenidos muestran menores niveles de grupos NCO residuales en análisis de infrarrojo en comparación con materiales preparados a partir de grandes cantidades de polioles que tienen un alto nivel de grupos oxipropileno al mismo índice de NCO. Los materiales según la presente invención muestran un mayor impacto y son menos frágiles. Por tanto, la presente invención se refiere a un procedimiento para preparar un material de poliisocianuratopoliuretano sólido, comprendiendo el procedimiento hacer reaccionar un poliisocianato y una composición reactiva con isocianato en el que la reacción se lleva a cabo a un índice de isocianato de 150 a 1500, el poliisocianato consiste en a) el 80-100% en peso de diisocianato de difenilmetano que comprende al menos el 40%, preferiblemente al menos el 60% y lo más preferiblemente al menos el 85% en peso de 4,4-diisocianato de difenilmetano y/o una variante de dicho diisocianato de difenilmetano, siendo la variante líquida a 25ºC y teniendo un índice de NCO de al menos el 20% en peso (poliisocianato a), y b) el 20-0% en peso de otro poliisocianato (poliisocianato b), y en el que la composición reactiva con isocianato consiste en a) el 80-100% en peso de un poliéter poliol que tiene una funcionalidad nominal promedio de 2-6, un peso equivalente promedio de 150-1000, un peso molecular promedio de 600-5000, un contenido en oxietileno (OE) del 75-100% en peso, y b) un 20-0% en peso de uno o más de otros compuestos reactivos con isocianato excluyendo el agua, calculándose la cantidad de poliol a) y compuesto b) con respecto a la cantidad total de este poliol a) y compuesto b). 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, dada como un porcentaje: [NCO] x100 (%). 2   [hidrógeno activo] En otras palabras, el índice de NCO expresa el porcentaje de isocianato usado realmente en una formulación con respecto a la cantidad de isocianato teóricamente requerida para reaccionar con la cantidad de hidrógeno reactivo con isocianato usado 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 que prepara el material que implica el componente de isocianato y los componentes reactivos con isocianato. No se tienen en cuenta ningún grupo isocianato consumido en una etapa preliminar para producir poliisocianatos modificados (incluyendo tales derivados de isocianato denominados en la técnica como prepolímeros) ni ningún hidrógeno activo consumido en una etapa preliminar (por ejemplo, que se hacen reaccionar con isocianato para producir poliaminas o polioles modificados) en el cálculo del índice de isocianato. Sólo se tienen en cuenta los grupos isocianato libres y los hidrógenos reactivos con isocianato libres presentes en la fase 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 activos en los grupos de amina e hidroxilo 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, y se considera que un grupo de amina primaria comprende un hidrógeno reactivo. 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 material de poliisocianurato-poliuretano tal como se usa en el presente documento se refiere a productos no celulares como los que se obtienen haciendo reaccionar los poliisocianatos y las composiciones reactivas con isocianato mencionados en presencia de un catalizador de trimerización a un alto índice. 5. La expresión 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 con la suposición de que ésta es la funcionalidad promedio en número (número de átomos de hidrógeno activos por molécula) del (de los) iniciador(es) usado(s) en su preparación aunque en la práctica será a menudo algo menos debido a cierta insaturación terminal. 6. La palabra promedio se refiere al promedio en número a menos que se indique lo contrario. Preferiblemente el poliisocianato a) se selecciona de 1) un diisocianato de difenilmetano que comprende al menos el 40%, preferiblemente al menos el 60% y lo más preferiblemente al menos el 85% en peso de 4,4-diisocianato de difenilmetano y las siguientes variantes preferidas de tal diisocianato de difenilmetano; 2) una variante modificada con carbodiimida y/o uretonimina del poliisocianato 1), teniendo la variante un índice de NCO del 20% en peso o más; 3) una variante modificada con uretano del poliisocianato 1), teniendo la variante un índice de NCO del 20% en peso o más y siendo el producto de reacción de un exceso de poliisocianato 1) y de un poliol que tiene una funcionalidad de hidroxilo nominal promedio de 2-4 y un peso molecular promedio de cómo máximo 1000; 4) un prepolímero que tiene un índice de NCO del 20% en peso o más y que es el producto de reacción de un exceso de cualquiera de los poliisocianatos 1-3)... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para preparar un material de poliisocianurato-poliuretano sólido, comprendiendo el procedimiento hacer reaccionar un poliisocianato y una composición reactiva con isocianato, en el que la reacción se lleva a un índice de isocianato de 150 a 1500 y en presencia de un catalizador de trimerización, en el que el poliisocianato consiste en a) el 80-100% en peso de diisocianato de difenilmetano que comprende al menos el 40% en peso de 4,4-diisocianato de difenilmetano y/o una variante de dicho diisocianato de difenilmetano, siendo la variante líquida a 25ºC y teniendo un índice de NCO de al menos el 20% en peso (poliisocianato a), y b) el 20-0% en peso de otro poliisocianato (poliisocianato b), y en el que la composición reactiva con isocianato consiste en a) el 80- 100% en peso de un poliéter poliol que tiene una funcionalidad nominal promedio de 2-6, un peso equivalente promedio de 150-1000, un peso molecular promedio de 600-5000, un contenido en oxietileno (OE) del 75-100% en peso, y b) el 20-0% en peso de uno o más de otros compuestos reactivos con isocianato excluyendo el agua, calculándose la cantidad de poliol a) y compuesto b) con respecto a la cantidad total de este poliol a) y compuesto b). 2. Material preparado según el procedimiento de la reivindicación 1. 7

 

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