Elastómeros de poliuretano de bajo punto de fusión.

Una composición de elastómero de poliuretano termoplástico que comprende el producto de reacción de:

(a) un poliol de poliéster sencillo seleccionado entre poliadipatos, poliazelatos, polibutiratos y policarbonatos, en el que el peso molecular promedio en número del poliol de poliéster está en el intervalo de 2.000 a 15.000;

2.000 a 15.000;

(b) al menos un poliisocianato; y

(c) al menos un prolongador de cadena de diol, donde el al menos un prolongador de cadena consiste en uno o más compuestos de acuerdo con la siguiente fórmula:

OH- (CH2) x-OH

en la que x es igual a 5 o es un número entero en el intervalo de 7 a 30, y en la que al menos un poliisocianato comprende un 95 por ciento en peso de difenilmetano-4, 4'-diisocianato.

Elastómeros de poliuretano de bajo punto de fusión.

La presente invención se refiere, en general, a composiciones de elastómero de poliuretano; y más preferentemente a composiciones de elastómero de poliuretano termoplástico. En una realización, las composiciones de elastómero de poliuretano de la presente invención tienen bajos puntos de fusión mientras que aún se comportan de una manera elastomérica. En otra realización, las composiciones de elastómero de poliuretano de la presente invención se preparan a partir de la reacción de un componente de poliol de poliéster, un componente de diisocianato de difenil metileno (MDI) y un prolongador de cadena de diol lineal que tiene 5 carbonos o 7 o más carbonos entre los grupos OH del diol.

Los elastómeros de poliuretanos termoplásticos normalmente se producen haciendo reaccionar un compuesto de poliol con un diisocianato y un prolongador de cadena, y tienen estructuras moleculares poliméricas lineales que tienen porciones de segmento duro y porciones de segmento blando. Los elastómeros de poliuretanos termoplásticos formados de acuerdo con esta receta generalmente pertenecen a una de estas dos clases principales; (1) TPU que presentan buenas propiedades elastoméricas y un punto de fusión mayor de 135 ºC (determinado por calorimetría de exploración diferencial (DSC) a una velocidad de calentamiento de 10 ºC/minuto) ; o

(2) TPU que se comportan más como un plástico que como un elastómero, y tienen un punto de fusión de menos de 135 ºC.

La Patente de Estados Unidos Nº 5.990.258 se refiere a la colada de elastómeros de poliuretano termoplásticos (TPU) con alta elasticidad y alta transparencia para su uso en ruedas para patines de rueda. Como se describe en este documento, los TPU de la Patente de Estados Unidos Nº 5.990.258 se forman a partir de una combinación de un poliol de poliéter o policaprolactonas, un diisocianato de difenil metileno (MDI) y al menos un prolongador de cadena de diol, que tiene la fórmula OH- (CH2) x-OH, en la que x es un número entero de 5 a aproximadamente 16. Adicionalmente, se describe que el componente de MDI de esta patente contiene 4, 4’-MDI, de aproximadamente el 0 a aproximadamente el 60 por ciento en peso de 2, 4’-MDI y menos de aproximadamente el 6 por ciento en peso de 2, 2’-MDI.

La Patente de Estados Unidos Nº 6.221.999 se refiere a la colada de elastómeros de poliuretanos termoplásticos (TPU) con alta elasticidad y alta transparencia. Como se describe en la misma, los TPU de la Patente de Estados Unidos Nº 6.221.999 se forman a partir de una combinación de un poliol de poliéter; un diisocianato de difenil metileno (MDI) , y al menos un prolongador de cadena de diol que tiene la fórmula OH- (CH2) x-OH, en la que x es un número entero de 5 a aproximadamente 16. Adicionalmente, se describe que el componente de MDI de esta patente contiene al menos un 70 por ciento en peso de 4, 4’-MDI. Esto se debe a, como se describe en la Patente de Estados Unidos Nº 6.221.999, un aumento en el contenido de cualquiera de los isómeros de 2, 4’-MDI o 2, 2’-MDI, que conduce a una disminución indeseable en la elasticidad del elastómero de TPU producido de esta manera.

El documento US 5.821.180 describe un laminado que comprende una película de poliuretano termoplástico obtenida por extrusión en estado fundido, obtenida a partir de un diol polimérico, tal como un poliol de poliéster alifático, un poliisocianato, preferentemente 4, 4’-MDI, y una mezcla de prolongador de cadena de 1, 4-butanodiol y 1, 9-nonanodiol en una proporción en peso de 80/20.

El documento US 6.022.939 describe un elastómero de poliuretano termoplástico obtenido haciendo reaccionar A) diisocianatos, B) compuestos de polihidroxi y/o poliaminas con C) en forma de mezclas de prolongador de cadena de C1) benceno sustituido con al menos dos grupos hidroxialquilo, hidroxialcoxi, aminoalquilo y/o aminoalcoxi y C2) un alcanodiol con 4 a 44 átomos de C. La reacción se caracteriza adicionalmente porque la proporción molar de C1 a C2 es de 60 a 40 hasta 95 a 5, y porque la proporción equivalente de grupos NCO a la suma de grupos reactivos con el CO es de aproximadamente 0, 9 a 1, 20.

La presente invención se refiere, en general, a composiciones de elastómero de poliuretano y, más preferentemente, a composiciones de elastómero de poliuretano termoplástico. En una realización, las composiciones de elastómero de poliuretano de la presente invención tienen puntos de fusión bajos, aunque aún se comportan de una manera elastomérica. En otra realización, las composiciones de elastómero de poliuretano de la presente invención se preparan a partir de la reacción de un solo componente de poliol de poliéster, un componente de diisocianato de difenil metileno (MDI) y un prolongador de cadena de diol lineal que tiene 5 carbonos o 7 o más carbonos entre los grupos OH del diol.

En particular, la presente invención se refiere a una composición de elastómero de poliuretano termoplástico que comprende el producto de reacción de:

(a) un poliol de poliéster sencillo seleccionado entre poliadipatos, poliazelatos, polibutiratos y policarbonatos, en el que el peso molecular promedio en número del poliol de poliéster está en el intervalo de 2.000 a 15.000;

(b) al menos un poliisocianato; y

(c) al menos un prolongador de cadena de diol, donde al menos un prolongador de cadena consiste en uno o

más compuestos de acuerdo con la siguiente fórmula:

OH- (CH2) x-OH

en la que x es igual a 5 o es un número entero en el intervalo de 7 a 30, y en el que al menos un poliisocianato comprende un 95 por ciento en peso de difenilmetano-4, 4’-diisocianato.

En una realización adicional la presente invención se refiere a la película de poliuretano termoplástico formada a partir de la composición de elastómero de poliuretano termoplástico de la presente invención.

En otra realización la invención se refiere a una película elastomérica de poliuretano termoplástico extruido formada a partir de la composición elastomérica de poliuretano termoplástico de la invención. Las realizaciones preferidas de la invención son evidentes a partir de las reivindicaciones dependientes.

La presente invención se refiere, en general, a composiciones de elastómero de poliuretano; y más preferentemente a composiciones de elastómero de poliuretano termoplástico. En una realización, las composiciones de elastómero de poliuretano de la presente invención tienen bajos puntos de fusión mientras que aún se comportan de una manera elastomérica. En otra realización, las composiciones de elastómero de poliuretano de la presente invención se preparan a partir de la reacción un componente de poliol de poliéster sencillo, un componente de diisocianato de difenil metileno (MDI) y un prolongador de cadena de diol lineal que tiene 5 carbonos o 7 o más carbonos entre los grupos OH del diol.

En una realización, las composiciones de elastómero de poliuretano termoplástico de la presente invención pueden utilizarse para preparar películas y/u otros materiales. Dichas películas de TPU y/u otros materiales pueden formarse mediante una diversidad de técnicas incluyendo, pero aunque sin limitación, extrusión a partir de gránulos. Debe observarse que la presente invención no está limitada solo a las películas formadas a partir de las composiciones de elastómero de TPU descritas en este documento.

En otra realización, las composiciones de elastómero de poliuretano termoplástico de la presente invención pueden utilizarse para preparar películas que son adecuadas para su uso en la industria de prendas de vestir, por ejemplo para prendas sin puntadas o sin costuras.

En una realización, las composiciones de elastómero de poliuretano descritas en este documento pueden prepararse por numerosos métodos conocidos en la técnica. En una realización, se utiliza un proceso de polimerización de una sola etapa donde todos los reactantes se combinan simultáneamente, o sustancialmente simultáneamente, y se hacen reaccionar. En un caso, dicho proceso de una etapa puede realizarse en una extrusora. En otra realización, los TPU de la presente invención pueden polimerizarse en una diversidad de procesos de adición por etapas (por ejemplo, un proceso de polimerización por fusión aleatoria como se conoce en la técnica)... [Seguir leyendo]

1. Una composición de elastómero de poliuretano termoplástico que comprende el producto de reacción de:

(a) un poliol de poliéster sencillo seleccionado entre poliadipatos, poliazelatos, polibutiratos y policarbonatos, en el que el peso molecular promedio en número del poliol de poliéster está en el intervalo de 2.000 a 15.000;

(b) al menos un poliisocianato; y

(c) al menos un prolongador de cadena de diol, donde el al menos un prolongador de cadena consiste en uno o más compuestos de acuerdo con la siguiente fórmula:

OH- (CH2) x-OH

en la que x es igual a 5 o es un número entero en el intervalo de 7 a 30, y en la que al menos un poliisocianato 10 comprende un 95 por ciento en peso de difenilmetano-4, 4’-diisocianato.

2. La composición de elastómero de poliuretano termoplástico de la reivindicación 1 en la que x es un número entero en el intervalo de 8 a 25.

3. La composición de elastómero de poliuretano termoplástico de la reivindicación 1 o 2, en la que el peso molecular promedio en número del poliol de poliéster está en el intervalo de 2.000 a 10.000 o 2.500 a 10.000.

4. La composición de elastómero de poliuretano termoplástico de la reivindicación 1 o 2, en la que x es un número entero en el intervalo de 8 a 25, de 9 a 20 o de 9 a 12.

5. La composición de elastómero de poliuretano termoplástico de la reivindicación 1 o 2, en la que al menos un poliisocianato comprende al menos un 97 por ciento en peso de difenilmetano-4, 4’-diisocianato.

6. Una película de poliuretano termoplástico formada a partir de la composición de elastómero de poliuretano 20 termoplástico como se ha definido en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5.

7. Una película elastomérica de poliuretano termoplástico extruido formada a partir de la composición de elastómero de poliuretano termoplástico como se ha definido en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5.