Espumas de poliuretano alifáticas hidrófilas.

Procedimiento para la preparación de espumas de poliuretano alifáticas e hidrófilas en el que se proporcionan,

se espuman y se curan composiciones que comprenden A) prepolímeros con funcionalidad isocianato con una proporción en peso de diisocianatos alifáticos de bajo peso molecular con una masa molar de 140 a 278 g/mol de menos del 1, 0 % en peso referido al prepolímero, que pueden obtenerse mediante reacción de

A1) diisocianatos alifáticos de bajo peso molecular de una masa molar de 140 a 278 g/mol con

A2) poli (óxidos de alquileno) di a hexafuncionales de un índice de OH de 22, 5 a 112 mg de KOH/g y una proporción de óxido de etileno del 50 al 100 % en moles referido a la cantidad total de grupos oxialquileno contenidos,

B) dado el caso compuestos que son oligómeros heterocíclicos de 4 anillos o de 6 anillos de diisocianatos alifáticos de bajo peso molecular con una masa molar de 140 a 278 g/mol,

C) agua,

D) dado el caso catalizadores,

E) ácidos monocarboxílicos C8 a C22 o sus sales de amonio o alcalinas o ácidos dicarboxílicos C12 a C44 o sus sales de amonio o alcalinas,

F) dado el caso tensioactivos y

G) dado el caso alcoholes mono o polihidroxílicos.

Espumas de poliuretano alifáticas hidrófilas La invención se refiere a espumas de poliuretano alifáticas hidrófilas que son accesibles mediante reacción de prepolímeros pobres en monómeros especiales y dado el caso isocianatos oligoméricos en presencia de agua y catalizadores. Debido a sus propiedades de absorción, las espumas de poliuretano hidrófilas son especialmente adecuadas para la fabricación de apósitos para heridas, artículos cosméticos o productos de incontinencia.

El documento EP-A 949285 describe la reacción de poliisocianatos con diaminas primarias, polioles de bajo peso molecular y polioles de alto peso molecular. En esta reacción no debe excluirse que no reaccionen partes considerables de las sustancias reactivas con isocianato y a continuación sean extraíbles de la espuma hidrófila.

El documento GB 1571730 describe la reacción de diisocianatos con alta presión de vapor como isoforondiisocianato (IPDI) y bis (isocianatociclohexil) metano (HMDI) con polioles. También aquí quedan componentes sin reaccionar. Además, el trabajo con diisocianatos no derivatizados libres es problemático desde el punto de vista de la higiene en el trabajo. En el documento WO 2004013215 también se hacen reaccionar diisocianatos fácilmente volátiles.

En el documento GB 1571730, como también en los documentos US 3778390, US 3799898 y FR 2077388, se mencionan como estabilizadores de espuma emulsionantes de sulfato, fosfato y sulfonato no iónicos que contienen silicio y libres de silicio. Sin embargo, éstos presentan una baja tolerancia por las células. No se menciona el uso de carboxilatos.

Los documentos WO2003/097727, US 5065752 y US 5064653 describen la reacción de formación de espuma de prepolímeros en presencia de copolímeros de acrilamida-ácido acrílico. Estos productos no están químicamente acoplados y pueden extraerse completamente, lo que tampoco se desea.

En los documentos US 3903232 y US 388941 se hacen reaccionar prepolímeros con poliéteres. Aquí también existe el riesgo de la aparición de polioles no acoplados. El documento US 5296518 describe igualmente la reacción de prepolímeros con poliéteres, usándose tres polioles diferentes, lo que cuestiona la rentabilidad de este procedimiento. Además, con el procedimiento allí descrito no puede garantizarse que no queden isocianatos de bajo peso molecular en la mezcla, lo que no se desea. No se menciona el uso de carboxilatos. La preparación de prepolímeros requiere la mayoría de las veces tiempos de reacción prolongados no rentables. Por tanto, el objetivo de la presente invención era proporcionar un procedimiento para la preparación de espumas de poliuretano alifáticas hidrófilas que puedan usarse especialmente como constituyente de un apósito para heridas, de un artículo cosmético o de un producto de incontinencia y, por tanto, sólo presentarán pocos constituyentes extraíbles. Además, es de gran importancia para la técnica del proceso que las espumas de poliuretano no sufran escogimiento de volumen después de la espumación. Además, en su preparación sólo se usarán poliisocianatos con una baja presión de vapor, es decir, ningún diisocianato sin modificar. Las espumas de poliuretano alifáticas hidrófilas presentarán además una rápida y alta absorción de solución salina fisiológica o de líquido de las heridas sin que para esto deban usarse obligatoriamente polímeros superabsorbentes. Los apósitos para heridas de estas espumas de poliuretano serán tolerables por las células (no citotóxicos) y se adaptarán óptimamente en la aplicación a la forma de la herida.

Se ha encontrado ahora que los prepolímeros de diisocianatos alifáticos, preferiblemente HDI, y poliéteres con un contenido de óxido de etileno de al menos el 50 % en moles referido al contenido total de unidades de oxialquileno en mezclas con oligómeros que contienen grupos uretdiona y grupos isocianurato basados en hexametilendiisocianato (HDI) pueden espumarse con agua en presencia de activadores seleccionados y dado el caso estabilizadores de espuma.

Por tanto, es objeto de la presente invención un procedimiento para la preparación espumas de poliuretano alifáticas hidrófilas en el que se proporcionan, se espuman y se curan composiciones que comprenden

A) prepolímeros con funcionalidad isocianato con una proporción en peso de diisocianatos alifáticos de bajo peso molecular con una masa molar de 140 a 278 g/mol de menos del 1, 0 % en peso referido al prepolímero, que pueden obtenerse mediante reacción de

A1) diisocianatos alifáticos de bajo peso molecular de una masa molar de 140 a 278 g/mol con A2) poli (óxidos de alquileno) di a hexafuncionales, preferiblemente tri a hexafuncionales, de un índice de OH de 22, 5 a 112, preferiblemente de 31, 5 a 56, y una proporción de óxido de etileno del 50 al 100 % en moles, preferiblemente del 60 al 85 % en moles, referido a la cantidad total de grupos oxialquileno contenidos, B) dado el caso oligómeros heterocíclicos de 4 anillos o de 6 anillos de diisocianatos alifáticos de bajo peso molecular con una masa molar de 140 a 278 g/mol, C) agua, D) dado el caso catalizadores, E) ácidos monocarboxílicos C8 a C22 o sus sales de amonio o alcalinas o ácidos dicarboxílicos C12 a C44 o sus sales de amonio o alcalinas, F) dado el caso tensioactivos y G) dado el caso alcoholes mono o polihidroxílicos Preferiblemente, los prepolímeros usados en A) presentan un contenido de monómero residual inferior al 0, 5 % en peso referido al prepolímero. Este contenido puede alcanzarse mediante cantidades de uso de A1) y A2) correspondientemente elegidas. Sin embargo, se prefiere el uso del isocianato A1) en exceso y la posterior separación, preferiblemente por destilación, del monómero sin reaccionar.

La preparación de los prepolímeros con funcionalidad isocianato del componente A) se realiza normalmente mediante reacción de un equivalente de los componentes de poliol A2) con uno hasta 20 moles, preferiblemente uno hasta 10 moles, con especial preferencia 5 a 10 moles, del diisocianato alifático de bajo peso molecular A1) .

La reacción puede realizarse en presencia de catalizadores de uretanización como compuestos de estaño, compuestos de cinc, aminas, guanidinas o amidinas, o en presencia de catalizadores de alofanatización como compuestos de cinc.

La reacción se realiza normalmente a 25 a 140 º C, preferiblemente a 60 a 100 º C.

Si se trabaja con isocianato en exceso, entonces a continuación se realiza la eliminación del exceso de diisocianato alifático de bajo peso molecular, preferiblemente mediante destilación de película.

Antes, durante y después de la reacción o separación por destilación del exceso de diisocianato pueden añadirse estabilizadores ácidos o alquilantes como cloruro de benzoílo, cloruro de isoftaloílo, tosilato de metilo, ácido cloropropiónico, HCl o antioxidantes como di-terc-butilcresol o tocoferol.

El contenido de NCO de los prepolímeros con funcionalidad isocianato A) asciende preferiblemente al 1, 5 al 4, 5 % en peso, con especial preferencia al 1, 5 al 3, 5 % en peso y de manera muy especialmente preferida al 1, 5 al 3, 0 % en peso. Ejemplos de diisocianatos alifáticos de bajo peso molecular del componente A1) son hexametilendiisocianato (HDI) , isoforondiisocianato (IPDI) , butilendiisocianato (BDI) , bis (isocianatociclohexil) metano (HMDI) , 2, 2, 4-trimetilhexametilendiisocianato, bis (isocianatometil) ciclohexano, bis (isocianatometil) triciclodecano, xililendiisocianato, tetrametilxililendiisocianato, norbornanodiisocianato, ciclohexanodiisocianato o diisocianatododecano, prefiriéndose hexametilendiisocianato (HDI) , isoforondiisocianato (IPDI) , butilendiisocianato (BDI) y bis (isocianatociclohexil) metano (HMDI) . Se prefieren especialmente BDI, HDI, IPDI, de manera muy especialmente preferida hexametilendiisocianato e isoforondiisocianato.

Poli (óxidos de alquileno) del componente A2) son preferiblemente copolímeros de óxido de etileno y óxido de propileno con un contenido de óxido de etileno, referido a la cantidad total de grupos oxialquileno contenidos, del 50 al 100 % en moles, preferiblemente del 60 al 85 % en moles, iniciado sobre polioles o aminas. Iniciadores adecuados de este tipo son glicerina, trimetilolpropano (TMP) , sorbitol, pentaeritritol, trietanolamina, amoniaco o etilendiamina.

Los poli (óxidos de alquileno) del componente A2) poseen normalmente pesos moleculares numéricos medios de 1000 a 15000 g/mol, preferiblemente de 3000 a 8500 g/mol.

Además,... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la preparación de espumas de poliuretano alifáticas e hidrófilas en el que se proporcionan, se espuman y se curan composiciones que comprenden A) prepolímeros con funcionalidad isocianato con una proporción en peso de diisocianatos alifáticos de bajo peso molecular con una masa molar de 140 a 278 g/mol de menos del 1, 0 % en peso referido al prepolímero, que pueden obtenerse mediante reacción de A1) diisocianatos alifáticos de bajo peso molecular de una masa molar de 140 a 278 g/mol con A2) poli (óxidos de alquileno) di a hexafuncionales de un índice de OH de 22, 5 a 112 mg de KOH/g y una proporción de óxido de etileno del 50 al 100 % en moles referido a la cantidad total de grupos oxialquileno contenidos, B) dado el caso compuestos que son oligómeros heterocíclicos de 4 anillos o de 6 anillos de diisocianatos alifáticos de bajo peso molecular con una masa molar de 140 a 278 g/mol, C) agua, D) dado el caso catalizadores, E) ácidos monocarboxílicos C8 a C22 o sus sales de amonio o alcalinas o ácidos dicarboxílicos C12 a C44 o sus sales de amonio o alcalinas, F) dado el caso tensioactivos y G) dado el caso alcoholes mono o polihidroxílicos.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el contenido de NCO de los prepolímeros con funcionalidad isocianato A) asciende al 1, 5 al 3, 0 % en peso.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque en A1) se usa exclusivamente HDI, IPDI o sus mezclas entre sí.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque en A2) se usan como poli (óxidos de alquileno) copolímeros de óxido de etileno y óxido de propileno con un contenido de óxido de etileno, referido a la cantidad total de grupos oxialquileno contenidos, del 60 al 85 % en moles, iniciado sobre polioles o aminas.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los poli (óxidos de alquileno) del componente A2) presentan pesos moleculares numéricos medios de 3000 a 8500 g/mol.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque los poli (óxidos de alquileno) del componente A2) presentan funcionalidades OH de 3 a 4.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque en el componente B) se usan oligómeros heterocíclicos de 4 anillos.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque como catalizadores del componente D) se usan sales metálicas, aminas, amidinas y guanidinas.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque los componentes A) a E) se usan en las siguientes cantidades: 100 partes en peso de prepolímeros con funcionalidad isocianato A) 5 a 15 partes en peso de oligómeros heterocíclicos B) 1 a 200 partes en peso de agua C)

0, 1 a 0, 5 partes en peso de catalizadores D) 0, 1 a 1 partes en peso de ácidos monocarboxílicos C8 a C12 o sus sales de amonio o alcalinas o de ácidos dicarboxílicos C12 a C44 o sus sales de amonio o alcalinas como componente E)

10. Composiciones que comprenden

A) prepolímeros con funcionalidad isocianato con una proporción en peso de diisocianatos alifáticos de bajo peso molecular con una masa molar de 140 a 278 g/mol de menos del 1, 0 % en peso referido al prepolímero, que pueden obtenerse mediante reacción de

A1) diisocianatos alifáticos de bajo peso molecular de una masa molar de 140 a 278 g/mol con A2) poli (óxidos de alquileno) di a hexafuncionales, preferiblemente tri a hexafuncionales, de un índice de OH de 22, 5 a 112, preferiblemente de 31, 5 a 56, y una proporción de óxido de etileno del 50 al 100 % en moles, preferiblemente del 60 al 85 % en moles, referido a la cantidad total de grupos oxialquileno contenidos, B) dado el caso compuestos que son oligómeros heterocíclicos de 4 anillos o de 6 anillos de diisocianatos 10 alifáticos de bajo peso molecular con una masa molar de 140 a 278 g/mol, C) agua, D) dado el caso catalizadores, E) ácidos monocarboxílicos C8 a C22 o sus sales de amonio o alcalinas o ácidos dicarboxílicos C12 a C44 o sus sales de amonio o alcalinas, F) dado el caso tensioactivos y G) dado el caso alcoholes mono o polihidroxílicos.

11. Espumas de poliuretano que pueden obtenerse según un procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 9 o a partir de composiciones según la reivindicación 10.

12. Apósitos para heridas, artículos cosméticos o productos de incontinencia que pueden obtenerse usando 20 espumas de poliuretano según la reivindicación 11.