Procedimiento para la obtención de alcoholes de poliéter autocatalíticos.

Procedimiento para la obtención de alcoholes de poliéter autocatalíticos mediante reacción de substancias iniciadoras con H funcionales,

que presentan al menos un grupos amino terciario con actividad catalítica para la reacción de uretano, así como al menos un grupo amino y/o grupo hidroxilo primario y/o secundario reactivo con óxidos de alquileno, que comprende los pasos

a) disolución de la substancia iniciadora en un disolvente,

b) reacción de la disolución con óxidos de alquileno.

Procedimiento para la obtención de alcoholes de poliéter autocatalíticos Alcoholes de poliéter son conocidos desde hace tiempo, y se describen frecuentemente en la literatura. En especial se elaboran adicionalmente mediante reacción con poliisocianatos para dar poliuretanos. Su obtención se efectúa casi siempre mediante adición de óxidos de alquileno a substancias iniciadoras de bajo peso molecular, que contienen átomos de hidrógeno activos.

Una clase especial de alcoholes de poliéter está formada por aquellos en los cuales se emplean como substancias iniciadoras compuestos con grupos amino. Ya que los grupos amino terciarios catalizan la reacción de poliuretano, tales alcoholes de poliéter actúan tanto como componente estructural para los poliuretanos, como también a modo de catalizador. Frente a catalizadores de amina convencionales, de bajo peso molecular, tales alcoholes de poliéter, que se denominan frecuentemente también alcoholes de poliéter autocatalíticos, tienen la ventaja de no poder migrar de las espumas. La migración de aminas de las espumas conduce a una fuerte carga por olores, y por lo tanto es indeseable. Por el estado de la técnica se conoce una serie de tales alcoholes de poliéter autocatalíticos.

Como substancias iniciadoras para alcoholes de poliéter autocatalíticos se pueden emplear compuestos con grupos amino primarios, secundarios y/o terciarios. En la reacción con los óxidos de alquileno se transforman los grupos amino primarios y secundarios en grupos amino terciarios. En la mayor parte de los casos es válido que la actividad catalítica de alcoholes de poliéter autocatalíticos, cuyas substancias iniciadoras contenían ya grupos amino terciarios, es más elevada que la de aquellos en los que los grupos amino terciarios se formaron mediante la reacción de grupos amino primarios o secundarios con óxidos de alquileno.

La DD 235 878 describe alcoholes de poliéter autocatalíticos que se obtienen mediante adición de óxidos de alquileno a tetraaminas alifáticas, que presentan un contenido reducido en grupos amino terciarios. En este caso, según las propiedades deseadas de productos finales, las aminas se pueden hacer reaccionar inmediatamente con la cantidad total, o sucesivamente con varias cantidades parciales de óxido de alquileno.

En la WO 01/58976, la WO 02/22702, la WO 03/016372 y la WO 03/29320 se describe un gran número de alcoholes de poliéter autocatalíticos, que se obtienen mediante adición de óxidos de alquileno a diferentes aminas. Estos alcoholes de poliéter autocatalíticos, preferentemente en combinación con otros polioles, se hacen reaccionar con isocianatos para dar poliuretanos. Su obtención se efectúa según procedimientos habituales mediante adición de óxidos de alquileno a las aminas empleadas como substancia iniciadora.

Mediante el empleo de alcoholes de poliéter autocatalíticos se puede suprimir claramente la carga por olores mediante las aminas empeladas como catalizador. No obstante, los alcoholes de poliéter autocatalíticos obtenidos según el estado de la técnica contienen aún productos secundarios, que pueden conducir a problemas por olor en los poliuretanos. Además se ha mostrado que la estabilidad al envejecimiento de los poliuretanos obtenidos con los alcoholes de poliéter autocatalíticos habituales no es suficiente.

Era tarea de la presente invención desarrollar alcoholes de poliéter autocatalíticos que están exentos de productos secundarios, presentan un olor reducido, y son fáciles de obtener.

Sorprendentemente, la tarea se pudo solucionar disolviéndose en un disolvente las aminas empleadas como substancia iniciadora antes de la reacción con los óxidos de alquileno, y haciéndose reaccionar con los óxidos de alquileno en disolución.

Por consiguiente, es tarea de la invención un procedimiento para la obtención de alcoholes de poliéter autocatalíticos mediante reacción de substancias iniciadoras con H funcionales, que presentan al menos un grupos amino terciario con actividad catalítica para la reacción de uretano, así como al menos un grupo amino y/o grupo hidroxilo primario y/o secundario reactivo con óxidos de alquileno, con óxidos de alquileno, que comprende los pasos a) disolución de la substancia iniciadora en un disolvente, b) reacción de la disolución con óxidos de alquileno.

También son objeto de la invención los alcoholes de poliéter obtenidos según este procedimiento.

Además es objeto de la invención un procedimiento para la obtención de poliuretanos mediante reacción de poliisocianatos con compuestos con al menos dos átomos de hidrógeno reactivos con grupos uretano, caracterizado porque como compuestos con al menos dos átomos de hidrógeno reactivos con grupos uretano se emplea al menos un alcohol de poliéter autocatalítico, obtenible conforme al procedimiento según la invención.

Como disolvente se puede emplear cualquier disolvente orgánico. En una forma de ejecución del procedimiento según la invención se emplean como disolventes disolventes orgánicos que presentan comportamiento inerte desde el punto de vista químico frente a óxidos de alquileno.

El punto de ebullición de estos disolventes inertes orgánicos se selecciona preferentemente de modo que se sitúa por debajo de la temperatura de reacción de la substancia iniciadora con los óxidos de alquileno. El punto de ebullición se sitúa en especial a una temperatura de al menos 100º C. Son ejemplos de tales disolventes orgánicos tolueno, monoclorobenceno, dimetiléter de dietilenglicol y dimetiléter de trietilenglicol.

La proporción de mezcla de substancia iniciadora respecto a disolvente se sitúa preferentemente en el intervalo entre 1 : 20 y 20 : 1, preferentemente entre 1 : 1 y 1 : 10, y en especial entre 1 : 1 y 1 : 5 partes en peso.

En esta forma de ejecución, tras la reacción con los óxidos de alquileno se efectuará una eliminación de disolvente, ya que éste puede provocar trastornos, y conducir por su parte a una carga por olores en la reacción de alcoholes de poliéter respecto a poliuretanos.

En una forma preferente de ejecución del procedimiento según la invención se emplean alcoholes de poliéter como disolvente. Como alcoholes de poliéter se pueden emplear preferentemente los productos habituales y conocidos para la obtención de poliuretanos. Los alcoholes de poliéter empleados preferentemente presentan una funcionalidad en el intervalo entre 2 y 8, y un índice de hidroxilo en el intervalo entre 20 y 1200 mgKOH/g. La selección del alcohol de poliéter empleado como disolvente se ajusta preferentemente al campo de empleo de alcoholes de poliéter autocatalíticos deseado. De este modo, en el caso de alcoholes de poliéter autocatalíticos que se deben emplear para la obtención de espumas duras, es preferente emplear alcoholes de poliéter de bajo peso molecular y altamente funcionales. Tales productos tienen preferentemente una funcionalidad en el intervalo entre 3 y 8, y un índice de hidroxilo en el intervalo entre 200 y 1200 mgKOH/g. Tales productos son conocidos generalmente. Su obtención se efectúa preferentemente mediante adición de óxidos de alquileno inferiores, en especial óxido de etileno y/u óxido de propileno, a substancias iniciadoras alcohólicas y/o amínicas, como glicerina, trimetilolpropano, o azúcares, como por ejemplo sucrosa o sorbita. En el caso de alcoholes de poliéter autocatalíticos, que se deben emplear para la obtención de espumas blandas, se emplean preferentemente alcoholes de poliéter di- a trifuncionales con un índice de hidroxilo en el intervalo entre 20 y 200 mgKOH/g, en especial 20 y 100 mgKOH/g. También son conocidos generalmente tales productos. Su obtención se efectúa preferentemente mediante adición de óxidos de alquileno inferiores, en especial óxido de etileno y/u óxido de propileno, a alcoholes di- y trifuncionales, como glicerina, trimetilolpropano, etilenglicol y sus homólogos, y propilenglicol y sus homólogos.

Sorprendentemente, en esta forma de ejecución del procedimiento según la invención se llega a una adición sensiblemente selectiva de óxidos de alquileno a las substancias iniciadoras con H funcionales, que contienen al menos un grupo amino primario, secundario o terciario.

Esto conduce por una parte a una distribución de peso molecular limitada de alcohol de poliéter autocatalítico. Además se suprimen claramente reacciones secundarias en la adición de óxidos de alquileno a substancias iniciadoras amínicas.

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1. Procedimiento para la obtención de alcoholes de poliéter autocatalíticos mediante reacción de substancias iniciadoras con H funcionales, que presentan al menos un grupos amino terciario con actividad catalítica para la reacción de uretano, así como al menos un grupo amino y/o grupo hidroxilo primario y/o secundario reactivo con óxidos de alquileno, que comprende los pasos a) disolución de la substancia iniciadora en un disolvente, b) reacción de la disolución con óxidos de alquileno.

2. Un procedimiento según la reivindicación 1, en el que el disolvente es un alcohol de poliéter con un índice de hidroxilo de 20 a 1200 mg KOH/g y una funcionalidad de 2 a 8.

3. Un procedimiento según la reivindicación 1, en el que el disolvente es un alcohol de poliéter con un índice de hidroxilo de 20 a 100 mg de KOH/g y una funcionalidad de 2 a 3.

4. Un procedimiento según la reivindicación 1 - 3, en el que se emplea como disolvente un alcohol de poliéter, que se obtiene tras la adición de óxidos de alquileno a substancias iniciadoras H funcionales, bajo catálisis alcalina, y en el que no se eliminó el catalizador tras la adición de óxidos de alquileno.

5. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque se emplean como disolventes disolventes orgánicos, que presentan comportamiento inerte desde el punto de vista químico frente a óxidos de alquileno.

6. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el paso b) se efectúa en presencia de un catalizador alcalino.

7. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el catalizador en el paso b) se emplea en una cantidad de un 0, 1 a un 3, 0 % en peso, referido al peso de todas las substancias iniciadoras con H funcionales.

8. Procedimiento según la reivindicación 1 a 4, caracterizado porque como óxidos de alquileno se emplean predominantemente óxido de etileno, óxido de propileno y/u óxido de butileno.

9. Procedimiento según la reivindicación 1 a 5, caracterizado porque como substancias iniciadoras, que contienen al menos un grupo amino terciario con actividad catalítica para la reacción de uretano, así como al menos un grupo amino y/o grupo hidroxilo primario y/o secundario reactivo con óxidos de alquileno, se emplean compuestos seleccionados a partir del grupo que contiene dimetilaminoetilamina, dimetilaminopropilamina, dietilaminoetilamina, dietilaminopropilamina, N- (3-dimetilaminopropil-N, N-diisopropanolamina, dimetiletanolamina, N, N, N'-trimetil-N'hidroxietil-bis (aminoetil) éter, N, N-bis- (3-dimetilaminopropil) amino-2-propanolamina, bis- (N, N-dimetil-3aminopropil) amina, N, N-dimetilaminoetoxi-etanol, N- (3-aminopropil) imidazol, N- (2-dimetilaminoetil) -Nmetiletanolamina, N- (2-hidroxipropil) imidazol, dimetilaminohexanol, así como mezclas de al menos dos de los citados compuestos.

10. Alcoholes de poliéter, obtenibles según una de las reivindicaciones 1 a 6.

11. Procedimiento para la obtención de poliuretanos mediante reacción de poliisocianatos con compuestos con al menos dos átomos de hidrógeno reactivos con grupos isocianato, caracterizado porque como catalizador se emplean alcoholes de poliéter según la reivindicación 9.