Utilización de sales metálicas de ácidos carboxílicos en el caso de la producción de sistemas de poliuretanos.

Sistema de catalizador, que se adecua para la catálisis de la producción de sistemas de poliuretanos,

caracterizado porque el sistema de catalizador es una sal de estaño de un ácido carboxílico, con cuyo átomo decarbono del carbonilo está unido un radical hidrocarbilo, que se escoge de tal manera, que el ácido carboxílico tengade 8 a 13 átomos de carbono, con la condición de que el ácido carboxílico no ha de contener exclusivamente unaúnica ramificación con etilo o n-propilo en la posición 2, y de que en el caso de la sal de estaño no se ha de tratar deun compuesto orgánico de estaño, y con la condición de que como otros catalizadores adicionales sólo se han deemplear los que no contienen compuestos de estaño, en particular no contienen dilaurato de dibutil-estaño.

Utilización de sales metálicas de ácidos carboxílicos en el caso de la producción de sistemas de poliuretanos

El invento se refiere a la utilización de sales metálicas de ácidos carboxílicos, en particular del ácido 3, 5, 5-trimetilhexanoico y del ácido n-octanoico, y de sus soluciones, en el caso de la producción de sistemas de poliuretanos (sistemas de PUR) .

Los sistemas de poliuretanos son p.ej. revestimientos de poliuretanos, adhesivos de poliuretanos, agentes estanqueizadores de poliuretanos, elastómeros de poliuretanos o espumas / materiales espumados de poliuretanos.

Los materiales espumados de poliuretanos encuentran utilización en los sectores más diversos debido a sus sobresalientes propiedades mecánicas y físicas. Un mercado especialmente importante para los más diversos tipos de espumas de PUR, tales como espumas blandas convencionales constituidas sobre la base de éter- y ésterpolioles, espumas frías (frecuentemente designadas también como espumas de HR (alta resiliencia) ) , espumas duras, espumas integrales y espumas microcelulares (con microceldillas) , así como unas espumas cuyas propiedades están situadas entre estas clasificaciones, tales como p.ej. unos sistemas semiduros, lo constituyen las industrias automovilística y mobiliaria. Las espumas duras se utilizan p.ej.como techos de vehículos automóviles, espumas de ésteres para el revestimiento interno de las puertas así como parasoles troquelados, y espumas frías y blandas para sistemas de asientos y para colchones.

Unos catalizadores de un solo componente, adecuados para composiciones de poliuretanos, que son reactivas con la humedad, contienen en la mayoría de los casos ciertos compuestos de estaño, tales como carboxilatos de estaño, en particular el octoato de estaño (que corresponde al 2-etil-hexanoato de estaño) , en muchos casos combinados con aminas terciarias.

Así, la utilización del octoato de estaño en el caso de la producción de espumas blandas de PUR constituidas sobre la base de poli (éter-oles) , se describe por ejemplo en las obras de Steve Lee, Huntsman Polyurethanes, The Polyurethanes Book (Libro de los poliuretanos) , editorial Wiley, páginas 140, 143-144 y de Ron Herrington, Flexible Polyurethane Foams (Espumas flexibles de poliuretanos) , Dow Chemical, página 2.30. El octoato de estaño sirve como catalizador de la reacción de isocianatos con polioles (también designado como catalizador en forma de gel) a través de un complejo estado de transición. Durante la producción de la espuma, el octoato de estaño se hidroliza y pone en libertad tanto a la sal del ácido 2-etil-hexanoico, como también al ácido propiamente dicho. La descomposición es ciertamente deseada, puesto que de esta manera se reprime la reacción de retorno del enlace de uretano para dar los eductos (productos de partida) , pero a ser posible no debería conducir a la liberación de sustancias que a fin de cuentas (eventualmente) son toxicológicamente peligrosas. En la bibliografía de patentes se encuentran también numerosas solicitudes de patentes, que describen la utilización del mencionado octoato de estaño, tal como p.ej. en el documento de patente belga BE 779607, y en los documentos de patentes británicas GB 1432281, GB 1422056, GB 1382538, GB 1012653 y GB 982280. En estos documentos, como sistemas de catalizadores preferidos se emplean los que contienen octoato de estaño.

Sin embargo, tales catalizadores de estaño son cuestionados cada vez más en los últimos tiempos por parte de los usuarios a causa de reparos toxicológicos en lo que respecta a los eductos utilizados para su producciòn, en particular a los ligandos. Por lo tanto, subsiste una necesidad creciente de alternativas que sean toxicológicamente inocuas.

Para el cumplimiento de los requisitos, que se han agudizado manifiestamente en los últimos años, y que son planteados a las industrias automovilística y mobiliaria y a sus proveedores de materiales espumados en lo que respecta a las especificaciones acerca deemisiones y toxicidad, ya se desarrollaron ciertos sistemas de catalizadores, que contienen unos ligandos menos tóxicos, incorporables por polimerización. Tales sistemas se describen, por ejemplo, en el documento de patente europea EP 1013704. La desventaja de estos sistemas reside en sus altas cantidades empleadas y en los costes vinculados con ellas, debido al bajo contenido de estaño y al fuerte apantallamiento del estaño activo por medio de los ligandos. Estos sistemas constituían hasta la fecha una de las pocas alternativas para el sistema de catalizador de octoato de estaño ampliamente propagado (sal de estaño (II) del ácido 2-etil-hexanoico) o respectivamente para los compuestos orgánicos de estaño, tales como el dilaurato de dibutil-estaño. Los sistemas mencionados en último lugar se han de considerar críticamente en lo que respecta a la toxicidad de las sustancias que se han de emitir. El ácido 2-etil-hexanoico, que es liberado por ejemplo durante y después de la espumación, da motivos para preocuparse debido a unos posibles efectos dañinos para los fetos (dañinos para el desarrollo) en el caso de seres humanos (R 63) .

Otra alternativa adicional a los habituales catalizadores de estaño la constituyen los catalizadores de bismuto. Como catalizadores de bismuto para composiciones de poliuretanos se conocen, por ejemplo, carboxilatos de bismuto, p.ej. octoato de bismuto (la sal de bismuto del ácido 2-etil-hexanoico) , tal como se menciona en el documento de solicitud de patente internacional WO 98/36007. No obstante, la actividad catalítica de los compuestos de bismuto en lo que respecta a la reacción entre el isocianato y el agua es manifiestamente más pequeña que la de los

catalizadores de estaño, y la emisión de ácido 2-etil-hexanoico constituye también un problema en el caso de este sistema de catalizador.

Otra desventaja adicional de los mencionados sistemas de catalizadores se sitúa en su muy estrecho margen de elaboración. Se observó que en el caso de unos correspondientes sistemas de catalizadores, un sistema de catalizador variado insignificantemente a unas más altas cantidades empleadas da lugar a unas espumas de celdillas muy cerradas o respectivamente a una fuerte contracción.

Una misión del presente invento fue por lo tanto la puesta a disposición de un sistema de catalizador, que no tenga una o varias de las desventajas precedentemente mencionadas.

Sorprendentemente, se encontró por fín que unos sistemas de catalizadores de acuerdo con la reivindicación 1 resuelven el problema planteado por esta misión.

Por lo tanto, un objeto del presente invento lo constituyen unos sistemas de catalizadores, que se adecuan para la catálisis de la producción de sistemas de poliuretanos, que están caracterizados porque el sistema de catalizador es una sal de estaño de un ácido carboxílico, con cuyo átomo de carbono del carbonilo está unido un radical hidrocarbilo, que se escoge de tal manera, que el ácido carboxílico tenga de 8 a 13 átomos de carbono, con la condición de que el ácido carboxílico no ha de contener exclusivamente una única ramificación con etilo o n-propilo en la posición 2 (es decir que el ácido carboxílico, junto a la ramificación con etilo o n-propilo en la posición 2, debe de tener todavía por lo menos una ramificación adicional en la cadena de alquilo en una posición arbitraria, tal como p.ej. unas ramificaciones con metilo, o debe de ser lineal) , y con la condición de que como otros catalizadores e han de emplear sólo los que no contienen ningún compuesto de estaño, en particular no contienen nada de dilaurato de dibutil-estaño. Asimismo, es un objeto del presente invento la utilización de tales sistemas de catalizadores en el caso de la producción de sistemas de poliuretanos, así como unos correspondientes sistemas de poliuretanos, en particular espumas de poliuretano, y su utilización.

El sistema de catalizador conforme al invento tiene la ventaja de que se adecua para la producción tanto de espumas flexibles constituidas sobre la base de éter- y éster-polioles como también de espumas duras, así como de unas espumas, cuyas propiedades se sitúan entre estas clasificaciones, tales como unas espumas semiduras.

Mediante la utilización del sistema de catalizador conforme al invento, se pueden producir unos sistemas de poliuretanos mediando utilización de eductos toxicológicamente inocuos, que ni siquiera en condiciones térmicas extremadas no emitan ningún producto de disociación... [Seguir leyendo]

1. Sistema de catalizador, que se adecua para la catálisis de la producción de sistemas de poliuretanos, caracterizado porque el sistema de catalizador es una sal de estaño de un ácido carboxílico, con cuyo átomo de carbono del carbonilo está unido un radical hidrocarbilo, que se escoge de tal manera, que el ácido carboxílico tenga de 8 a 13 átomos de carbono, con la condición de que el ácido carboxílico no ha de contener exclusivamente una única ramificación con etilo o n-propilo en la posición 2, y de que en el caso de la sal de estaño no se ha de tratar de un compuesto orgánico de estaño, y con la condición de que como otros catalizadores adicionales sólo se han de emplear los que no contienen compuestos de estaño, en particular no contienen dilaurato de dibutil-estaño.

2. Sistema de catalizador de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque las sales de estaño en el sistema de catalizador son exclusivamente las de unos ácidos carboxílicos, cuyos grupos carboxi están unidos con un radical alquilo sin ramificar o con un radical alquilo que tiene exclusivamente ramificaciones con grupos metilo.

3. Sistema de catalizador de acuerdo con por lo menos una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque las sales de estaño se escogen entre una o varias sales del ácido 3, 5, 5-trimetil-hexanoico o del ácido n-octanoico.

4. Sistema de catalizador de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 hasta 3, caracterizado porque contiene uno o varios disolventes orgánicos.

5. Sistema de catalizador de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 hasta 4, caracterizado porque el ácido carboxílico no tiene una única ramificación con etilo o n-propilo en la posición 2.

6. Utilización de sistemas de catalizadores de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 hasta 5 en el caso de la producciòn de unos revestimientos de poliuretanos, adhesivos de poliuretanos, agentes estanqueizadores de poliuretanos, elastómeros de poliuretanos o espumas / materiales espumados de poliuretanos.

7. Utilización de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizada porque el sistema de catalizador se añade a la mezcla de reacción antes de o durante la reacción.

8. Sistema de poliuretano, caracterizado porque contiene una o varias sales de estaño de unos ácidos carboxílicos, con cuyo átomo de carbono del carbonilo está unido un radical hidrocarbilo, escogiéndose el radical hidrocarbilo de tal manera que el ácido carboxílico tenga de 6 a 13 átomos de carbono, con la condición de que el ácido carboxílico no ha de contener una única ramificación con etilo o n-propilo en la posición 2.

9. Sistema de poliuretano de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque contiene exclusivamente unas sales de estaño de unos ácidos carboxílicos, que no están ramificados o que tienen exclusivamente ramificaciones con grupos metilo.

10. Sistema de poliuretanos de acuerdo con la reivindicación 8 o 9, caracterizado porque la proporción másica de las sales de estaño de ácidos carboxílicos, con cuyo átomo de carbono del carbonilo está unido un radical hidrocarbilo, con la condición de que el ácido carboxílico no ha de contener una única ramificación con etilo o n-propilo en la posición 2, es de 0, 001 a 2 % en masa.

11. Sistema de poliuretano de acuerdo con por lo menos una de las reivindicaciones 8 hasta 10, caracterizado porque el sistema de poliuretanos es un revestimiento de poliuretano, un adhesivo de poliuretano, un agente estanqueizador de poliuretano, un elastómero de poliuretano, una espuma dura de poliuretano, una espuma blanda de poliuretano, una espuma viscoelástica, una espuma de HR (alta resiliencia) , una espuma semidura de poliuretano, una espuma termodeformable de poliuretano o una espuma integral.

12. Utilización de sistemas de poliuretanos de acuerdo con por lo menos una de las reivindicaciones 8 hasta 11 como un aislamiento para armarios frigoríficos, una plancha aislante, un elemento emparedado, un aislamiento para tubos, una espuma para atomizar, una espuma de bote de 1 y 1, 5 componentes, un material de imitación a la madera, una espuma para modelar, una espuma para empaquetar o envasar, colchones, almohadillados y rellenos para muebles, almohadillados y rellenos para asientos de vehículos automóviles, apoyos para la cabeza, un tablero de instrumentos, un revestimiento interno para vehículos automóviles, un techo de vehículo automóvil, un material absorbente del ruido, un volante de dirección, suelas de zapatos, una espuma para el lado dorsal de alfombras, una espuma para filtros, una espuma densa de estanqueidad, medios o agentes de estanqueidad y pegamentos, o para la producción de los correspondientes productos.