Composiciones de poliol estables en almacenamiento para producir espuma de poliisocianurato rígida.

Una composición poliólica estable durante el almacenaje, que comprende:

(a) de 1 a 20 por ciento en peso de un poliol de poliéster alifático que tiene un índice de hidroxilo inferior a100, en la que el poliol de poliéster alifático se prepara mediante la reacción de al menos un ácidopolicarboxílico con un compuesto polihidroxilado;

(b) de 1 a 60 por ciento en peso de un poliol de poliéster aromático;

(c) de 1 a 60 por ciento en peso de un poliol de poliéter de tipo novolaca; y

(d) de 1 a 20 por ciento en peso de un agente de soplado hidrofluorocarbonado;

en la que la composición poliólica no exhibe separación de fases, según se determina mediante inspecciónvisual sin aumentos, durante un periodo de al menos 60 días bajo condiciones ambientales.

Composiciones de poliol estables en almacenamiento para producir espuma de poliisocianurato rígida Antecedentes

Campo de la invención Esta invención se refiere a espumas de poliisocianurato. Más específicamente, se refiere a espumas rígidas de poliisocianurato preparadas a partir de composiciones poliólicas relativamente estables durante su almacenaje.

Antecedentes de la técnica Las espumas de poliisocianurato se usan ampliamente como materiales aislantes en la industria de la construcción. Por regla general, estas espumas son espumas rígidas, de celdas cerradas, que contienen en las celdas un gas de baja conductividad, tal como un compuesto hidroclorofruorocarbonado (HCFC) . Las composiciones formadoras de espumas, que son líquidas, se puede usar en aplicaciones de vertido in situ; o aplicaciones rociadas; y para formar tableros de espuma rígida. Los tableros, en particular, incluyen con frecuencia una superficie de apoyo tal como una hoja metálica fina, a la que se adhiere la espuma.

Desgraciadamente, las espumas de poliisocianurato, por lo general formadas a partir de polioles de poliésteres y metilendimetil-diisocianato (MDI) en una relación de MDI/poliol por encima de 250, pueden tener inconvenientes. Un problema frecuente es que las espumas pueden exhibir una pobre cohesión y/o adherencia (resistencia, por adherencia, a la tracción) cuando está con una superficie de apoyo hecha con metales, tales como hojas finas metálicas y acero. También puede sufrir la formación de espacios vacíos no deseables en la superficie de contacto espuma/metal.

Para muchos poliisocianuratos, el poliol de poliéster empleado es una estructura de base aromática. Aunque tales espumas de poliisocianurato tienen muchos usos, se ha hallado que la inclusión de al menos algún poliol de poliéster alifático puede ofrecer otras ventajas. Por ejemplo, el documento US 2006/0047011 A1 describe que las espumas de poliisocianurato preparadas a partir de polioles de poliésteres alifáticos pueden exhibir una mejorada resistencia a la llama, una conductividad térmica más baja, una fragilidad reducida y una mejora de la adherencia superficial. La baja viscosidad permite el potencial uso de espumas aplicadas por rociado. Los polioles alifáticos usados en la presente memoria descriptiva están basados en una combinación de los ácidos adípico, glutárico, succínico y nítrico con agua, esterificados con etilenglicol. Estos polioles tienen un índice de hidroxilo (OH) superior a 200, y viscosidades en el intervalo de 2.000 mPa·s.

En otro ejemplo, en el documento US 2001/0003758, se describe una combinación de polioles de poliésteres aromáticos y alifáticos, útiles para preparar espumas rígidas de poliuretano modificadas con isocianurato. Las espumas tienen un índice de isocianato que oscila entre 80 y 380.

El documento EP 1435366 describe una composición poliólica que comprende un poliéter de tipo novolaca y un poliéster aromático para la preparación de espumas rígidas de poliisocianurato.

A pesar de la técnica anteriormente descrita, todavía existe la necesidad de espumas de poliisocianurato que exhiban mejoras en la cohesión de la espuma y en la adherencia a superficies de apoyo de acero. Estas y otras características se pueden encontrar en la presente invención.

Resumen de la invención En un aspecto, la presente invención proporciona una composición poliólica, estable durante el almacenaje, que comprende de aproximadamente 1 a aproximadamente 20 por ciento en peso de un poliol de poliéster alifático que tiene un índice de hidroxilo inferior a aproximadamente 100, en la que el poliol de poliéster alifático se prepara mediante la reacción de al menos un ácido policarboxílico con un compuesto polihidroxilado; de aproximadamente 1 a aproximadamente 60 por ciento en peso de un poliol de poliéster aromático; de aproximadamente 1 a aproximadamente 60 por ciento en peso de un poliol de poliéter de tipo novolaca; y de aproximadamente 1 a aproximadamente 20 por ciento en peso de un agente de soplado hidrofluorocarbonado; en el que la composición poliólica no exhiba separación de fases, según se determina mediante inspección visual sin aumentos, durante un periodo de al menos 60 días bajo condiciones ambientales.

En otro aspecto, la invención proporciona una formulación para preparar una espuma de poliisocianurato que comprende un poliisocianato y una composición poliólica que comprende (a) de aproximadamente 1 a aproximadamente 20 por ciento en peso de un poliol de poliéster alifático que tiene un índice de hidroxilo inferior a aproximadamente 100, en la que el poliol de poliéster alifático se prepara mediante la reacción de al menos un ácido policarboxílico con un compuesto polihidroxilado; (b) de aproximadamente 1 a aproximadamente 60 por ciento en peso de un poliol de poliéster aromático; (c) de aproximadamente 1 a aproximadamente 60 por ciento en peso de un poliol de poliéter de tipo novolaca; y (d) de aproximadamente 1 a aproximadamente 20 por ciento en peso de un agente de soplado hidrofluorocarbonado; siendo la composición poliólica de una manera tal que no exhibe separación de fases, según se determina mediante inspección visual sin aumentos, durante un periodo de al menos 60 días bajo condiciones ambientales.

En otro aspecto más, la presente invención proporciona un método para preparar una espuma de poliisocianurato que comprende poner en contacto, bajo condiciones de formación de espuma, (a) un poliisocianato; y (b) una composición poliólica que comprende de aproximadamente 1 a aproximadamente 20 por ciento en peso de un poliol de poliéster alifático que tiene un índice de hidroxilo inferior a aproximadamente 100, en la que el poliol de poliéster alifático se prepara mediante la reacción de al menos un ácido policarboxílico con un compuesto polihidroxilado; de aproximadamente 1 a aproximadamente 60 por ciento en peso de un poliol de poliéster aromático; de aproximadamente 1 a aproximadamente 60 por ciento en peso de un poliol de poliéter de tipo novolaca; y de aproximadamente 1 a aproximadamente 20 por ciento en peso de un agente de soplado hidrofluorocarbonado; en el que la composición poliólica no exhiba separación de fases, según se determina mediante inspección visual sin aumentos, durante un periodo de al menos 60 días bajo condiciones ambientales; con un índice de isocianato que oscila entre aproximadamente 2, 5 y aproximadamente 4; para formar una espuma rígida de poliisocianurato.

Descripción detallada de las realizaciones La invención, que incluye una composición poliólica que muestra una estabilidad inesperada durante el almacenaje y un método para hacer un poliisocianurato usando la nueva composición poliólica, ofrece a la vez mejoras en el procedimiento y en las propiedades que son ventajosas en la industria de los poliisocianuratos. Según se usa en la presente memoria descriptiva, el término “poliisocianurato” incluye tanto espumas de poliisocianurato, como espumas de poliisocianurato modificadas con uretano (PU-PIR) . El término “estable durante el almacenaje” se define en la presente memoria descriptiva como que no muestra separación de fases, según se determina mediante inspección visual sin aumentos, durante un periodo de al menos aproximadamente 60 días bajo condiciones ambientales. Estas mejoras son atribuibles a una composición poliólica que contiene al menos tres componentes específicos, como se describe más adelante en la presente memoria descriptiva.

1) Poliol de poliéster alifático El primer componente es un poliol de poliéster alifático. Este poliol de poliéster alifático se puede producir de una manera eficaz conocida por los expertos en la técnica. En un método, los polioles de poliésteres alifáticos se pueden producir por medio de una reacción de condensación entre un ácido policarboxílico y un compuesto polihidroxilado. Tales ácidos policarboxílicos pueden tener dos o más grupos ácido carboxílico o un número equivalente de grupos anhidro, basándose en que un grupo anhidro es equivalente a dos grupos ácido, y son bien conocidos en la técnica. Preferiblemente, el ácido policarboxílico contiene dos grupos ácido carboxílico. Ejemplos de ácidos policarboxílicos adecuados incluyen ácidos dicarboxílicos que tienen 2 a 12, preferiblemente 2 a 8, átomos de carbono en el radical alquileno. Estos ácidos incluyen, por ejemplo, ácidos dicarboxílicos alifáticos tales como el ácido adípico, ácido glutárico, ácido succínico, ácido pimélico, ácido subérico, ácido azelaico, ácido sebácico, ácido undecanodioico, ácido dodecanodioico, ácido decanodicarboxílico, y ácido hexanodioico; ácidos cicloalifáticos tales como el ácido hexahidroftálico... [Seguir leyendo]

1. Una composición poliólica estable durante el almacenaje, que comprende:

(a) de 1 a 20 por ciento en peso de un poliol de poliéster alifático que tiene un índice de hidroxilo inferior a 100, en la que el poliol de poliéster alifático se prepara mediante la reacción de al menos un ácido policarboxílico con un compuesto polihidroxilado;

(b) de 1 a 60 por ciento en peso de un poliol de poliéster aromático;

(c) de 1 a 60 por ciento en peso de un poliol de poliéter de tipo novolaca; y

(d) de 1 a 20 por ciento en peso de un agente de soplado hidrofluorocarbonado;

en la que la composición poliólica no exhibe separación de fases, según se determina mediante inspección visual sin aumentos, durante un periodo de al menos 60 días bajo condiciones ambientales.

2. La composición poliólica de la reivindicación 1, en la que el ácido policarboxílico se selecciona del grupo consistente en ácido adípico, ácido glutárico, ácido succínico, ácido pimélico, ácido subérico, ácido azelaico, ácido sebácico, ácido undecanodioico, ácido dodecanodioico, ácido hexanodioico, ácido hexahidroftálico, ácido 1, 3- y 1, 4ciclohexanodicarboxílico, ácido fumárico, ácido maleico, anhídrido maleico, anhídrido ftálico, y sus combinaciones.

3. La composición poliólica de la reivindicación 1, en la que el compuesto polihidroxilado se prepara a partir del grupo consistente en alquileno inferior y alcoxialquileno inferior, que tienen de 2 a 12 átomos de carbono.

4. La composición poliólica de la reivindicación 1, en la que el compuesto polihidroxilado se selecciona del grupo consistente en etilenglicol, dietilenglicol, propilenglicol, dipropilenglicol, 1, 2- y 1, 3-propanodiol, 1, 10decanodiol, glicerina, trimetilolpropano, 1, 4-butanodiol, 1, 5-pentanodiol, 1, 6-hexanodiol, y 1, 3-y 1, 4ciclohexanodimetanol, etanodiol, tripropilenglicol, tetraetilenglicol, tetrapropilenglicol, tetrametilenglicol, y sus combinaciones.

5. La composición poliólica de la reivindicación 1, en la que el poliol de poliéster alifático se prepara mediante la reacción de un ácido graso dímero, o su éster de ácido graso; un ácido policarboxílico no dímero; y un compuesto polihidroxilado.

6. La composición poliólica de la reivindicación 5, en la que el el ácido graso dímero es un producto de dimerización de ácido oleico, ácido linoleico, ácido linolénico, ácido palmitoleico, y ácido elaídico o una mezcla de aceites y de grasas naturales obtenidos por hidrólisis del aceite de girasol, aceite de soja, aceite de oliva, aceite de semilla de colza, aceite de semilla de algodón y taloil.

7. La composición poliólica de la reivindicación 1, en la que el ácido policarboxílico es ácido adípico, y el compuesto polihidroxilado es etilenglicol o dietilenglicol.

8. La composición poliólica de la reivindicación 1, en la que el poliol de poliéster alifático se selecciona del grupo consistente en polioles de poliéster alifático heterocíclico y cicloalifático, y polioles de poliéster alifático de lactonas.

9. La composición poliólica de la reivindicación 8, en la que los polioles de poliéster alifático de lactonas se seleccionan del grupo consistente en épsilon-caprolactonas, ácidos hidroxicarboxílicos, y sus combinaciones.

10. La composición de la reivindicación 1, en la que el poliol de poliéster aromático se selecciona del grupo consistente en polioles de poliéster aromático que tienen al menos aproximadamente un contenido aromático del 50 por ciento en peso.

11. La composición de la reivindicación 1, en la que el poliol de poliéter de tipo novolaca se prepara a partir de un fenol seleccionado del grupos consistente en o-, m-, y p-cresoles, etilfenol, nonilfenol, p-fenilfenol, 2, 2-bis (4hidroxifenol) propano, beta-naftol, beta-hidroxiantraceno, p-clorofenol, o-bromofenol, 2, 6-diclorofenol, p-nitrofenol, 4nitro-6-fenilfenol, 2-nitro-4-metilfenol, 3, 5-dimetilfenol, p-isopropilfenol, 2-bromo-4-ciclohexilfenol, 4-t-butilfenol, 2metil-4-bromofenol, 2- (2-hidroxipropil) fenol, 2- (4-hidroxifenol) etanol, 2-carbetoxifenol, 4-cloro-metilfenol, y sus mezclas.

12. La composición poliólica de la reivindicación 1, en la que el poliol de poliéster alifático está presente en una cantidad del 1 al 20 por ciento en peso; el poliol de poliéster aromático está presente en una cantidad del 1 al 50 por ciento en peso; y el poliol de poliéter de tipo novolaca está presente en una cantidad del 20 al 50 por ciento en peso; basado en la composición poliólica.

13. La composición poliólica de la reivindicación 1, que comprende además un agente de soplado hidrocarbonado o hidrofluorocarbonado.

14. Una formulación para preparar una espuma de poliisocianurato que comprende un poliisocianato, y la composición poliólica de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13.

15. Un método para preparar una espuma de poliisocianurato que comprende poner en contacto bajo condiciones de formación de espuma un poliisocianato; y una composición poliólica que comprende

(a) de aproximadamente 1 a 20 por ciento en peso de un poliol de poliéster alifático que tiene un índice de hidroxilo inferior a 100, en la que el poliol de poliéster alifático se prepara mediante la reacción de al menos un ácido policarboxílico con un compuesto polihidroxilado;

(b) de 1 a 60 por ciento en peso de un poliol de poliéster aromático;

(c) de 1 a 60 por ciento en peso de un poliol de poliéter de tipo novolaca; siendo la composición poliólica de una manera tal que no exhiba separación de fases, según se determina mediante

inspección visual sin aumentos, durante un periodo de al menos 60 días bajo condiciones ambientales; y

(d) de 1 a 20 por ciento en peso de un agente de soplado hidrofluorocarbonado;

siendo la composición poliólica de manera tal que no exhibe separación de fases, según se determina mediante inspección visual sin aumentos, durante un periodo de al menos 60 días bajo condiciones 20 ambientales;

con un índice d isocianato que oscila entre 2, 5 y 4; para formar una espuma rígida de poliisocianurato.