Elastano obtenido a partir de poli(tetrametilén-co-etilén éter)glicoles mezclados con glicoles poliméricos.
Una poliuretanurea que comprende un producto de reacción de:
(a) un poli(tetrametilén-co-etilén éter)glicol que comprende unidades constituyentes obtenidas mediante lacopolimerización de tetrahidrofurano y óxido de etileno,
en el que la porción de unidades derivadas del óxido deetileno está presente en el poli(tetrametilén-co-etilén éter)glicol en más del 37% al 70% molar, preferiblemente del48% al 58% molar;
(b) un glicol polimérico seleccionado del grupo que consiste en un poli(tetrametilén éter)glicol, un poli(tetrametilénco-2-metiltetrametilén éter)glicol, un poli(etilén éter)glicol, un poli(propilén éter)glicol, un poli(carbonato)glicol, unpoli(éster)glicol, y sus combinaciones;
(c) al menos un diisocianato;
(d) al menos un extensor de cadena de diamina; y
en la que el poli(tetrametilén-co-etilén éter)glicol y el glicol polimérico combinados tienen un peso molecular entre650 Daltons y 4000 Daltons.
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2006/017710.
Solicitante: INVISTA TECHNOLOGIES S.A.R.L..
Nacionalidad solicitante: Suiza.
Dirección: Zweigniederlassung St. Gallen, Kreuzackerstrasse 9 9000 St. Gallen SUIZA.
Inventor/es: PALMER, CHARLES, FRANCIS, JR.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- C08G18/12 QUIMICA; METALURGIA. › C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES. › C08G COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES DISTINTAS A AQUELLAS EN LAS QUE INTERVIENEN SOLAMENTE ENLACES INSATURADOS CARBONO - CARBONO (procesos de fermentación o procesos que utilizan enzimas para sintetizar un compuesto dado o una composición dada o para la separación de isómeros ópticos a partir de una mezcla racémica C12P). › C08G 18/00 Productos poliméricos de isocianatos o isotiocianatos. › Procesos de prepolimerización.
- C08G18/48 C08G 18/00 […] › Poliéteres.
- D01F6/70 TEXTILES; PAPEL. › D01 FIBRAS O HILOS NATURALES O FABRICADOS POR EL HOMBRE; HILATURA. › D01F PARTE QUIMICA DE LA FABRICACION DE FILAMENTOS, HILOS, FIBRAS, SEDAS O CINTAS FABRICADAS POR EL HOMBRE; APARATOS ESPECIALMENTE ADAPTADOS A LA FABRICACION DE FILAMENTOS DE CARBONO. › D01F 6/00 Filamentos o similares, fabricados por el hombre, con un solo componente, formados de polímeros sintéticos; Su fabricación. › a partir de poliuretanos.
PDF original: ES-2403419_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Elastano obtenido a partir de poli (tetrametilén-co-etilén éter) glicoles mezclados con glicoles poliméricos Campo de la invención La presente invención se refiere a nuevas composiciones de poliuretanurea que comprenden glicoles poliméricos y poli (tetrametilén-co-etilén éter) glicoles que comprenden unidades constituyentes obtenidas mediante la copolimerización de tetrahidrofurano y óxido de etileno, en los que la porción de unidades derivadas del óxido de etileno está presente en el poli (tetrametilén-co-etilén éter) glicol en más del 37% al 70% molar. La invención se refiere también al uso de estas mezclas de glicoles poliméricos y poli (tetrametilén-co-etilén éter) glicoles como material de base del segmento blando en composiciones de elastano. La invención se refiere también a nuevas composiciones de poliuretano que comprenden mezclas de glicoles poliméricos y poli (tetrametilén-co-etilén éter) glicoles, y a su uso en elastanos.
Descripción de la técnica relacionada Los poli (tetrametilén éter) glicoles, también denominados politetrahidrofurano u homopolímeros del tetrahidrofurano (THF, oxolano) son muy conocidos por su uso en los segmentos blandos de las poliuretanureas. Los poli (tetrametilén éter) glicoles imparten mejores propiedades dinámicas a los elastómeros y fibras de poliuretanurea. Poseen unas temperaturas de transición vítrea muy bajas, pero tienen una temperaturas de fusión cristalina por encima de la temperatura ambiente. Así, son sólidos céreos a temperatura ambiente y deben mantenerse a temperaturas elevadas para evitar su solidificación.
Se ha empleado una copolimerización con un éter cíclico para reducir la cristalinidad de las cadenas de politetrametilén éter. Esto disminuuye la temperatura de fusión del polímero del copoli (éter) glicol y, al mismo tiempo, mejora ciertas propiedades dinámicas de la poliuretanurea que contiene dicho copolímero como segmento blando. Entre los comonómeros utilizados para este fin se encuentra el óxido de etileno, que puede disminuir la temperatura de fusión del copolímero por debajo de la temperatura ambiente, dependiendo del contenido en comonómero. El uso de poli (tetrametilén-co-etilén éter) glicoles también puede mejorar ciertas propiedades dinámicas de las poliuretanureas, tales como el alargamiento en la rotura y la actuación a baja temperatura, que resulta deseable para algunos usos finales.
Los poli (tetrametilén-co-etilén éter) glicoles son conocidos en la técnica. Su preparación se describe en las patentes de EEUU nº 4.139.547 y 4.153.786. Estos copolímeros pueden prepararse mediante cualquiera de los procedimientos conocidos de polimerización de éteres cíclicos, tales como los descritos en "Polytetrahydrofuran" de P. Dreyfuss (Gordon & Breach, N.Y., 1982) , por ejemplo. Estos procedimientos de polimerización incluyen la catálisis por ácidos de Lewis o protónicos fuertes, heteropoliácidos, y ácidos perfluorosulfónicos o resinas ácidas. En algunos casos puede resutlar ventajoso utilizar un promotor de la polimerización, tal como un anhídrido de ácido carboxílico, según se describe en la patente de EEUU nº 4.163.115. En estos casos, los principales productos poliméricos son diésteres, que después deben hidrolizarse en una posterior etapa para obtener los glicoles poliméricos deseados.
Los poli (tetrametilén-co-etilén éter) glicoles ofrecen ventajas frente a los poli (tetrametilén éter) glicoles en térmicos de ciertas propiedades físicas específicas. A unos contenidos en etilén éter mayores que 20% molar, los poli (tetrametilén-co-etilén éter) glicoles son líquidos moderadamente viscosos a temperatura ambiente, y tienen una menor viscosidad que los poli (tetrametilén éter) glicoles del mismo peso molecular a unas temperaturas por encima del punto de fusión de los poli (tetrametilén éter) glicoles. Ciertas propiedades físicas de los poliuretanos o las poliuretanureas preparadas a partir de los poli (tetrametilén-co-etilén éter) glicoles superan a las propiedades de los poliuretanos o las poliuretanureas preparadas a partir de los poli (tetrametilén éter) glicoles.
En la técnica también se conocen elastanos basados en poli (tetrametilén-co-etilén éter) glicoles. Sin embargo, la mayoría de estos se basan en coextensores o extensores que contienen poli (tetrametilén-co-etilén éter) distintos de la etilendiamina. Por ejemplo, la patente de EEUU nº 4.224.432 de Pechhold et al. divulga el uso de poli (tetrametilén-co-etilén éter) glicoles con un bajo contenido én éteres cíclicos para preparar elastanos y otras poliuretanureas. Pechold divulga que se prefieren unos niveles de etilén éter mayores que 30%. Pechold no divulga el uso de coextensores, aunque divulga que pueden utilizarse mezclas de aminas.
La patente de EEUU nº 4.658.065 de Aoshima et al. divulga la preparación de varios copoliéteres de THF a través de la reacción del THF y alcoholes polihidroxílicos empleando catalizadores de heteropoliácidos. Aoshima también divulga que pueden incluirse éteres cíclicos copolimerizables, tales como óxido de etileno, con el THF en el procedimiento de polimerización. Aoshima divulga que pueden utilizarse copoliéter glicoles para preparar elastanos, pero no contiene ejemplos de elastanos preparados a partir de poli (tetrametilén-co-etilén éter) glicoles.
La patente de EEUU nº 3.425.999 de Axelrood et al. divulga la preparación de poli (éter uretanureas) a partir de poli (tetrametilén-co-etilén éter) glicoles para su uso en la resistencia de aceites y la obtención de una buena actuación a baja temperatura. Los poli (tetrametilén-co-etilén éter) glicoles tienen un contenido en etilén éter que varía del 20% al 60% en peso (equivalente a 29% al 71% molar) . Axelrood no divulga el uso de estas uretanureas en elastanos.
La patente de EEUU nº 6.639.041 de Nishikawa et al. divulga fibras que tienen buena elasticidad a baja temperatura, que contienen poliuretanureas preparadas a partir de polioles que contienen copoliéteres de THF, óxido de etileno y/u óxido de propileno, diisocianatos, y diaminas y polímeros solvatados en disolventes orgánicos. Nishikawa divulga que estas composiciones tienen mejor actuación a baja temperatura frente a elastanos de homopolímeros convencionales. Nishikawa también divulga que “con un contenido en etilén éter mayor que aproximadamente 37% molar en el copoli (éter) glicol, la potencia de descarga a unos alargamientos bajos es inaceptablemente baja, disminuye el alargamiento en la rotura, y aumenta la consolidación, aunque muy poco”. Los ejemplos en Nishikawa demuestran que a medida que aumenta el porcentaje molar del resto etilén éter en el copoliéter desde 22% al 31% al 37% molar, aumenta el alargamiento en la rotura, pero tras aumentar hasta 50% molar, el alargamiento en la rotura disminuye.
Debido al menor coste de la materia prima del óxido de etileno y al mayor rendimiento del procedimiento, el coste para la fabricación del poli (tetrametilén-co-etilén éter) glicol disminuye significativamente a medida que aumenta el contenido en etilén éter. Para las composiciones de elastanos basadas en un menor contenido en etilén éter (del 16% al 35% molar de etilén éter) de los poli (tetrametilén-co-etilén éter) glicoles, la presente invención proporciona menores costes de la materia prima porque el coste de una mezcla de un poli (tetrametilén-co-etilén éter) glicol con alto contenido en etilén éter, con poli (tetrametilén éter) glicoles, es menor que el coste de un poli (tetrametilén-coetilén éter) glicoles con menor contenido en etilén éter.
Además, es evidente que los poli (tetrametilén-co-etilén éter) glicoles con alto contenido en etilén éter son valiosos para ciertos usos finales de los elastanos, mientras que los poli (tetrametilén-co-etilén éter) glicoles con menor contenido en etilén éter son más valiosos para otros usos finales de los elastanos. La presente invención permite la producción de sólo uno o dos copoli (éter) glicoles con alto contenido en etilén éter. Para los usos finales de los elastanos en los que se desea un copoli (éter) glicol con un menor contenido en etilén éter, los copoli (éter) glicoles pueden producirse mezclando un poli (tetrametilén-co-etilén éter) glicol con alto contenido en etilén éter con poli (tetrametilén éter) glicoles para alcanzar un contenido en etilén éter diana sin sacrificar ninguna de las propiedades físicas del elastano.
Sumario de la invención La presente invención se refiere a un elastano que comprende un producto de reacción de la poliuretanurea de: (a) un poli (tetrametilén-co-etilén éter) glicol que comprende unidades constituyentes obtenidas mediante... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Una poliuretanurea que comprende un producto de reacción de:
(a) un poli (tetrametilén-co-etilén éter) glicol que comprende unidades constituyentes obtenidas mediante la copolimerización de tetrahidrofurano y óxido de etileno, en el que la porción de unidades derivadas del óxido de etileno está presente en el poli (tetrametilén-co-etilén éter) glicol en más del 37% al 70% molar, preferiblemente del 48% al 58% molar;
(b) un glicol polimérico seleccionado del grupo que consiste en un poli (tetrametilén éter) glicol, un poli (tetrametilénco-2-metiltetrametilén éter) glicol, un poli (etilén éter) glicol, un poli (propilén éter) glicol, un poli (carbonato) glicol, un poli (éster) glicol, y sus combinaciones;
(c) al menos un diisocianato;
(d) al menos un extensor de cadena de diamina; y
en la que el poli (tetrametilén-co-etilén éter) glicol y el glicol polimérico combinados tienen un peso molecular entre 650 Daltons y 4000 Daltons.
2. La poliuretanurea de la reivindicación 1, en la que el glicol polimérico está seleccionado del grupo que consiste en un poli (tetrametilén éter) glicol, un poli (tetrametilén-co-2-metiltetrametilén éter) glicol, un poli (propilén éter) glicol, un poli (carbonato) glicol, un poli (éster) glicol, o sus combinaciones, y en la que el poli (tetrametilén-co-etilén éter) glicol y el glicol polimérico combinados tienen un porcentaje global de unidades derivadas del óxido de etileno menor o igual a 35% molar.
3. La poliuretanurea de la reivindicación 1, en la que el glicol polimérico es un poli (etilén éter) glicol, y en la que el poli (tetrametilén-co-etilén éter) glicol y el poli (etilén éter) glicol combinados tienen un porcentaje global de unidades derivadas del óxido de etileno del 35% al 70% molar.
4. Un elastano que comprende el producto de reacción de la poliuretanurea de la reivindicación 1 o de la reivindicación 2 o de la reivindicación 3.
5. El elastano de la reivindicación 4, en el que el poli (tetrametilén-co-etilén éter) glicol y el glicol polimérico están presentes cada uno en al menos 10% molar de la suma de los moles del poli (tetrametilén-co-etilén éter) glicol y los moles del glicol polimérico.
6. El elastano de la reivindicación 4, en el que dicho producto de reacción de la poliuretanurea tiene una proporción molar de diisocianato a la suma de los moles del poli (tetrametilén-co-etilén éter) glicol y el glicol polimérico entre 1, 2 y 2, 3.
7. El elastano de la reivindicación 4, en el que el diisocianato está seleccionado del grupo que consiste en 1isocianato-4-[ (4-isocianatofenil) metil]benceno, 1-isocianato-2-
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