Poli(ureauretano)s, artículos y revestimientos preparados a partir de los mismos, y procedimientos de fabricación de los mismos.

Un poli(ureauretano) que comprende un producto de reacción de componentes que comprenden:

(a) al menos un prepolímero de ureauretano con funcionalidad isocianato que comprende el producto dereacción de:

(1) al menos un prepolímero de uretano con funcionalidad isocianato que comprende el producto dereacción de:

(i) una primera cantidad de al menos un poliisocianato; y

(ii) una primera cantidad de al menos un poliol ramificado que tiene de 4 a 18 átomos de carbono yal menos 3 grupos hidroxilo; y

(2) agua, para formar un prepolímero de ureauretano con funcionalidad isocianato; y

(b) una segunda cantidad de al menos un poliisocianato y una segunda cantidad de al menos un poliolramificado.

Poli (ureauretano) s, artículos y revestimientos preparados a partir de los mismos, y procedimientos de fabricación de los mismos La presente invención se refiere a poli (ureauretano) s preparados a partir de polioles ramificados, poliisocianatos ramificados y/o trímeros de poliisocianato, a artículos y revestimientos preparados a partir de los mismos, y a procedimientos de fabricación de los mismos.

Se ha desarrollado una serie de materiales poliméricos orgánicos, por ejemplo, plásticos tales como policarbonatos y acrílicos, como alternativas y sustitutos del vidrio en aplicaciones tales como lentes ópticas, fibras ópticas, ventanas y elementos transparentes para automoción, náutica y aviación. Por ejemplo, en acristalamientos para aeronaves tanto los policarbonatos, tales como LEXAN®, como los acrílicos han gozado de gran aceptación. Estos materiales poliméricos pueden ser ventajosos frente al vidrio, incluyendo la resistencia a hacerse añicos o a la penetración, un peso más ligero para una aplicación dada, flexibilidad, facilidad de moldeo y capacidad de tinción. Desafortunadamente, hay algunas graves desventajas asociadas tanto con los policarbonatos como con los acrílicos. Los policarbonatos se arañan fácilmente y, si se exponen directamente a la luz solar y a condiciones duras, enseguida se dificulta la visión a través de los mismos. Los acrílicos, aunque no se arañan tan fácilmente como los policarbonatos, no tienen las propiedades físicas de los policarbonatos, tales como la temperatura de deformación térmica y la resistencia al impacto. Algunos policarbonatos resistentes a un "gran impacto" pueden tener una resistencia al impacto desigual que se puede degradar con el tiempo, una mala resistencia a la propagación de grietas (factor K) , una mala calidad óptica, una baja resistencia a los disolventes y una baja resistencia a la intemperie. Incluso aunque los policarbonatos pueden presentar una buena resistencia al impacto cuando son impactados a bajas velocidades, a altas velocidades de impacto, superiores a aproximadamente 335, 3 m/s tales como las existentes en aplicaciones de balística, una bala de 9 mm (125 granos) disparada desde aproximadamente 6, 1 m a una velocidad de aproximadamente 411 m/s puede atravesar fácilmente un plástico de policarbonato de 2, 5 cm de espesor.

Además, los policarbonatos normalmente se extruyen, lo que puede producir distorsiones ópticas en el extruido en la dirección de extrusión. Para aplicaciones ópticas tales como cubiertas de cabina de aviones de combate, los policarbonatos normalmente se deben someter a una etapa de procesamiento adicional para retirar las distorsiones, que puede aumentar el coste. Además, algunos policarbonatos son birrefringentes, lo que también puede provocar distorsiones ópticas, por ejemplo, el número de Abbe de LEXAN es 34. Valores de Abbe superiores indican una mejor agudeza visual y menores aberraciones cromáticas.

Así pues, existe la necesidad en la técnica de desarrollar polímeros útiles para producir artículos que tengan una buena calidad óptica, una alta resistencia al impacto, una alta firmeza al impacto, un alto factor K, una buena resistencia balística, una buena resistencia a los disolventes y buena resistencia a la intemperie. También es deseable la capacidad de fabricar artículos mediante colada o moldeo por inyección en lugar de mediante extrusión.

El documento US 4.153.777 describe un poli (ureauretano) que se prepara primero haciendo reaccionar de 1, 5 a 2, 5 equivalentes de un poliisocianato orgánico con 0, 05 a 0, 40 equivalentes de agua para formar un prepolímero de poliurea, seguido de la reacción con un poliol de poliéter o un poliol de poliéster. El prepolímero de poli (ureauretano) resultante se extiende y/o se reticula con un poliol que tiene un peso molecular inferior a 800, dando un poli (ureauretano) curado.

En algunas realizaciones no restrictivas, la presente invención proporciona poli (ureauretano) s que comprenden un producto de reacción de componentes que comprenden:

(a) al menos un prepolímero de ureauretano con funcionalidad isocianato que comprende el producto de reacción de:

(1) al menos un prepolímero de uretano con funcionalidad isocianato que comprende el producto de reacción de:

(i) una primera cantidad de al menos un poliisocianato; y

(ii) una primera cantidad de al menos un poliol ramificado que tiene de 4 a 18 átomos de

carbono y al menos 3 grupos hidroxilo; y

(2) agua,

para formar un prepolímero de ureauretano con funcionalidad isocianato; y

(b) una segunda cantidad de al menos un poliisocianato y una segunda cantidad de al menos un poliol ramificado.

En algunas realizaciones no restrictivas, la presente invención proporciona procedimientos de preparación de poli (ureauretano) que comprende las etapas de:

(a) hacer reaccionar al menos un poliisocianato y al menos un poliol ramificado que tiene de 4 a 18 átomos de carbono y al menos 3 grupos hidroxilo para formar un prepolímero de uretano con funcionalidad isocianato;

(b) hacer reaccionar el prepolímero de uretano con funcionalidad isocianato con agua y poliisocianato para formar un prepolímero de ureauretano con funcionalidad isocianato; y

(c) hacer reaccionar los componentes del producto de reacción que comprenden el prepolímero de ureauretano con funcionalidad isocianato con al menos un poliol alifático que tiene de 4 a 18 átomos de carbono y al menos 3 grupos hidroxilo,

en las que los componentes del producto de reacción están esencialmente libres de agente de curado de amina.

En otras realizaciones no restrictivas, la presente invención proporciona una composición de poli (ureauretano) s que 10 comprende:

(a) al menos un poli (ureauretano) que comprende un producto de reacción de componentes que comprenden:

(i) al menos un prepolímero de uretano con funcionalidad isocianato que comprende un producto de reacción de:

1. una primera cantidad de al menos un poliisocianato; y

2. una primera cantidad de al menos un poliol ramificado; y

(ii) agua,

para formar un prepolímero de ureauretano con funcionalidad isocianato ; y

(b) una segunda cantidad de al menos un poliisocianato y una segunda cantidad de al menos un poliol ramificado; y

(c) al menos un material de refuerzo seleccionado de entre el grupo que consiste en materiales inorgánicos poliméricos, materiales inorgánicos no poliméricos, materiales orgánicos poliméricos, materiales orgánicos no poliméricos, compuestos de los mismos y mezclas de los mismos.

En algunas realizaciones no restrictivas, la presente invención proporciona procedimientos para formar una composición de poliuretano reforzada que comprende las etapas de: mezclar una solución precursora de los componentes del producto de reacción del anterior poli (ureauretano) con un precursor para las nanoestructuras; formar las nanoestructuras a partir del precursor de las nanoestructuras en la matriz de poliuretano; y polimerizar el precursor de los componentes del producto de reacción para formar el poliuretano.

En otras realizaciones no restrictivas, la presente invención proporciona un laminado que comprende:

(A) al menos una capa de al menos un poli (ureauretano) que comprende un producto de reacción de 30 componentes que comprenden:

(a) al menos un prepolímero de ureauretano con funcionalidad isocianato que comprende un producto de reacción de componentes que comprenden:

(1) al menos un prepolímero de uretano con funcionalidad isocianato que comprende un producto de reacción de:

a. una primera cantidad de al menos un poliisocianato; y

b. una primera cantidad de al menos un poliol ramificado; y

(2) agua,

para formar un prepolímero de ureauretano con funcionalidad isocianato; y

(b) una segunda cantidad de al menos un poliisocianato y una segunda cantidad de al menos un poliol 40 ramificado; y

(B) al menos una capa de un sustrato seleccionado de entre el grupo que consiste en papel, vidrio, cerámica, madera, mampostería, producto textil, metal o material polimérico orgánico y sus combinaciones.

La presente invención también proporciona composiciones curadas, artículos, laminados y procedimientos para la fabricación y el uso de los mismos que comprenden los anteriores poli (ureauretano) s.

Como se usa en la presente memoria, los términos espaciales o direccionales tales como "interno", "izquierda", "derecha", "arriba", "abajo", "horizontal", "vertical" y similares, se refieren a la invención como se ha descrito en la presente memoria. Sin embargo, se ha de entender que la invención... [Seguir leyendo]

1. Un poli (ureauretano) que comprende un producto de reacción de componentes que comprenden:

(a) al menos un prepolímero de ureauretano con funcionalidad isocianato que comprende el producto de reacción de:

(1) al menos un prepolímero de uretano con funcionalidad isocianato que comprende el producto de reacción de:

(i) una primera cantidad de al menos un poliisocianato; y

(ii) una primera cantidad de al menos un poliol ramificado que tiene de 4 a 18 átomos de carbono y al menos 3 grupos hidroxilo; y

(2) agua, para formar un prepolímero de ureauretano con funcionalidad isocianato; y

(b) una segunda cantidad de al menos un poliisocianato y una segunda cantidad de al menos un poliol ramificado.

2. El poli (ureauretano) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el poliisocianato está seleccionado de entre el grupo que consiste en diisocianatos, triisocianatos, dímeros, trímeros y mezclas de los mismos.

3. El poli (ureauretano) de acuerdo con la reivindicación 2, en el que el poliisocianato es 4, 4'-metilen-bis- (diclohexil isocianato) .

4. El poli (ureauretano) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el poliol ramificado está seleccionado de entre el grupo que consiste en glicerol, glicerina, tetrametilolmetano, trimetiloletano, trimetilolpropano, eritritol, pentaeritritol, dipentaeritritol, tripentaeritritol, sorbitano, derivados alcoxilados de los mismos y mezclas de los mismos.

5. El poli (ureauretano) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la cantidad de poliol ramificado usada para formar el poliuretano es de aproximadamente 0, 3 a aproximadamente 0, 9 equivalentes.

6. El poli (ureauretano) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que los componentes del producto de reacción comprenden además al menos un diol alifático que tiene de 2 a 18 átomos de carbono.

7. El poli (ureauretano) de acuerdo con la reivindicación 6, en el que el diol alifático está seleccionado de entre el grupo que consiste en etilenglicol, dietilenglicol, trietilenglicol, tetraetilenglicol, 1, 2-etanodiol, propanodiol, butanodiol, pentanodiol, hexanodiol, heptanodiol, octanodiol, nonanodiol, decanodiol, dodecanodiol, sorbitol, manitol, ciclopentanodiol, 1, 4-ciclohexanodiol, ciclohexanodimetanol, 1, 4-bencenodimetanol, xilenglicol, alcohol hidroxibencílico, bis (2-hidroxietil) tereftalato de dihidroxitolueno, 1, 4-bis (hidroxietil) piperazina, N, N', bis (2hidroxietil) oxamida y mezclas de los mismos.

8. El poli (ureauretano) de acuerdo con la reivindicación 6, en el que la cantidad de diol usada para formar el poliuretano es de aproximadamente 0, 3 a aproximadamente 0, 7 equivalentes.

9. El poli (ureauretano) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que los componentes del producto de reacción comprenden además uno o más polioles de poliuretano, acrilamidas, alcoholes polivinílicos, acrilatos con funcionalidad hidroxi, metacrilatos con funcionalidad hidroxi, alcoholes alílicos, dihidroxioxamidas, dihidroxiamidas, dihidroxipiperidinas, dihidroxiftalatos, dihidroxietilhidroquinonas y mezclas de los mismos.

10. El poli (ureauretano) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que los componentes del producto de reacción están esencialmente libres de poliol de poliéster.

11. El poli (ureauretano) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que los componentes del producto de reacción están esencialmente libres de poliol de poliéter.

12. El poli (ureauretano) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que los componentes del producto de reacción están esencialmente libres de agente de curado de amina.

13. Un artículo que comprende el poli (ureauretano) de la reivindicación 1.

14. El artículo de acuerdo con la reivindicación 13, siendo el artículo un artículo moldeado.

15. El artículo de acuerdo con la reivindicación 13, estando el artículo seleccionado de entre el grupo que consiste en elementos transparentes, artículos ópticos, artículos fotocrómicos, artículos con resistencia balística y acristalamientos.

16. Un laminado que comprende:

(a) al menos una capa de poli (ureauretano) de la reivindicación 1; y

(b) al menos una capa de un sustrato seleccionado de entre el grupo que consiste en papel, vidrio, cerámica, madera, mampostería, producto textil, metal o material polimérico orgánico y combinaciones de los mismos.

17. Una composición de revestimiento que comprende el poli (ureauretano) de la reivindicación 1.

18. Un procedimiento para preparar un poli (ureauretano) de acuerdo con la reivindicación 1 que comprende las 5 etapas de:

(a) hacer reaccionar al menos un poliisocianato y al menos un poliol ramificado que tiene de 4 a 18 átomos de carbono y al menos 3 grupos hidroxilo para formar un prepolímero de uretano con funcionalidad isocianato;

(b) hacer reaccionar el prepolímero de uretano con funcionalidad isocianato con agua y poliisocianato para formar un prepolímero de ureauretano con funcionalidad isocianato; y

(c) hacer reaccionar los componentes del producto de reacción que comprenden el prepolímero de ureauretano con funcionalidad isocianato con al menos un poliol alifático que tiene de 4 a 18 átomos de carbono y al menos 3 grupos hidroxilo,

en el que los componentes del producto de reacción están esencialmente libres de agente de curado de amina.