Poliesterpolioles a base de ácidos dicarboxílicos aromáticos y espumas duras de poliuretano fabricadas a partir de los mismos.

Procedimiento para la preparación de un poliesterpoliol, en el que

•

se prepara un polieteralcohol (d) con una funcionalidad mayor o igual a 2 mediante alcoxilación de un poliol (g) con una funcionalidad mayor o igual a 2 en presencia de una amina como catalizador,

• así como opcionalmente se prepara un polieteralcohol (e) con una funcionalidad mayor o igual a 2 mediante alcoxilación de un poliol (h) con una funcionalidad mayor o igual a 2 en presencia de un catalizador distinto de amina y entonces se hace reaccionar

• del 2 % al 50 % en mol del polieteralcohol (d) y

• del 0 % al 45 % en mol del polieteralcohol (e) y

• del 0 % al 50 % en mol de un poliol (f) con una funcionalidad mayor o igual a 2, seleccionado del grupo que contiene glicerina, trimetilolpropano, pentaeritritol con

• del 10 % al 70 % en mol de una composición de ácido dicarboxílico, que contiene (a1) en del 50 % al 100 % en mol, con respecto a la composición de ácido dicarboxílico (a), un ácido dicarboxílico aromático o una mezcla de ácidos dicarboxílicos aromáticos, (a2) en del 0 % al 50 % en mol, con respecto a la composición de ácido dicarboxílico (a), uno o varios ácidos dicarboxílicos alifáticos y

• del 2 % al 30 % en mol de uno o varios ácidos grasos y/o derivados de ácidos grasos y

• del 10 % al 70 % en mol de uno o varios dioles alifáticos o cicloalifáticos con 2 a 18 átomos de C o alcoxilatos de los mismos,

en el que se los % en mol de los componentes (a) a (f) suman respectivamente el 100 %, y en el que se hace reaccionar por kg de poliesterpoliol al menos 200 mmol de polioles (d) con una funcionalidad OH mayor o igual a 2.

Poliesterpolioles a base de ácidos dicarboxílicos aromáticos y espumas duras de poliuretano fabricadas a partir de los mismos La presente invención se refiere a un procedimiento para la preparación de poliesterpolioles a base de ácidos dicarboxílicos aromáticos, así como a su uso para la fabricación de espumas duras de poliuretano.

Se conoce la fabricación de espumas duras de poliuretano mediante reacción de di-o poliisocianatos orgánicos u orgánicos modificados con compuestos de peso molecular superior con al menos dos átomos de hidrógeno reactivos, en particular con polieterpolioles de la polimerización de óxido de alquileno o poliesterpolioles de la policondensación de alcoholes con ácidos dicarboxílicos en presencia de catalizadores de poliuretano, agentes de alargamiento de cadena y/o agentes de reticulación, agentes expansores y otros coadyuvantes y aditivos y se describe en numerosas publicaciones de patentes y bibliográficas.

A modo de ejemplo se menciona el Kunststoffhandbuch, volumen VII, Polyurethane, Carl-Hanser-Verlag, Múnich, 1ª edición 1966, editada por Dr. R. Vieweg y Dr. A. Höchtlen, así como 2ª edición 1983 y 3ª edición 1993, editadas por Dr. G. Oertel. Mediante elección adecuada de los componentes de síntesis y sus proporciones cuantitativas pueden fabricarse espumas de poliuretano con propiedades mecánicas muy buenas.

En el contexto de la presente divulgación se usan los términos “poliesterpoliol”, “poliésterol”, “poliesteralcohol” y la abreviatura “PESOL” de manera equivalente. La abreviatura “PEOL” representa poliéterol, lo que es equivalente a polieteralcohol. “Poliol” designa un compuesto con al menos dos grupos OH libres.

En el uso de poliesterpolioles es habitual usar policondensados de ácidos dicarboxílicos aromáticos y/o alifáticos y alcanodioles y/o alcanotrioles o éterdioles. Sin embargo es posible también procesar residuos de poliéster y en este caso en particular residuos de poli (tereftalato de etileno) (PET) o de poli (tereftalato de butileno) (PBT) . Para ello se conoce y se han descrito una serie completa de procedimientos. Es básico de algunos procedimientos la transformación del poliéster en un diéster del ácido tereftálico, por ejemplo en tereftalato de dimetilo. En los documentos DE-A 1003714 o US-A 5.051.528 se describen transesterificaciones de este tipo usando metanol y catalizadores de transesterificación.

El documento US 3.138.562, que trata de “Cellular Polyurethane Plastics” (plásticos de poliuretanos celulares) , da a conocer un procedimiento para la preparación de poliesterpolioles en el que se usan alcoholes trifuncionales (TMP) . No se menciona cómo se preparan los productos de partida, por ejemplo polieteralcoholes (glicerina propoxilada) .

Además se sabe que los ésteres a base de ácido tereftálico están considerados como ésteres a base de ácido ftálico con respecto al comportamiento frente a incendios. Esto se expresa por ejemplo en el documento WO 2010/043624. También pueden usarse polieterpolioles para la preparación de poliuretanos, y como componente para la síntesis de poliésteroles.

Generalmente se preparan estos polieterpolioles mediante alcoxilación catalizada de un iniciador con funcionalidad OH.

Como catalizadores de alcoxilación se usan compuestos básicos de manera convencional, en particular KOH. También se usan en muchos casos catalizadores de cianuro bimetálico (DMC) o carbenos.

En los catalizadores de KOH usados con frecuencia para la alcoxilación de compuestos con funcionalidad OH debe realizarse sin embargo tras la reacción aún una etapa de procesamiento, para separar el catalizador del producto. Este procesamiento se realiza normalmente mediante neutralización y filtración posterior. A este respecto permanecen sin embargo en la mayoría de las casos ciertas cantidades del producto en el catalizador que va a separarse; con ello se reduce el rendimiento del producto.

Sería deseable si pudiera prescindirse del procesamiento de los poliéteroles (entre otras cosas debido a pérdidas de poliol y la inversión necesaria en esta parte de la instalación) . En la catálisis con KOH empleada de manera rutinaria permanecería sin embargo el catalizador básico en el poliéterol y puede impedir la esterificación catalizada con ácido posterior para la preparación de poliésteroles.

La etapa de procedimiento adicional que requiere mucho tiempo del procesamiento puede evitarse cuando en lugar de KOH se usa un catalizador amínico. Estos catalizadores de amina pueden permanecer generalmente en el producto.

Sin embargo, en el caso de que deba hacerse reaccionar el producto de poliéterol mediante esterificación por ejemplo con un ácido dicarboxílico posteriormente para dar un poliesterpoliol, el catalizador de amina que permanece en el poliéterol puede originar igualmente problemas, dado que éste impide la esterificación habitualmente catalizada con ácido de Lewis.

Además se sabe que los compuestos de amina reducen por regla general la estabilidad frente a la hidrólisis del poliésterol.

Por consiguiente se planteó el objetivo de facilitar un poliesterpoliol constituido entre otras cosas por un poliéterol, que pudiera prepararse con gasto a ser posible bajo (o sea entre otras cosas a ser posible con pocas etapas de procesamiento y purificación) y además pudiera usarse sin problemas en la preparación de poliuretano (PU) y proporcionara a este respecto buenos resultados en el PU.

Sorprendentemente pudo alcanzarse el objetivo mencionado ahora usando un componente polieterpoliol en el poliesterpoliol, que podía prepararse mediante reacción de un poliol, en particular polieteralcohol, con una funcionalidad mayor o igual a 2 con al menos un óxido de alquileno con catálisis con amina.

Es objeto de la presente invención un procedimiento para la preparación de un poliesterpoliol, en el que

• se prepara un polieteralcohol (d) con una funcionalidad mayor o igual a 2 mediante alcoxilación de un poliol (g) con una funcionalidad mayor o igual a 2 en presencia de una amina como catalizador,

• así como opcionalmente se prepara un polieteralcohol (e) con una funcionalidad mayor o igual a 2 mediante alcoxilación de un poliol (h) con una funcionalidad mayor o igual a 2 en presencia de un catalizador distinto de amina y después se hace reaccionar

• del 2 % al 50 % en mol del polieteralcohol (d) y

• del 0 % al 45 % en mol del polieteralcohol (e) y

• del 0 % al 50 % en mol de un poliol (f) con una funcionalidad mayor o igual a 2, seleccionado del grupo que contiene glicerina, trimetilolpropano, pentaeritritol con

• del 10 % al 70 % en mol de una composición de ácido dicarboxílico que contiene

(a1) en del 50 % al 100 % en mol, con respecto a la composición de ácido dicarboxílico (a) , un ácido dicarboxílico aromático o una mezcla de ácidos dicarboxílicos aromáticos, (a2) en del 0 % al 50 % en mol, con respecto a la composición de ácido dicarboxílico (a) , uno o varios ácidos dicarboxílicos alifáticos y

• del 2 % al 30 % en mol de uno o varios ácidos grasos y/ o derivados de ácidos grasos y

• del 10 % al 70 % en mol de uno o varios dioles alifáticos o cicloalifáticos con 2 a 18 átomos de C o alcoxilatos de los mismos,

en el que los % en mol de los componentes (a) a (f) suman respectivamente el 100 %, y en el que se hacen reaccionar por kg de poliesterpoliol al menos 200 mmol de polioles (d) con una funcionalidad OH mayor o igual a 2 .

En una forma de realización de la presente invención comprende el componente a1) al menos un material del grupo que contiene ácido tereftálico, tereftalato de dimetilo (DMT) , poli (tereftalato de etileno) (PET) , ácido ftálico, anhídrido de ácido ftálico (PSA) y ácido isoftálico.

En una forma de realización de la presente invención comprende el componente a1) al menos un material del grupo que contiene ácido tereftálico, tereftalato de dimetilo (DMT) , poli (tereftalato de etileno) (PET) y anhídrido de ácido ftálico (PSA) , preferentemente ácido tereftálico, tereftalato de dimetilo (DMT) y poli (tereftalato de etileno) (PET) , de manera especialmente preferente ácido tereftálico.

En una forma de realización de la presente invención, el ácido dicarboxílico alifático a2) se selecciona del grupo que contiene ácidos dicarboxílicos alifáticos con 4 a 6 átomos de carbono.

En una forma de realización de la presente invención, el componente a2) está contenido en del 0 % al 30 % en mol, preferentemente del 0 % al 10 %... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la preparación de un poliesterpoliol, en el que

• se prepara un polieteralcohol (d) con una funcionalidad mayor o igual a 2 mediante alcoxilación de un poliol (g) con una funcionalidad mayor o igual a 2 en presencia de una amina como catalizador,

• así como opcionalmente se prepara un polieteralcohol (e) con una funcionalidad mayor o igual a 2 mediante alcoxilación de un poliol (h) con una funcionalidad mayor o igual a 2 en presencia de un catalizador distinto de amina y entonces se hace reaccionar

• del 2 % al 50 % en mol del polieteralcohol (d) y

• del 0 % al 45 % en mol del polieteralcohol (e) y

• del 0 % al 50 % en mol de un poliol (f) con una funcionalidad mayor o igual a 2, seleccionado del grupo que contiene glicerina, trimetilolpropano, pentaeritritol con

• del 10 % al 70 % en mol de una composición de ácido dicarboxílico, que contiene

(a1) en del 50 % al 100 % en mol, con respecto a la composición de ácido dicarboxílico (a) , un ácido dicarboxílico aromático o una mezcla de ácidos dicarboxílicos aromáticos, (a2) en del 0 % al 50 % en mol, con respecto a la composición de ácido dicarboxílico (a) , uno o varios ácidos dicarboxílicos alifáticos y

• del 2 % al 30 % en mol de uno o varios ácidos grasos y/o derivados de ácidos grasos y

• del 10 % al 70 % en mol de uno o varios dioles alifáticos o cicloalifáticos con 2 a 18 átomos de C o alcoxilatos de los mismos,

en el que se los % en mol de los componentes (a) a (f) suman respectivamente el 100 %, y en el que se hace reaccionar por kg de poliesterpoliol al menos 200 mmol de polioles (d) con una funcionalidad OH mayor o igual a 2.

2. Procedimiento para la preparación de un poliesterpoliol de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el ácido dicarboxílico aromático (a1) se selecciona del grupo que contiene ácido tereftálico, tereftalato de dimetilo (DMT) , poli (tereftalato de etileno) (PET) , ácido ftálico, anhídrido de ácido ftálico (PSA) y ácido isoftálico.

3. Procedimiento para la preparación de un poliesterpoliol de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el que el ácido dicarboxílico alifático (a2) se selecciona del grupo que contiene ácidos dicarboxílicos alifáticos con 4 a 6 átomos de carbono.

4. Procedimiento para la preparación de un poliesterpoliol de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el ácido graso y/o el derivado de ácido graso (b) se seleccionan del grupo que contiene ácido oleico, aceite de soja y aceite de colza.

5. Procedimiento para la preparación de un poliesterpoliol de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el diol alifático o cicloalifático con 2 a 18 átomos de C o alcoxilato del mismo (c) es dietilenglicol.

6. Procedimiento para la preparación de un poliesterpoliol de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el poliol (g) y el poliol (h) respectivamente independientemente entre sí se seleccionan del grupo que contiene glicerina, trimetilolpropano, pentaeritritol, polietilenglicol (PEG) y mezclas de los mismos.

7. Procedimiento para la preparación de un poliesterpoliol de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el poliol g) presenta una funcionalidad mayor de 2.

8. Procedimiento para la preparación de un poliesterpoliol de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el catalizador de amina de acuerdo con (d) se selecciona del grupo que contiene DMEOA (dimetiletanolamina) , imidazol y derivados de imidazol así como mezclas de los mismos.

9. Procedimiento para la preparación de un poliesterpoliol de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, en el que el catalizador distinto de amina de acuerdo con (e) se selecciona del grupo que contiene KOH, catalizadores de cianuro bimetálico (DMC) , carbenos.

10. Procedimiento para la preparación de un poliesterpoliol de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, en el que el poliesterpoliol presenta una funcionalidad promedio mayor o igual a 2.