Polioles autocatalíticos.

Composición de poliol polimérico que comprende un producto de reacción de:

(a) una composición de amina polimérica que comprende compuestos de amina que tienen la fórmula:**Fórmula**

en los que:

cada RA es, independientemente, un alquilo C1-C6 lineal o ramificado;

cada RB es, independientemente, un alcanodiilo C3-C6 lineal o ramificado;

cada X es, independientemente, un átomo de hidrógeno o RC-NH2;

RC es un alcanodiilo C3-C6 lineal o ramificado;

n es un número entero en un intervalo de 0 a 10; y

la composición de amina polimérica tiene un peso molecular promedio en número (Mn) de 250 a 1.500; y

(b) como mínimo, un compuesto de epóxido que tiene la fórmula:**Fórmula**

o, como mínimo, un compuesto de glicidil éter que tiene la fórmula:**Fórmula**

o, una combinación de los mismos;

en los que:

RY es fenilo, ciclohexilo, o un alquilo C2-C18 lineal o ramificado;

RZ es hidrógeno, un fenilo sustituido con alquilo C1-C6 lineal o ramificado.

Polioles autocatalíticos REFERENCIA CRUZADA CON SOLICITUDES RELACIONADAS

La presente solicitud reivindica el beneficio de la solicitud provisional de Estados Unidos No. 60/973.459, presentada el 19 de septiembre de 2007.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere, en general, a composiciones de polioles poliméricos y procedimientos de fabricación de dichas composiciones. Además, la presente invención se refiere a formulaciones de polioles que contienen estas composiciones de polioles poliméricos y a procedimientos de fabricación de gel y espuma de poliuretano que utilizan dichas composiciones de polioles poliméricos.

En general, los polioles se pueden utilizar con poliisocianatos y catalizadores y/u otros aditivos para formar poliuretanos y espumas de poliuretano para una amplia variedad de aplicaciones comerciales. A menudo, los catalizadores con una base amina se utilizan en la producción de espuma de poliuretano. Puede ser beneficioso para limitar la volatilidad de este componente de amina o para disminuir la cantidad de su utilización en una formulación de poliuretano. Además de reducir los compuestos orgánicos volátiles (VOC) , la disminución de la volatilidad o la reducción del nivel de utilización de amina puede reducir la exposición del trabajador, mejorar la seguridad y cumplir con los criterios de calidad.

Se sabe que los compuestos con grupos de amina terciaria son catalizadores útiles para reacciones de uretano. Algunos polioles, tales como los polioles autocatalíticos, contienen grupos de amina terciaria que pueden reducir o eliminar la necesidad de catalizadores habituales de amina terciaria en las formulaciones para poliuretanos. La reactividad del sistema de reacción de uretano se puede mantener a un nivel reducido de catalizador de amina terciaria. Además, por ejemplo, la presencia de múltiples grupos de amina terciaria en un compuesto de poliol autocatalítico permite que la unión química durante una reacción de reticulación de gel o espuma de poliuretano. El producto resultante puede estar sustancialmente libre de emisiones de aminas volátiles.

De este modo, para aplicaciones de uretano, se desea producir compuestos de poliol o composiciones que tienen múltiples grupos de amina terciaria para reducir, o eliminar, tanto la cantidad de catalizador de amina terciaria utilizado como las emisiones de aminas volátiles. Por consiguiente, las composiciones de polioles poliméricos de la presente invención están dirigidas a estos objetivos.

El documento US 2006/0258832 se refiere a un procedimiento para preparar alcoholes de poliéter autocatalíticos mediante la reacción de sustancias de partida con una función H que contienen, como mínimo, un grupo amino que es catalíticamente activo en la reacción del uretano, en particular un grupo amino terciario, y, como mínimo, un grupo que es reactivo a los óxidos de alquileno, en particular un grupo amino primario y/o secundario y/o un grupo hidroxilo, con óxidos de alquileno.

CARACTERÍSTICAS DE LA INVENCIÓN La presente invención da a conocer composiciones de polioles poliméricos que comprenden compuestos de poliol, y procedimientos de fabricación de dichas composiciones. Estas composiciones de polioles poliméricos, en general, tienen un peso molecular promedio en peso (Mw) de 400 a 20.000. Dichas composiciones de polioles poliméricos pueden actuar como polioles autocatalíticos en aplicaciones del gel y espuma de poliuretano.

Las composiciones de polioles poliméricos, según la presente invención, comprenden un producto de reacción de:

en los que: cada RA es, independientemente, un alquilo C1-C6 lineal o ramificado; cada RB es, independientemente, un alcanodiilo C3-C6 lineal o ramificado; cada X es, independientemente, un átomo de hidrógeno o RC-NH2; RC es un alcanodiilo C3-C6 lineal o ramificado;

n es un número entero en un intervalo de 0 a 10; y

la composición de amina polimérica tiene un peso molecular promedio en número (Mn) de 250 a 1.500; y

o, como mínimo, un compuesto de glicidil éter que tiene la fórmula:

o, una combinación de los mismos; en los que: 10 RY es fenilo, ciclohexilo, o un alquilo C2-C18 lineal o ramificado; RZ es hidrógeno, un fenilo sustituido con alquilo C1-C6 lineal o ramificado.

En otro aspecto de la presente invención, una formulación de poliol comprende un producto de contacto de:

(i) una composición de poliol polimérico y

(ii) como mínimo, un segundo poliol, en el que dicho como mínimo segundo poliol es, como mínimo, un poliol de poliéter, como mínimo, un poliol de poliéster, o, como mínimo, un poliol polimérico, o cualquier combinación de los mismos.

Sin embargo, en otro aspecto, la presente invención da a conocer una composición que comprende un producto de 20 contacto de:

(i) como mínimo, un poliisocianato, y

(ii) una formulación de poliol que comprende una composición de poliol polimérico.

En este aspecto, la composición puede comprender además, como mínimo, un catalizador de uretano y/o, como mínimo, un aditivo. La formulación de poliol puede comprender además, como mínimo, un segundo poliol, además de la composición de poliol polimérico. Dicho, como mínimo, un segundo poliol puede ser, como mínimo, un poliol de poliéter, como mínimo, un poliol de poliéster, o, como mínimo, un poliol polimérico, o cualquier combinación de los mismos.

La presente invención también da a conocer un procedimiento de fabricación de un poliuretano. Dicho procedimiento comprende poner en contacto, como mínimo, un poliisocianato con una formulación de poliol que comprende una composición de poliol polimérico, en presencia de una cantidad catalíticamente eficaz de una composición de catalizador en condiciones suficientes para producir el poliuretano. Adicionalmente, la formulación de poliol puede comprender además, como mínimo, un segundo poliol.

En otro aspecto, se puede producir una espuma de poliuretano mediante el contacto, como mínimo, de un poliisocianato con una formulación de poliol que comprende una composición de poliol polimérico, en presencia, como mínimo, de un agente de soplado y una cantidad catalíticamente eficaz de una composición de catalizador en condiciones suficientes para producir la espuma de poliuretano.

En otro aspecto de la presente invención se da a conocer un procedimiento adicional para preparar una espuma de poliuretano. Este procedimiento comprende:

(a) formar una premezcla que comprende:

(i) una formulación de poliol que comprende una composición de poliol polimérico; 45 (ii) de 0, 5 a 50 pphp de agente de soplado;

(iii) de cero a 20 pphp de agua;

(iv) de 0, 05 a 10 pphp de agente de reticulación;

(v) de 0, 5 a 10 pphp de surfactante de silicio;

(vi) de cero a 50 pphp de retardante de la llama;

(vii) de cero a 20 pphp de un catalizador de gelificación o de un catalizador de soplado, o de una combinación de los mismos;

(b) poner en contacto la premezcla, como mínimo, con un poliisocianato con un índice de isocianato de 40 a 800. Las partes en peso por cien partes en peso de la formulación de poliol se abrevian como pphp.

Las composiciones de la presente invención tienen múltiples grupos de amina terciaria que son útiles en aplicaciones del gel y espuma de poliuretano. En algunos aspectos, la presente invención da a conocer espumas de poliuretano que están sustancialmente libres de aminas volátiles y/u olores de amina.

DESCRIPCIÓN BREVE DE VARIAS VISTAS DE LOS DIBUJOS

La figura 1 presenta una representación de la altura de la espuma frente al tiempo para las formulaciones de espuma del ejemplo 13 y el ejemplo 15.

DEFINICIONES

Las siguientes definiciones y abreviaturas se disponen a efectos de ayudar a los expertos en la materia en la comprensión de la descripción detallada de la presente invención. En la medida en que cualquier definición o uso proporcionados por cualquier documento incorporado en el presente documento por referencia entre en conflicto con la definición o uso dado a conocer en el presente documento, prevalece la definición o el uso dados a conocer en el presente documento. AHEW - peso equivalente de hidrógeno de amina. EO - óxido de etileno. EW - peso equivalente de hidroxilo de poliol.

Índice de isocianato - La cantidad real de poliisocianato usado dividida por la cantidad estequiométrica teóricamente necesaria de poliisocianato necesario para reaccionar con todo el hidrógeno activo en la mezcla de reacción, multiplicado por 100. También conocido como (Eq NCO/Eq de hidrógeno activo) x 100. MDI -... [Seguir leyendo]

1. Composición de poliol polimérico que comprende un producto de reacción de:

(a) una composición de amina polimérica que comprende compuestos de amina que tienen la fórmula:

en los que: cada RA es, independientemente, un alquilo C1-C6 lineal o ramificado; cada RB es, independientemente, un alcanodiilo C3-C6 lineal o ramificado; cada X es, independientemente, un átomo de hidrógeno o RC-NH2;

RC es un alcanodiilo C3-C6 lineal o ramificado; n es un número entero en un intervalo de 0 a 10; y la composición de amina polimérica tiene un peso molecular promedio en número (Mn) de 250 a 1.500; y

o, como mínimo, un compuesto de glicidil éter que tiene la fórmula:

o, una combinación de los mismos; en los que: 20 RY es fenilo, ciclohexilo, o un alquilo C2-C18 lineal o ramificado; RZ es hidrógeno, un fenilo sustituido con alquilo C1-C6 lineal o ramificado.

2. Composición, según la reivindicación 1, en la que la composición de poliol polimérico tiene un número de hidroxilos de 5 a 600 mg de KOH/g. 25

3. Composición, según la reivindicación 1, en la que la composición de poliol polimérico tiene un valor de amina de 10 a 800 mg de KOH/g.

4. Composición, según la reivindicación 1, en la que la composición de poliol polimérico tiene un peso equivalente de 30 hidroxilo (EW) de 100 a 10.000.

5. Formulación de poliol que comprende un producto de contacto de:

(i) la composición de poliol polimérico, según la reivindicación 1; y

(ii) como mínimo, un segundo poliol, en la que dicho, como mínimo, un segundo poliol es, como mínimo, un

poliol de poliéter, como mínimo, un poliol de poliéster, o, como mínimo, un poliol polimérico, o cualquier combinación de los mismos.

6. Formulación de poliol, según la reivindicación 5, en la que una proporción en peso de la composición de poliol

polimérico con respecto a dicho, como mínimo, un segundo poliol está en un intervalo de 10:1 a 1:1.000. 40

7. Procedimiento de fabricación de un poliuretano que comprende poner en contacto, como mínimo, un poliisocianato con la formulación de poliol, según la reivindicación 5, en presencia de una cantidad catalíticamente eficaz de una composición de catalizador bajo condiciones suficientes para producir el poliuretano.

8. Procedimiento, según la reivindicación 7, en el que la composición de catalizador está presente en una cantidad de aproximadamente 0, 01 a aproximadamente 20 partes en peso por cien partes en peso de la formulación de poliol (pphp) .

9. Procedimiento, según la reivindicación 7, en el que el contacto de dicho, como mínimo, un poliisocianato y la formulación de poliol tiene lugar en presencia, como mínimo, de un agente de soplado bajo condiciones suficientes para producir una espuma de poliuretano.

10. Composición que comprende un producto de contacto de: (i) , como mínimo, un poliisocianato; y

(ii) una formulación de poliol que comprende una composición de poliol polimérico, en la que la composición de poliol polimérico comprende un producto de reacción de:

(a) una composición de amina polimérica que comprende compuestos de amina que tienen la fórmula:

en los que: cada RA es, independientemente, un alquilo C1-C6 lineal o ramificado; cada RB es, independientemente, un alcanodiilo C3-C6 lineal o ramificado; cada X es, independientemente, un átomo de hidrógeno o RC-NH2; RC es un alcanodiilo C3-C6 lineal o ramificado;

n es un número entero en un intervalo de 0 a 10; y la composición de amina polimérica tiene un peso molecular promedio en número (Mn) de 250 a 1.500; y

o, una combinación de los mismos; en los que: RY es hidrógeno, fenilo, ciclohexilo, o un alquilo C1-C18 lineal o ramificado; 30 RZ es hidrógeno, fenilo, un fenilo sustituido con alquilo C1-C6 lineal o ramificado, o un alquilo C1-C18 lineal o ramificado.

11. Composición, según la reivindicación 10, en la que dicho, como mínimo, un poliisocianato comprende diisocianato de difenilmetano o diisocianato de tolueno, o una combinación de los mismos.

12. Composición, según la reivindicación 10, en la que la formulación de poliol comprende además, como mínimo, un segundo poliol, y en la que dicho, como mínimo, un segundo poliol es, como mínimo, un poliol de poliéter, como mínimo, un poliol de poliéster, o, como mínimo, un poliol polimérico, o cualquier combinación de los mismos.

13. Composición, según la reivindicación 10, que comprende además, como mínimo, un catalizador de uretano, en la que dicho, como mínimo, un catalizador de uretano es, como mínimo, un catalizador de gelificación de uretano o, como mínimo, un catalizador de soplado de uretano, o una combinación de los mismos.

14. Procedimiento para preparar una espuma de poliuretano que comprende:

(A) formar una premezcla que comprende: 45 (i) una formulación de poliol que comprende una composición de poliol polimérico;

(ii) de 0, 5 a 50 pphp de agente de soplado;

(iii) de cero a 20 pphp de agua;

(iv) de 0, 05 a 10 pphp de agente de reticulación;

(v) de 0, 5 a 10 pphp de surfactante de silicio; 5 (vi) de cero a 50 pphp de retardante de la llama;

(vii) de cero a 20 pphp de un catalizador de gelificación o de un catalizador de soplado, o de una combinación de los mismos; en el que la composición de poliol polimérico comprende un producto de reacción de:

(a) una composición de amina polimérica que comprende compuestos de amina que10 tienen la fórmula:

en los que:

cada RA es, independientemente, un alquilo C1-C6 lineal o ramificado;

cada RB es, independientemente, un alcanodiilo C3-C6 lineal o ramificado;

cada X es, independientemente, un átomo de hidrógeno o RC-NH2;

RC es un alcanodiilo C3-C6 lineal o ramificado;

n es un número entero en un intervalo de 0 a 10; y

la composición de amina polimérica tiene un peso molecular promedio en número (Mn) de 250 a 1.500; y

o, una combinación de los mismos;

en los que: RY es hidrógeno, fenilo, ciclohexilo, o un alquilo C1-C18 lineal o ramificado; RZ es hidrógeno, fenilo, un fenilo sustituido con alquilo C1-C6 lineal o ramificado, o un alquilo C1-C18 lineal o ramificado; y

(B) poner en contacto la premezcla, como mínimo, con un poliisocianato con un índice de isocianato de 40 30 a 800.

15. Artículo de fabricación que comprende la espuma de poliuretano preparada mediante el procedimiento, según la reivindicación 14.