Composiciones elastoméricas mejoradas.

Una composición elastomérica que comprende de 20 a menos de 70 wt % en peso de poliol primera componente derivado de la copolimerización al azar de óxido de alquileno que tiene de 2 a 4 átomos de carbono y tetrahidrofurano,

y desde más de 30 a 80 wt % de poliuretano segundo componente, éster de copoliéter% en peso o amida de copoliéter, dicha composición elastomérica que tiene una tasa de transmisión de vapor de agua mayor que 250 g-mil/ m 2 -día medido de acuerdo a ASTM E96 usando 50% de humedad y una temperatura de 21 °C y una resistencia a la tracción superior a 1500 psi mide según la norma ASTM D412, y donde el primer componente es un segmento suave y el segundo es un segmento duro.

Composiciones elastoméricas mejoradas Descripción ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a nuevas composiciones de elastómero y estructuras y productos elaborados a partir de ellos. Las estructuras y los productos, por ejemplo, películas, membranas o recubrimientos, son materiales muy permeables que tienen buena resistencia mecánica que superen las deficiencias de la técnica anterior. Estos materiales emplean un segmento blando de copoliéter poliol al azar que tiene un óxido de alquileno, por ejemplo, óxido de etileno (EO) , el contenido desde aproximadamente 20 a 75% en moles y convenientemente se pueden formar en películas, membranas o recubrimientos. Estas composiciones de elastómeros pueden ser poliuretanos, ésteres de copoliéter o amidas de copoliéter. El segmento blando poliol copoliéter aleatoria de las composiciones de elastómero comprende un glicol derivado de la copolimerización al azar de óxido de alquileno y tetrahidrofurano (THF) , el óxido de alquileno que tiene de 2 a 4 átomos de carbono, es decir, poli (tetrametileno-coalkyleneether) glicol.

Se sabe que la inclusión de unidades de óxido de etileno en un polímero aumentará la hidrofilicidad de dicho polímero y afectara la permeabilidad al vapor de agua de los artículos elaborados a partir de ese polímero. Debido a la importancia de esta propiedad en ciertos productos manufacturados, tales como, por ejemplo, prendas de vestir transpirables impermeables y artículos médicos, tales como vendajes y apósitos para heridas, los investigadores han tratado de afectar a estas propiedades por una variedad de métodos diferentes. Muchos de tales métodos y los productos manufacturados que comprenden los mismos tienen defectos o deficiencias que crean problemas, tales como, por ejemplo, añadir costos para la producción, o proporcionar niveles inadecuados de transporte de la humedad o propiedades mecánicas tales como resistencia a la tracción.

Patente de Estados Unidos No. 6.133.400 enseña que se puede hacer una formulación de adhesivo de fusión en reactivo caliente que contiene un poliol poliéter derivado de etileno, propileno u óxido de butileno o combinaciones con una tasa de transmisión de vapor (MVTR) de más de 100 g-mil / m 2 -día. Estos materiales se utilizan en combinación con polioles de poliéster cristalino, otro poliéter glicol y un poliisocianato para obtener el adhesivo. Estos materiales ofrecen un grado de transporte de la humedad, pero se basan en la presencia de humedad para generar la amina necesaria para la extensión de la cadena y la formación de segmento duro. Un producto de reacción adicional es dióxido de carbono que puede producir defectos físicos. Además, el adhesivo requiere un almacenamiento prolongado a fin de curar completamente a través de la agencia de la humedad ambiente, y este proceso generalmente debe llevarse a cabo en un material de apoyo.

Patente de Estados Unidos No. 5.908.690 describe una prueba de agua y la película transpirable obtenidas por extrusión de poliuretano termoplástico que contiene 35 a 60% en peso de segmento blando hecho de óxido de polietileno o de óxido de polietileno productos de reacción tales como polímeros y copolímeros de óxido de etileno, etc. THF se proporciona como un ejemplo de éter cíclico con que el óxido de etileno puede ser copolimerizado. El producto de esta publicación se basa en altos niveles de unidades de óxido de etileno (en forma de segmento blando polietilenglicol) para obtener la permeabilidad deseada. No hay ejemplos presentados de un segmento blando que no sea polietilenglicol y el nivel está por encima de 42% en peso. En general, un artículo producido a partir de polietilenglicol sufre de la falta de resistencia mecánica adecuada y podría también dar lugar a la absorción excesiva de humedad en el producto final. Además, se requiere el uso de un agente de refuerzo (sílice) y un terminador de la cadena con el fin de obtener las propiedades deseadas.

EP 0620506 A2 da a conocer un elemento de carga utilizado en la fotocopia que se forma con una humedad de resina sintética permeable como la capa de superficie. Una versión de la resina sintética es una resina de poliuretano con un segmento blando que consiste en un copolímero aleatorio de óxido de etileno y tetrahidrofurano, con una relación EO / THF mol de 40/60 a 80/20 y un peso molecular de 600 a 3000. El producto de esta publicación es producido por masa o polimerización en solución con una concentración de segmento blando sin especificar. El material debe ser procesable de masa fundida y es más granulado, disuelto en un disolvente, y se aplica a un material de caucho con el fin de ser de utilidad. Aunque la permeabilidad y relación de hinchamiento se citan como requisitos críticos para la utilidad, no hay valores de estas propiedades que estén previstas para las composiciones reivindicadas.

Patente de Estados Unidos No. 5.035.893 describe un material de recubrimiento de heridas construido a partir de un material biopolimérico y una película permeable a la humedad. La resina de poliuretano de este material se hace en solución a partir de un diisocianato, un extendedor de cadena, y un poliol copolímero de óxido de etilenotetrahidrofurano. El poliol contiene de 20 a 80% en peso de óxido de etileno y tiene un peso molecular de 800 a 3.000 dalton. El producto de esta publicación está limitado en que el polímero extendida diamina se prepara en solución. El producto debe ser precipitado y se redisolvió en un disolvente aceptable para la fabricación como una película sobre un sustrato biopolimérico.

EP 0974696 A1 describe una composición para artículos permeables al vapor de agua de sellado de costuras. La composición es una solución, que se recubre sobre el artículo, que consiste en un éster de copoliéter (COPE) en la que el segmento blando tiene una relación carbono / oxígeno de 2, 0 a 4, 3 y un peso molecular de 600 a 4.000 dalton. Las composiciones de sellado descritos son mezclas de polietilenglicol (PEG) y éter politetrametileno glicol (PTMEG) , y se modifican adicionalmente mediante la adición de diácido aromático alifático o asimétrica con el fin de producir inferior copoliéster de fusión con una solubilidad adecuada en un disolvente de hidrocarburo halogenado. Se requiere el uso de un disolvente de hidrocarburo halogenado para obtener la hinchazón necesaria para la adhesión. Las fallas de usar el homopolímero PEG, es decir, las propiedades mecánicas inferiores y la absorción de agua excesiva, se anticipan.

EP 0622488 B1 describe un artículo a prueba de agua en el que una película COPE se lamina a un material textil, dicha película se hizo como se describe en EP 0974696 A1. Se emplea sin embargo ningún disolvente y películas se preparan mediante prensado en caliente. El producto de esta publicación se compone de ácido naftaleno dicarboxílico y un segmento duro 1, 4-butanodiol (4GN) y un segmento blando polietilenglicol o una mezcla de polietilenglicol y éter de tetrametileno.

Patente de Estados Unidos No. 4.937.314 describe elastómeros de éster de copoliéter termoplásticos que comprenden al menos 70% en peso de segmentos blandos derivados de poli (óxido de alquileno) glicoles y ácido tereftálico. Los segmentos duros constituyen 10 a 30% en peso del elastómero y son de 95 a 100% de poli (1, 3tereftalato de propileno) . La especificación describe que los glicoles de poli (óxido de alquileno) tienen un peso molecular de 1.500 a 5.000 y una relación carbono-oxígeno de 2 a 4.3. Representante de poli (óxido de alquileno) glicoles incluyen poli (óxido de etileno) glicol, poli (óxido de 1, 2-propileno) glicol, poli (óxido de 1, 3-propileno) glicol, poli (óxido de tetrametileno) glicol, etc. En los ejemplos, los segmentos blandos se basan en PTMEG y copoliéter óxido de tetrahidrofurano / etileno.

Patente de Estados Unidos No. 5.128.185 describe elastómeros de éster de copoliéter termoplásticos que comprenden al menos 83% en peso de segmentos blandos derivados de poli (óxido de alquileno) glicoles y ácido tereftálico. Los segmentos duros constituyen 10-17% en peso y comprenden poli (1, 3-propylenebibenzoate) . La especificación describe que los glicoles de poli (óxido de alquileno) tienen un peso molecular de 1.500 a 5.000 y una relación carbono-oxígeno de 2, 5 a 4.3. Los ejemplos representativos incluyen poli (óxido de etileno) glicol, poli (1, 2óxido de propileno) glicol, poli (óxido de 1, 3-propileno) glicol, poli (óxido de tetrametileno) glicol, etc. En los ejemplos, los segmentos blandos se basan en PTMEG y tetrahidrofurano tetrahidrofurano / 3-metil.

Las técnicas y composiciones de las publicaciones anteriores están limitados en que emplean ya sea polietilenglicol... [Seguir leyendo]

Reivindicaciones

1. Una composición elastomérica que comprende de 20 a menos de 70 wt % en peso de poliol primera componente derivado de la copolimerización al azar de óxido de alquileno que tiene de 2 a 4 átomos de carbono y tetrahidrofurano, y desde más de 30 a 80 wt % de poliuretano segundo componente, éster de copoliéter% en peso o amida de copoliéter, dicha composición elastomérica que tiene una tasa de transmisión de vapor de agua mayor que 250 g-mil/ .

2. día medido de acuerdo a ASTM E96 usando 50% de humedad y una temperatura de 21 º C y una resistencia a la tracción superior a 1500 psi mide según la norma ASTM D412, y donde el primer componente es un segmento suave y el segundo es un segmento duro.

2. La composición de la reivindicación 1 en el que la primera componente de poliol tiene un peso molecular de 500 a 3.000 dalton y una incorporación de óxido de alquileno de 20 a 75% en moles.

3. La composición de la reivindicación 1, que comprende de 35 a 65 wt % en peso de poliol primera componente derivado de la copolimerización al azar de óxido de alquileno que tiene de 2 a 4 átomos de carbono y tetrahidrofurano, y a partir de poliuretano segundo componente 35 a 65 wt % en peso, de éster de copoliéter o una amida de copoliéter.

4. La composición de la reivindicación 1 en el que dicho primer poliol componente es fabricado por etapas que comprenden: (a) la polimerización de tetrahidrofurano y al menos un óxido de alquileno que tiene de 2 a 4 átomos de carbono en presencia de un catalizador ácido y al menos un compuesto que contiene átomos de hidrógeno reactivos a una temperatura de desde 50 º C a 80 º C para producir una mezcla de productos de polimerización que comprende éter cíclico oligomérico, glicol de copoliéter, al menos un dímero del óxido de alquileno, y tetrahidrofurano; (B) separar la mayoría del tetrahidrofurano y al menos una porción del dímero del óxido de alquileno de la mezcla de producto de polimerización de la etapa (a) para producir una mezcla de producto en bruto que comprende éter cíclico oligomérico y el glicol de copoliéter; y (c) separar al menos una porción de la éter cíclico oligomérico de la mezcla de producto bruto de la etapa (b) para producir una corriente de éter cíclico oligomérico que comprende éter cíclico oligomérico y una corriente de producto que comprende el poliol.

5. La composición de la reivindicación 4 en el que el óxido de alquileno en la etapa de fabricación de poliol (a) se selecciona entre el grupo que consiste en óxido de etileno; Óxido de 1, 2-propileno; Óxido de 1, 3-propileno; Óxido de 1, 2-butileno; Óxido de 2, 3-butileno; Óxido de 1, 3-butileno y combinaciones de los mismos.

6. La composición de la reivindicación 4 en el que el compuesto que contiene átomos de hidrógeno reactivos en la etapa de fabricación de poliol (a) se selecciona entre el grupo constituido por agua; glicol de etileno; 1, 4butanodiol; politetrametilen éter glicol que tiene un peso molecular de 130 dalton a 400 dalton;glicoles de copoliéter que tienen un peso molecular de 130 dalton a 400 dalton; y combinaciones de los mismos.

7. La composición de la realización 6 en el que el compuesto que contiene átomos de hidrógeno reactivos es el agua.

8. La composición de la realización 4 en el que el ácido catalizador en la etapa de fabricación de poliol (a) se selecciona entre el grupo que consiste en arcillas acidificadas naturales, zeolitas naturales o sintéticas acidificadas, silicatos opcionalmente activados por tratamiento con ácido, acidificada de zirconio / compuestos de sulfato de estaño , compuestos que comprenden al menos un resto de molibdeno que contiene oxígeno y / o tungsteno catalíticamente activa aplicada a un soporte oxídico, catalizadores poliméricos que contienen grupos de ácido sulfónico y combinaciones de los mismos.

9. La composición de la realización 4 en el que el componente de tetrahidrofurano en la etapa de fabricación de poliol (a) comprende además al menos un alquiltetrahidrofurano seleccionado del grupo que consiste en 2metiltetrahidrofurano, 3-metiltetrahidrofurano, 3-ethyltetrahydrofuran, y combinaciones de los mismos.

10. La composición de la realización 4 en el que el óxido de alquileno es óxido de etileno, el ácido catalizador comprende un catalizador polimérico que contiene grupos de ácido sulfónico, y el compuesto que contiene átomos de hidrógeno reactivo se selecciona de entre el grupo que consiste en agua; glicol de etileno; 1, 4butanodiol; politetrametilen éter glicol que tiene un peso molecular de aproximadamente 130 dalton a 400 dalton; glicoles de copoliéter que tienen un peso molecular de aproximadamente 130 dalton a 400 dalton; y sus combinaciones.

11. Una composición elastomérica de la reivindicación 1 que comprime de 20 a menos de 70 wt % del primer componente poliol derivado de una copolimerización aleatoria de óxido de etileno y tetrahidrofurano, y de más de 30 a 80 wt % del segundo componente del amino copolímero, dicha composición elastomérica tiene una velocidad de transmisión de agua a vapor de mayor a 250 g-mil/m2-día y una fuerza extensible mayor a 1500 psi.

12. La composición de la reivindicación 11 donde el primer componente poliol tiene la incorporación de óxido etileno de 20 a 75mol %.

13. La composición de la reivindicación 11 comprime de 35 a 65 wt % del primer componente polímero derivado de copolimeración aleatoria de óxido etileno y tetrahidrofurano, y de 35 a 65 wt % del segundo amida copoliéter.

14. Una película comprimida de composición elastomérica de la reivindicación 1, 4 u 11.