Poliesterpolioles de ácido tereftálico y oligo óxidos de alquileno.

Poliesterpoliol con una concentración de grupos éter en el intervalo entre 9,

0 mol/kg de poliesterpoliol y 16 mol/kg de poliesterpoliol, que se produce a partir de una mezcla que comprende

(A) ácido tereftálico, (A)

(B) oligoetilenglicol de fórmula H-(OCH2CH2)n-OH con una cantidad numérica media de grupos oxietileno n en el intervalo entre 3,0 y 9,0, y

(C) al menos un ácido dicarboxílico alifático seleccionado del grupo constituido por ácido succínico, ácido glutárico, ácido adípico, ácido sebácico, ácido subérico, ácido azelaico, ácido decanodicarboxílico, ácido dodecanodicarboxílico y ácido omega-hidroxicaproico.

Poliesterpolioles de ácido tereftálico y oligo óxidos de alquileno

La presente invención se refiere a poliesterpolioles de ácido tereftálico y oligo óxidos de alquileno, a un procedimiento para su producción, así como a su uso para la producción de espumas rígidas de PUR/PIR.

Las espumas rígidas de PUR/PIR se producen en la actualidad principalmente a base de poliesterpolioles, dado que éstos influyen positivamente en la capacidad pirorretardante de las espumas rígidas de PUR/PIR y la conductividad térmica. En la producción de los poliesterpolioles se usan como materias primas sobre todo ácido succínico, ácido glutárico, ácido adípico, ácido/anhídrido ftálico, ácido tereftálico y ácido isoftálico. Además de los poliesterpolioles se añaden ocasionalmente también polieterpolioles, para mejorar el comportamiento de solubilidad de pentanos frente a los poliesterpolioles o reducir la fragilidad de las espumas rígidas de PUR/PIR que contienen isocianurato.

El documento US 4.039.487 describe en este contexto poliesterpolioles, que pueden obtenerse a partir de polietilenglicoles con pesos equivalentes de 75 a 225 g/mol y ácidos policarboxílicos aromáticos. No se toma en consideración el uso conjunto proporcional de ácidos policarboxílicos alifáticos.

El documento EP-A 1 834 974 está limitado de igual modo a ácidos policarboxílicos aromáticos, así como el documento US 5.003.027 además al procesamiento de los poliesterpolioles en un proceso RIM.

El documento WO-A 99/54380, si bien para la producción de poliesterpolioles da a conocer también el uso de ácidos dicarboxílicos alifáticos, utiliza sin embargo siempre politereftalatos de etilenglicol (PET) como fuente de ácido dicarboxílico aromático. Generalmente, en un procedimiento de este tipo, que se basa en material de reciclado, es desventajosa sin embargo su posible contaminación por materiales extraños, que deben eliminarse en parte de manera costosa.

El documento US 4.469.824 se basa asimismo en PET reciclado, proponiéndose ácido adípico como uno de los componentes de reacción adicionales.

No obstante, el uso de ácidos aromáticos, especialmente el uso de ácido tereftálico en la producción de poliesterpolioles puede llevar a que éstos se encuentren en forma sólida a temperatura ambiente y se dificulte por tanto su procesamiento en procesos técnicos.

En el estado de la técnica no se dan a conocer sin embargo instrucciones de operaciones concretas según las cuales sería posible producir, un poliesterpoliol que pueda producirse cumpliendo todos los parámetros de procesamiento importantes en el sector de las espumas rígidas de PUR/PIR.

Además muchas espumas rígidas de PUR/PIR convencionales a base de poliesterpolioles no muestran capacidad pirorretardante suficiente, dado que por regla general sólo cumplen la clasificación de protección contra incendio B3 según la norma DIN 4102-1.

Por tanto era un objetivo de la presente invención proporcionar poliesterpolioles que con su uso en espumas rígidas de PUR/PIR lleven a una mejor capacidad pirorretardante, especialmente a espumas rígidas de PUR/PIR que cumplan la clasificación de protección contra incendio B2 según la norma DIN 4102-1 y/o el ensayo SBI (norma DIN EN 13823).

Un objetivo adicional de la presente invención era proporcionar poliesterpolioles que pudieran procesarse fácilmente en procesos técnicos durante la producción de espumas rígidas de PUR/PIR y al mismo tiempo condujeran a una capacidad pirorretardante mejorada.

El objetivo según la invención se consigue proporcionando un poliesterpoliol que se produce a partir de una mezcla que comprende

(A) ácido tereftálico, dado el caso en forma de éster alquílico C1-C4

(B) oligoetilenglicol de fórmula H-(OCH2CH2)n-OH con una cantidad numérica media de grupos oxietileno n en el intervalo entre 3,0 y 9,0, y

(C) al menos un ácido dicarboxílico alifático seleccionado del grupo constituido por ácido succínico, ácido glutárico, ácido adípico, ácido sebácico, ácido subérico, ácido azelaico, ácido decanodicarboxílico, ácido dodecanodicarboxílico y ácido omega-hidroxicaproico,

caracterizado porque el poliesterpoliol producido presenta una concentración de grupos éter en el intervalo entre 9,0 mol/kg de poliesterpoliol y 16 mol/kg de poliesterpoliol.

Un éster alquílico C1-C4 del ácido tereftálico es preferiblemente un éster seleccionado del grupo constituido por éster dimetílico del ácido tereftálico, éster dietílico del ácido tereftálico, éster di-n-butílico del ácido tereftálico y éster diisobutílico del ácido tereftálico.

En el sentido de la presente invención un compuesto de fórmula general H-(OCH2ÜH2)n-OH con

n = 1 presenta un grupo oxietileno y ningún grupo éter; n = 2 presenta dos grupos oxietileno y un grupo éter; n = 3 presenta tres grupos oxietileno y dos grupos éter; n = 4 presenta cuatro grupos oxietileno y tres grupos éter; n = 5 presenta cinco grupos oxietileno y cuatro grupos éter; n = 6 presenta seis grupos oxietileno y cinco grupos éter; n = 7 presenta siete grupos oxietileno y seis grupos éter; n = 8 presenta ocho grupos oxietileno y siete grupos éter y n = 9 presenta nueve grupos oxietileno y ocho grupos éter.

El componente (B) es preferiblemente una mezcla de distintos etilenglicoles oligoméricos, indicando el valor n la cantidad promedio de grupos oxietileno en el componente (B). De manera especialmente preferible el componente (B) contiene un ollgómero con n = 2 Inferior al 8 % en peso, de manera muy especialmente preferible inferior al 3 % en peso. Con ello, para el valor n también pueden deducirse valores no enteros tales como por ejemplo 3,1, 3,2 ó 3,24.

Preferiblemente los ollgoetilenglicoles (B) presentan pesos moleculares promedios en número en el intervalo de 145 a 450 g/mol, de manera especialmente preferible en el intervalo de 150 a 250 g/mol.

Preferiblemente el pollesterpoliol producido presenta una cantidad de grupos éter en el intervalo entre 9,1 mol/kg de poliesterpoliol y 13 mol/kg de pollesterpoliol.

La mezcla comprende al menos un ácido dlcarboxfllco allfático (C) seleccionado del grupo constituido por ácido succínico, ácido glutárlco, ácido adípico, ácido sebácico, ácido subérico, ácido azelaico, ácido decanodicarboxílico, ácido dodecanodlcarboxílico y ácido omega-hldroxicaproico. De manera especialmente preferible la mezcla comprende al menos un ácido dicarboxílico allfático (C) seleccionado del grupo constituido por ácido succínico, ácido glutárlco y ácido adípico.

Preferiblemente el componente (A) se encuentra en una cantidad del 10 al 40 % en peso, de manera especialmente preferible en una cantidad del 15 al 35 % en peso, con respecto a la cantidad total de la mezcla para la producción del poliesterpoliol según la invención.

Preferiblemente el componente (B) se encuentra en una cantidad del 60 al 90 % en peso, de manera especialmente preferible en una cantidad del 55 al 85 % en peso, con respecto a la cantidad total de la mezcla para la producción del pollesterpoliol según la invención.

Preferiblemente el componente (C) se encuentra en una cantidad del 0 al 20 % en peso, de manera especialmente preferible del 2 a 20 % en peso, de manera sumamente preferible en una cantidad del 3 al 15 % en peso, de manera muy especialmente preferible en una cantidad del 5 al 14 % en peso, con respecto a la cantidad total de la mezcla para la producción del poliesterpoliol según la invención.

Se encontró sorprendentemente que el uso conjunto del componente (C) con la misma formulación por lo demás e índice de hidroxilo no modificado del poliesterpoliol provoca de manera ventajosa una viscosidad reducida del

poliesterpoliol.

Preferiblemente el poliesterpoliol presenta un índice de hidroxilo en el intervalo entre 100 mg de KOH/g y 400 mg de KOH/g, de manera especialmente preferible en el intervalo entre 110 mg de KOH/g y 220 mg de KOH/g, de manera muy especialmente preferible en el intervalo entre 150 mg de KOH/g y 200 mg de KOH/g.

El índice de OH se determina llevando a reacción en una muestra del poliesterpoliol los grupos hidroxilo terminales en primer lugar con un exceso definido de un anhídrido, por ejemplo anhídrido de ácido acético, hidrolizando el anhídrido en exceso y determinando el contenido en grupos carboxilo libres mediante valoración directa con una base fuerte, por ejemplo hidróxido de sodio. La diferencia de los grupos carboxilo introducidos en forma de anhídrido y los grupos carboxilo hallados experimentalmente es una medida de la cantidad de grupos hidroxilo de la muestra. Siempre que este valor se corrija en cuanto... [Seguir leyendo]

1. Poliesterpoliol con una concentración de grupos éter en el intervalo entre 9,0 mol/kg de poliesterpoliol y 16 moi/kg de poliesterpoliol, que se produce a partir de una mezcla que comprende

(A) ácido tereftálico, (A)

(B) oligoetilengllcol de fórmula H-(OCH2ÜH2)n-OH con una cantidad numérica media de grupos oxietileno n en el intervalo entre 3,0 y 9,0, y

(C) al menos un ácido dicarboxílico alifático seleccionado del grupo constituido por ácido succínico, ácido glutárico, ácido adípico, ácido sebácico, ácido subérico, ácido azelaico, ácido decanodicarboxílico, ácido dodecanodicarboxílico y ácido omega-hidroxicaproico.

2. Poliesterpoliol según la reivindicación 1, caracterizado porque el componente (A) se encuentra en una cantidad del 10 al 40 % en peso con respecto a la cantidad total de la mezcla.

3. Poliesterpoliol según la reivindicación 1, caracterizado porque el componente (B) se encuentra en una cantidad del 90 al 60 % en peso con respecto a la cantidad total de la mezcla.

4. Poliesterpoliol según la reivindicación 1, caracterizado porque el componente (C) se encuentra en una cantidad del 2 al 20 % en peso con respecto a la cantidad total de la mezcla.

5. Poliesterpoliol según una o varias de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el poliesterpoliol presenta un índice de hidroxilo en el intervalo entre 100 mg de KOH/g y 400 mg de KOH/g.

6. Poliesterpoliol según una o varias de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el poliesterpoliol presenta una viscosidad medida según la norma DIN 53019 en el intervalo entre 800 mPas y 4500 mPas a 25 °C.

7. Poliesterpoliol según una o varias de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el oligoetilenglicol (B) presenta una cantidad numérica media de grupos oxietileno n en el intervalo entre 3,1 y 9.

8. Poliesterpoliol según una o varias de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el poliesterpoliol presenta punto de fusión en el Intervalo entre -40 °C y 25 °C.

9. Procedimiento para la producción de pollesterpolloles según una o varias de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque los componentes (A), (B) y (C) se hacen reaccionar en presencia de un catalizador seleccionado del grupo constituido por sales de estaño (II) y tetraalcoxllatos de titanio a una temperatura en el Intervalo entre 160 °C y 240 °C y a una presión en el Intervalo entre 0,1 y 101,3 kPa durante un tiempo en el Intervalo entre 7 y 100 horas.

10. Usos de un poliesterpoliol según una o varias de las reivindicaciones 1 a 8 para la producción de una espuma de PUR, o de PUR/PIR.

11. Procedimiento para la producción de una espuma de PUR, o de PUR/PIR que comprende las etapas de

a) hacer reaccionar al menos un poliesterpoliol según una o varias de las reivindicaciones 1 a 8 con

b) al menos un componente que contiene polllsoclanato,

c) al menos un agente expansivo,

d) al menos uno o varios catalizadores,

e) dado el caso al menos un agente Ignífugo y/o adyuvantes y aditivos adicionales

f) dado el caso al menos un compuesto con al menos dos grupos reactivos frente a ¡soclanato.

12. Espuma de PUR o PUR/PIR que puede obtenerse según el procedimiento según la reivindicación 11.

13. Uso de una espuma de PUR o de PUR/PIR que puede obtenerse según el procedimiento según la reivindicación 11 para la producción de tubos aislados, elementos sándwich, placas aislantes o aparatos de refrigeración.