Prepolímero terminado en isocianato, procedimiento de preparación y uso del mismo.
Un prepolímero terminado en isocianato, comprendiendo el prepolímero terminado en isocianato el producto de reacción de los componentes de reacción de a1,
a2 y a3:
a1) un 45-65 % en peso de difenilmetanodiisocianato (MDI), basado en el 100 % en peso del prepolímero terminado en isocianato, comprendiendo el difenilmetanodiisocianato (MDI) un 50-79 % en peso de 4,4'- difenilmetanodiisocianato, basado en el 100 % en peso del difenilmetanodiisocianato (MDI),
a2) un 25-45 % en peso de polimetilenpolifenilopoliisocianato (PMDI), basado en el 100 % en peso del prepolímero terminado en isocianato, y
a3) un 5-20 % en peso de polioléter, basado en el 100 % en peso del prepolímero terminado en isocianato, siendo la funcionalidad media del polioléter 2-6, el peso molecular medio 2000-10000, el contenido de óxido de etileno medio del polioléter del 22-43 % en peso, basado en el 100 % en peso del polioléter,
en el que el contenido de NCO del prepolímero terminado en isocianato es 27-30 % en peso, basado en el 100 % en peso del prepolímero terminado en isocianato.
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/004891.
Solicitante: Bayer Intellectual Property GmbH.
Nacionalidad solicitante: Alemania.
Dirección: ALFRED-NOBEL-STRASSE 10 40789 MONHEIM ALEMANIA.
Inventor/es: ZHU,HONG, LIN,JEN-CHIEH, KUNG,HOCHIEN.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- C08G18/10 QUIMICA; METALURGIA. › C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES. › C08G COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES DISTINTAS A AQUELLAS EN LAS QUE INTERVIENEN SOLAMENTE ENLACES INSATURADOS CARBONO - CARBONO (procesos de fermentación o procesos que utilizan enzimas para sintetizar un compuesto dado o una composición dada o para la separación de isómeros ópticos a partir de una mezcla racémica C12P). › C08G 18/00 Productos poliméricos de isocianatos o isotiocianatos. › Procesos de prepolimerización que incluyen reacción de isocianatos o isotiocianatos con compuestos que tienen hidrógeno activo en un primer paso de reacción.
PDF original: ES-2536207_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Prepolímero terminado en isocianato, procedimiento de preparación y uso del mismo
Campo técnico
La presente invención se refiere al campo del poliuretano, especialmente se refiere a un prepolímero terminado en isocianato, al procedimiento de preparación y uso del mismo.
Antecedentes Es bien conocido que las espumas flexibles de poliuretano, que poseen buenas propiedades físicas, buenas propiedades mecánicas y una sensación táctil agradable, se usan ampliamente para preparar material para acolchado, material compuesto textil y material aislante del sonido. Especialmente en la industria del acolchado, piezas de automóvil, muebles y accesorios fabricados de espumas flexibles de poliuretano poseen las ventajas de bajo peso, buena flexibilidad, buena resistencia a impacto y sensación táctil agradable.
En general, las espumas flexibles de poliuretano se producen haciendo reaccionar isocianato con polioles. Los procedimientos para preparar espumas flexibles de poliuretano incluyen una ruta de una etapa y una ruta con prepolímero. Por ejemplo, el documento CN1130410C desvela un procedimiento para preparar espumas flexibles de poliuretano de alta elasticidad haciendo reaccionar la composición de MDI con una composición de poliol. El documento CN1047179C desvela un procedimiento para preparar espumas flexibles de poliuretano haciendo reaccionar un alto contenido de 4, 4'-MDI y las variantes líquidas del mismo con una composición de poliol. El documento CN100354330C desvelaba un procedimiento para preparar espumas de poliuretano de densidad mediabaja mediante una composición de isocianato basada en MDI modificado. El documento CN1307226C desvela un procedimiento para preparar espumas flexibles de poliuretano haciendo reaccionar isocianato que tenía un alto contenido de 4, 4'-MDI con un (polioxietileno-polioxipropileno) poliol.
No obstante, la temperatura del molde de los procedimientos mencionados anteriormente para preparar espumas flexibles de poliuretano debe controlarse a 65 5 ºC. Si la temperatura del molde es demasiado baja, se formará una piel desprendible y/o una piel gruesa, lo que reduce significativamente la calidad de la superficie de la espuma. Además, la baja temperatura del molde ralentizará la velocidad de reacción y prolongará el tiempo de desmoldeo, lo que reducirá la eficacia de producción significativamente.
El documento US 2007/0282028 A1 está dirigido a un procedimiento de producción de espumas flexibles de poliuretano, en particular espumas flexibles moldeadas de alta elasticidad. En el párrafo [0047], los componentes de isocianato 3 y 4 se preparan a partir de MDI polimérico que tiene un contenido del 31, 5 % en peso (isocianato 1) , 4, 4'-MDI puro (isocianato 2) y 50/50 en peso de una mezcla de 2, 4'-MDI y 4, 4'-MDI (isocianato 3) . Respecto al compuesto de isocianato 3, este se prepara a partir de un 40 % de isocianato 1, un 20 % de isocianato 2 y un 40 % de isocianato 3. Respecto al compuesto de isocianato 4, este se prepara a partir de un 30 % de isocianato 1, un 30 % de isocianato 2 y un 40 % de isocianato 3. Después de un cálculo, se deduce que el compuesto de isocianato 3 comprende un 35 % de PMDI y un 53 % de MDI que consiste en un 66 % de 4, 4'-MDI. El compuesto de isocianato 4 comprende un 26, 5 % de PMDI y un 61, 5 % de MDI que consiste en un 71 % de 4, 4'-MDI. Ambas mezclas de isocianato se hacen reaccionar con un polieterol (en una proporción de poliol a isocianato de 15/85) que tiene un contenido de EO del 75 %. El contenido de NCO del prepolímero terminado en isocianato es del 27, 1 % (compuesto de isocianato P2) y del 28, 6 % (compuesto de isocianato P3) .
Como es bien conocido, el procedimiento para preparar espumas flexibles de poliuretano requería un molde que pudiera calentarse, sin embargo, dicha clase de molde supone un alto coste de inversión y energía. Por lo tanto, la industria se ha encomendado a sí misma desarrollar una nueva espuma flexible de poliuretano y el procedimiento de preparación de la misma, para reducir la temperatura del molde, el tiempo de producción y el consumo de energía, así como para obtener un procesamiento de la espuma flexible de poliuretano con buenas propiedades físicas y mecánicas.
Contenidos de la invención El objetivo de la presente invención es proporcionar un prepolímero terminado en isocianato. De acuerdo con un ejemplo de la presente invención, el prepolímero terminado en isocianato comprende el producto de reacción de los componentes de reacción de a1, a2 y a3:
a1) un 45-65 % en peso de difenilmetanodiisocianato (MDI) , basado en el 100 % en peso del prepolímero terminado en isocianato, comprendiendo el difenilmetanodiisocianato (MDI) un 50-79 % en peso de 4, 4'difenilmetanodiisocianato, basado en el 100 % en peso del difenilmetanodiisocianato (MDI) , a2) un 25-45 % en peso de polimetilenpolifenilopoliisocianato (PMDI) , basado en el 100 % en peso del prepolímero terminado en isocianato, y a3) un 5-20 % en peso de polioléter, basado en el 100 % en peso del prepolímero terminado en isocianato, siendo la funcionalidad media del polioléter 2-6, el peso molecular medio 2000-10000, el contenido de óxido de etileno medio del polioléter del 22-43 % en peso, basado en el 100 % en peso del polioléter,
en el que el contenido de NCO del prepolímero terminado en isocianato es 27-30 % en peso, basado en el 100 % en peso del prepolímero terminado en isocianato.
Preferentemente, el difenilmetanodiisocianato (MDI) comprende un 70-79 % en peso de 4, 4'difenilmetanodiisocianato, basado en el 100 % en peso del difenilmetanodiisocianato (MDI) .
Preferentemente, el polimetilenpolifenilopoliisocianato (PMDI) comprende:
a21) un 0-60 % en peso de un primer polimetilenpolifenilopoliisocianato que tiene una fórmula general (I) , basado en el 100 % en peso del polimetilenpolifenilopoliisocianato,
** (Ver fórmula) **
y a22) un 40-100 % en peso de un segundo polimetilenpolifenilopoliisocianato que tiene una fórmula general (II) , basado en el 100 % en peso del polimetilenpolifenilopoliisocianato,
** (Ver fórmula) **
en la que n es un número entero igual a o mayor de 1.
Preferentemente, el contenido de óxido de etileno medio del polioléter es del 23-37 % en peso, basado en el 100 % en peso del polioléter.
Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un procedimiento para preparar un prepolímero terminado en isocianato. De acuerdo con un ejemplo de la presente invención, el procedimiento para preparar un prepolímero terminado en isocianato comprende la etapa de hacer reaccionar los componentes de a1, a2 y a3:
a1) un 45-65 % en peso de difenilmetanodiisocianato (MDI) , basado en el 100 % en peso del prepolímero terminado en isocianato, comprendiendo el difenilmetanodiisocianato (MDI) un 50-79 % en peso del 4, 4'difenilmetanodiisocianato, basado en el 100 % en peso del difenilmetanodiisocianato (MDI) , a2) un 25-45 % en peso de polimetilenpolifenilopoliisocianato (PMDI) , basado en el 100 % en peso del prepolímero terminado en isocianato, y a3) un 5-20 % en peso de polioléter, basado en el 100 % en peso del prepolímero terminado en isocianato, siendo la funcionalidad media del polioléter 2-6, el peso molecular medio es 2000-10000, el contenido de óxido de etileno medio del polioléter es 22-43 % en peso, basado en el 100 % en peso del polioléter, en el que el contenido de NCO del prepolímero terminado en isocianato es 27-30 % en peso, basado en el 100 % en peso del prepolímero terminado en isocianato.
Preferentemente, el difenilmetanodiisocianato (MDI) comprende un 70-79 % en peso de 4, 4'difenilmetanodiisocianato, basado en el 100 % en peso del difenilmetanodiisocianato (MDI) .
Preferentemente, el polimetilenpolifenilopoliisocianato (PMDI) comprende:
a21) un 0-60 % en peso de un primer polimetilenpolifenilopoliisocianato que tiene una fórmula general (I) , basado en el 100 % en peso del polimetilenpolifenilopoliisocianato,
** (Ver fórmula) **
y a22) un 40-100 % en peso de un segundo polimetilenpolifenilopoliisocianato que tiene una fórmula general (II) , basado en el 100 % en peso del polimetilenpolifenilopoliisocianato,
** (Ver fórmula) **
(II) , en la que n es un número entero igual a o mayor de 1.
Preferentemente, el contenido de óxido de etileno medio del polioléter es del 23-37 % en peso, basado en el 100 % en peso del polioléter.
Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un uso del prepolímero terminado en isocianato 10 proporcionado en la presente invención para preparar una espuma de poliuretano flexible.
Otro objetivo de la presente invención es proporcionar una espuma de poliuretano flexible. De acuerdo... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Un prepolímero terminado en isocianato, comprendiendo el prepolímero terminado en isocianato el producto de reacción de los componentes de reacción de a1, a2 y a3:
a1) u.
4. 65 % en peso de difenilmetanodiisocianato (MDI) , basado en el 100 % en peso del prepolímero terminado en isocianato, comprendiendo el difenilmetanodiisocianato (MDI) u.
5. 79 % en peso de 4, 4'difenilmetanodiisocianato, basado en el 100 % en peso del difenilmetanodiisocianato (MDI) , a2) u.
2. 45 % en peso de polimetilenpolifenilopoliisocianato (PMDI) , basado en el 100 % en peso del prepolímero terminado en isocianato, y a3) un 5-20 % en peso de polioléter, basado en el 100 % en peso del prepolímero terminado en isocianato, siendo la funcionalidad media del polioléter 2-6, el peso molecular medio 2000-10000, el contenido de óxido de etileno medio del polioléter de.
2. 43 % en peso, basado en el 100 % en peso del polioléter, en el que el contenido de NCO del prepolímero terminado en isocianato e.
2. 30 % en peso, basado en el 100 % en peso del prepolímero terminado en isocianato.
2. El prepolímero terminado en isocianato de acuerdo con la reivindicación 1, comprendiendo el difenilmetanodiisocianato (MDI) u.
7. 79 % en peso de 4, 4'-difenilmetanodiisocianato, basado en el 100 % en peso del difenilmetanodiisocianato (MDI) .
3. El prepolímero terminado en isocianato de acuerdo con la reivindicación 1, comprendiendo el polimetilenpolifenilopoliisocianato (PMDI) :
a21) un 0-60 % en peso de un primer polimetilenpolifenilopoliisocianato que tiene una fórmula general (I) , 20 basado en el 100 % en peso del polimetilenpolifenilopoliisocianato,
** (Ver fórmula) **
y a22) u.
4. 100 % en peso de un segundo polimetilenpolifenilopoliisocianato que tiene una fórmula general (II) , basado en el 100 % en peso del polimetilenpolifenilopoliisocianato,
** (Ver fórmula) **
en la que n es un número entero igual a o mayor de 1.
4. El prepolímero terminado en isocianato de acuerdo con la reivindicación 1, siendo el contenido de óxido de etileno medio del polioléter de.
2. 37 % en peso, basado en el 100 % en peso del polioléter.
5. Un procedimiento de preparación de un prepolímero terminado en isocianato, que comprende la etapa de hacer 30 reaccionar los componentes de a1, a2 y a3:
a1) u.
4. 65 % en peso de difenilmetanodiisocianato (MDI) , basado en el 100 % en peso del prepolímero terminado en isocianato, comprendiendo el difenilmetanodiisocianato (MDI) u.
5. 79 % en peso del 4, 4'difenilmetanodiisocianato, basado en el 100 % en peso del difenilmetanodiisocianato (MDI) , a2) u.
2. 45 % en peso de polimetilenpolifenilopoliisocianato (PMDI) , basado en el 100 % en peso del prepolímero terminado en isocianato, y a3) un 5-20 % en peso de polioléter, basado en el 100 % en peso del prepolímero terminado en isocianato, siendo la funcionalidad media del polioléter 2-6, el contenido de óxido de etileno medio del polioléter del 2243 % en peso, basado en el 100 % en peso del polioléter, en el que el contenido de NCO del prepolímero terminado en isocianato e.
2. 30 % en peso, basado en el 40 100 % en peso del prepolímero terminado en isocianato.
6. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, en el que el difenilmetanodiisocianato (MDI) comprende u.
7. 79 % en peso de 4, 4'-difenilmetanodiisocianato, basado en el 100 % en peso del difenilmetanodiisocianato (MDI) .
7. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, en el que el polimetilenpolifenilopoliisocianato (PMDI) comprende:
a21) un 0-60 % en peso de un primer polimetilenpolifenilopoliisocianato que tiene una fórmula general (I) , basado en el 100 % en peso del polimetilenpolifenilopoliisocianato,
** (Ver fórmula) **
y a22) u.
4. 100 % en peso de un segundo polimetilenpolifenilopoliisocianato que tiene una fórmula general (II) , basado en el 100 % en peso del polimetilenpolifenilopoliisocianato,
** (Ver fórmula) **
en la que n es un número entero igual a o mayor de 1.
8. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, en el que el contenido de óxido de etileno medio del polioléter e.
2. 37 % en peso, basado en el 100 % en peso del polioléter.
9. Un uso del prepolímero terminado en isocianato de acuerdo con la reivindicación 1-4 en la preparación de una espuma de poliuretano flexible.
10. Una espuma de poliuretano flexible, en el que la espuma de poliuretano flexible comprende el producto de reacción de los componentes de reacción de A, B y C:
A) el prepolímero terminado en isocianato de acuerdo con la reivindicación 1-4, 20 B) poliol, que comprende b1) 0, 1-20 partes en peso de al menos un primer (polioxietileno-polioxipropileno) poliol, basado en el 100 % en peso de B y C, siendo la funcionalidad del primer (polioxietileno-polioxipropileno) poliol igual a o mayor de 2, el contenido de óxido de etileno medio del primer (polioxietileno-polioxipropileno) poliol igual a o mayor del 50 % en peso, b2.
3. 90 partes en peso de un segundo (polioxietileno-polioxipropileno) poliol, basado en el 100 % en peso de B y C, siendo el índice de hidroxilo del segundo (polioxietileno-polioxipropileno) poliol d.
2. 40 mg/KOH, y el contenido de óxido de etileno medio del segundo (polioxietileno-polioxipropileno) poliol igual a o mayor del 30 % en peso, b3) 5-60 partes en peso de polimeropoliol, b4) 0, 01-15 partes en peso de prolongador de cadena, b5) 0, 01-20 partes en peso de catalizador y/o estabilizador de espuma, y C) 0, 1-7 partes en peso de agua, siendo el índice de NCO de la reacción d.
7. 120.
11. La espuma de poliuretano flexible de acuerdo con la reivindicación 10, en la que la reacción se realiza en un 35 molde, y la temperatura del molde es de 15-40 ºC.
12. Un procedimiento de preparación de una espuma de poliuretano flexible que comprende la etapa de hacer reaccionar los componentes de reacción de A, B y C:
A) el prepolímero terminado en isocianato de acuerdo con la reivindicación 1-4, B) poliol, que comprende 12
b1) 0, 1-20 partes en peso de al menos un primer (polioxietileno-polioxipropileno) poliol, basado en el 100 % en peso de B y C, en el que la funcionalidad del primer (polioxietileno-polioxipropileno) poliol es igual a o mayor de 2, y el contenido de óxido de etileno medio del primer (polioxietileno-polioxipropileno) poliol igual a o mayor del 50 % en peso, b2.
3. 90 partes en peso de un segundo (polioxietileno-polioxipropileno) poliol, basado en el 100 % en peso de B y C, siendo el índice de hidroxilo del segundo (polioxietileno-polioxipropileno) poliol d.
2. 40 mg/KOH, y el contenido de óxido de etileno medio del segundo (polioxietileno-polioxipropileno) poliol igual a o menor del 30 % en peso, b3) 5-60 partes en peso de polimeropoliol, b4) 0, 01-15 partes en peso de prolongador de cadena, b5) 0, 01-20 partes en peso de catalizador y/o estabilizador de espuma, y C) 0, 1-7 partes en peso de agua, en el que el índice de NCO de la reacción es d.
7. 120.
13. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 10, en el que la reacción se realiza en un molde, y la 15 temperatura del molde es de 15-40 ºC.
14. Un uso de la espuma de poliuretano flexible de acuerdo con la reivindicación 10 en la preparación de muebles, cojines o automóviles.
15. Un uso de la espuma de poliuretano flexible de acuerdo con la reivindicación 11 en la preparación de muebles, cojines o automóviles.
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