Un procedimiento para producir un polioléter de cadena larga que comprende:

alcoxilar un iniciador con un óxido de alquileno que se selecciona del grupo que está constituido por (i) óxido de propileno y (ii) un bloque de óxido de propileno seguido de un bloque de óxido de etileno, en presencia de un catalizador básico que tiene al menos un catión del mismo quelado con 2% en peso a 9% en peso de un compuesto no lineal que contiene polioxietileno que tiene un peso molecular de 300 a 1.000 g/mol y una funcionalidad de al menos 3, en el que el polioléter de cadena larga tiene un peso molecular promedio en número superior a 1.200 g/mol

Alcoxilación catalizada por base en presencia de compuestos no lineales que contienen polioxietileno.

Campo de la invención

La presente invención se refiere en general a polioléteres, y más específicamente a un polioléter de cadena larga que tiene un peso molecular promedio en número superior a aproximadamente 1.200 g/mol y se produce alcoxilando un iniciador en presencia de un catalizador básico que tiene al menos un catión del mismo quelado con un compuesto no lineal que contiene polioxietileno que tiene una funcionalidad de al menos aproximadamente tres.

Antecedentes de la invención

Se sabe desde hace muchos años que los éteres cíclicos complejan fuertemente iones potasio. Los éteres corona fueron descubiertos en los 60 por Charles Pederson y fue galardonado con el Premio Nobel en 1987 por sus esfuerzos. La capacidad de los éteres cíclicos para complejar fuertemente iones metálicos condujo a mucho trabajo científico. Desafortunadamente, debido a la dificultad sintética, el alto coste y la alta toxicidad de estos compuestos, los éteres corona nunca han encontrado una amplia aplicación comercial. Quizás porque los éteres corona fueron descubiertos primero, la mayoría de los expertos en la materia han pasado por alto las fuertes capacidades complejantes poseídas por los poliéteres no cíclicos. Entre las otras ventajas de los poliéteres no cíclicos están la disponibilidad inmediata, el bajo coste y el hecho de que los polímeros y oligómeros de óxido de etileno sean tan no tóxicos como para ser aditivos alimentarios aceptables.

Una solicitud de patente de EE.UU. de cesión común presentada en la fecha de la presente y titulada "Alcoxilación catalizada por base en presencia de compuestos que contienen polioxietileno" (expediente del apoderado nº PO8708, nº de serie de EE.UU. 11/315.517) desvela una dependencia del peso molecular para un aditivo que contiene polioxietileno que actúa de agente quelante en la alcoxilación catalizada por base de poliéteres de cadena larga.

Una segunda solicitud de patente de EE.UU. de cesión común también presentada en la fecha de la presente y titulada "Polioléteres de cadena corta para espuma rígida de poliuretano" (expediente del apoderado nº PO8707, nº de serie de EE.UU. 11/315.513) desvela un aditivo que contiene polioxietileno como agente quelante en la alcoxilación de poliéteres de cadena corta.

Finalmente, una tercera solicitud de patente de EE.UU. de cesión común también presentada en la fecha de la presente y titulada 11/315 667) polioléteres (expediente del apoderado nº PO8706, nº de serie de EE.UU. 11/315.667) desvela un iniciador que contiene polioxietileno como agente quelante en la alcoxilación de poliéteres de cadena larga.

Aunque en la técnica se conoce el concepto de usar compuestos lineales de polioxietileno como polietilenglicoles o "PEG" para potenciar la velocidad de la alcoxilación catalizada por KOH de polioles de cadena larga (véase "Synthesis of Polyether Polyols for Flexible Polyurethane Foams with Complexed Counterion" por Mihail lonescu, Viorica Zugravu, loana Mihatache e Ion Vasile, Cellular Polymers IV. 4ª Conferencia internacional, Shrewsbury, RU, 5-6 de junio de 1997. Artículo 8, 1-8. Editor(es): Buist, J. M.), que nosotros sepamos no hay informes publicados sobre el uso de compuestos no lineales que contienen polioxietileno en la producción de polioléteres de cadena larga, ni de los efectos sobre espumas preparadas con estos polioles no lineales que contienen polioxietileno.

Por tanto, sería deseable proporcionar polioléteres de cadena larga producidos por catálisis básica en presencia de compuestos no lineales que contuvieran polioxietileno y demostrar la utilidad de estos polioles en la preparación de espumas flexibles de poliuretano y poliuretanos no celulares.

Resumen de la invención

Por consiguiente, la presente invención proporciona un polioléter de cadena larga que tiene un peso molecular superior a aproximadamente 1.200 g/mol y se produce alcoxilando un iniciador con un óxido de alquileno en presencia de un catalizador básico que tiene al menos un catión del mismo quelado con un compuesto que contiene polioxietileno que tiene una funcionalidad de al menos aproximadamente tres. Los polioles inventivos pueden usarse para proporcionar espumas flexibles de poliuretano.

Estas y otras ventajas y beneficios de la presente invención serán evidentes de la Descripción detallada de la invención a continuación en este documento.

Descripción detallada de la invención

La presente invención se describirá ahora para fines de ilustración y no de limitación. Excepto en los ejemplos de operación, o donde se indique de otro modo, todos los números que expresan cantidades, porcentajes, índices de OH, funcionalidades, etc., en la memoria descriptiva deben entenderse como que están modificados en todos los casos por el término "aproximadamente". Los pesos equivalentes y los pesos moleculares facilitados en este documento son pesos equivalentes promedio en número y pesos moleculares promedio en número respectivamente, a menos que se indique lo contrario.

La presente invención proporciona un polioléter de cadena larga que tiene un peso molecular promedio en número superior a 1.200 g/mol y se produce alcoxilando un iniciador con un óxido de alquileno en presencia de un catalizador básico que tiene al menos un catión del mismo quelado con un compuesto no lineal que contiene polioxietileno que tiene una funcionalidad de al menos aproximadamente tres.

La presente invención proporciona además un procedimiento para producir un polioléter de cadena larga que tiene un peso molecular promedio en número superior a 1.200 g/mol implicando el procedimiento alcoxilar un iniciador con un óxido de alquileno en presencia de un catalizador básico que tiene al menos un catión del mismo quelado con un compuesto no lineal que contiene polioxietileno que tiene una funcionalidad de al menos aproximadamente tres.

La presente invención todavía proporciona además una espuma flexible de poliuretano preparada a partir del producto de reacción de al menos un poliisocianato y al menos un polioléter de cadena larga que tiene un peso molecular promedio en número superior a 1.200 g/mol y se produce alcoxilando un iniciador con un óxido de alquileno en presencia de un catalizador básico que tiene al menos un catión del mismo quelado con un compuesto no lineal que contiene polioxietileno que tiene una funcionalidad de al menos aproximadamente tres, opcionalmente en presencia de al menos uno de agentes de expansión, tensioactivos, agentes reticulantes, agentes extendedores, pigmentos, ignifugantes, catalizadores y cargas.

La presente invención también proporciona un procedimiento para producir una espuma flexible de poliuretano que implica hacer reaccionar al menos un poliisocianato y al menos un polioléter de cadena larga que tiene un peso molecular promedio en número superior a 1.200 g/mol y se produce alcoxilando un iniciador con un óxido de alquileno en presencia de un catalizador básico que tiene al menos un catión del mismo quelado con un compuesto no lineal que contiene polioxietileno que tiene una funcionalidad de al menos aproximadamente tres, opcionalmente en presencia de al menos uno de agentes de expansión, tensioactivos, agentes reticulantes, agentes extendedores, pigmentos, ignifugantes, catalizadores y cargas.

Por polioléter "de cadena larga", los inventores en este documento indican un polioléter que tiene un peso molecular promedio en número superior a 1.200 g/mol, preferentemente de 1.200 a 50.000 g/mol, más preferentemente de 1.200 a 30.000 g/mol, y lo más preferentemente de 1.200 a 8.000 g/mol. El peso molecular de los polioles inventivos pueden estar en una cantidad que oscila entre cualquier combinación de estos valores, incluidos los valores enumerados.

Los polioléteres de cadena larga de la presente invención se preparan por catálisis básica siendo las condiciones generales familiares para aquellos expertos en la materia. El catalizador básico puede ser cualquier catalizador básico conocido en la técnica, más preferentemente el catalizador básico es uno de hidróxido potásico, hidróxido sódico, hidróxido de bario e hidróxido de cesio, lo más preferentemente el catalizador básico es hidróxido potásico.

Los compuestos de iniciador adecuados incluyen, pero no se limitan a, monooles C₁-C₃₀, etilenglicol, dietilenglicol, trietilenglicol, propilenglicol, 1,3-propanodiol, dipropilenglicol, tripropilenglicol,...

1. Un procedimiento para producir un polioléter de cadena larga que comprende:

2. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que el polioléter de cadena larga tiene un peso molecular promedio en número de 1.200 g/mol a 50.000 g/mol.

3. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que el polioléter de cadena larga tiene un peso molecular promedio en número de 1.200 g/mol a 30.000 g/mol.

4. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que el polioléter de cadena larga tiene un peso molecular promedio en número de 1.200 g/mol a 8.000 g/mol.

5. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que el iniciador se elige de monooles C₁-C₃₀, etilenglicol, dietilenglicol, trietilenglicol, propilenglicol, 1,3-propanodiol, dipropilenglicol, tripropilenglicol, neopentilglicol, 1,4-butanodiol, 1,3-butanodiol, 1,2-butanodiol, 2,3-butanodiol, 1,6-hexanodiol, glicerina, trimetilolpropano, trimetiloletano, pentaeritritol, a-metilglucósido, sorbitol, manitol, hidroximetilglucósido, hidroxipropilglucósido, sacarosa, N,N,N',N'-tetraquis[2-hidroxietil o 2-hidroxipropil]etilendiamina, 1,4-ciclohexanodiol, ciclohexanodimetanol, hidroquinona, resorcinol y mezclas de los mismos.

6. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que el catalizador básico se elige de hidróxido potásico, hidróxido sódico, hidróxido de bario e hidróxido de cesio.

7. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que el catalizador básico es hidróxido potásico.

8. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que el compuesto no lineal que contiene polioxietileno tiene una funcionalidad superior a 3 a 8.