Composiciones y uso de una composición formadora de espuma cis-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno en la preparación de espumas a base de poliisocianato.

Una composición formadora de espuma que comprende cis-1,1,1,4,

4,4-hexafluoro-2-buteno, un poliol de poliéstermuy poco compatible en donde la solubilidad de dicho cis-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno en dicho poliol depoliéster no supera 25 % en peso a 25 ±2 °C y un compuesto que contiene hidrógeno activo altamente compatibleque tiene dos o más hidrógenos activos, en donde la solubilidad de dicho cis-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-buteno endicho compuesto que contiene hidrógeno activo altamente compatible es mayor de 40 % en peso a 25 ±2 °C.

Composiciones y uso de una composición formadora de espuma cis-1, 1, 1, 4, 4, 4-hexafluoro-2-buteno en la preparación de espumas a base de poliisocianato Campo de la invención La descripción en la presente memoria se refiere a composiciones formadoras de espuma que comprenden un agente espumante de fluoroolefina y a compuestos que contienen hidrógeno activo, y al uso de dichas composiciones para producir espumas de poliuretano y poliisocianurato. Más particularmente, la descripción en la presente memoria se refiere a composiciones formadoras de espuma que comprenden cis-1, 1, 1, 4, 4, 4-hexafluoro-2buteno y compuestos que contienen hidrógeno activo muy poco compatibles y altamente compatibles que tienen dos o más hidrógenos activos, y al uso de dichas composiciones para producir espumas de poliuretano y poliisocianurato.

Antecedentes de la invención Las espumas a base de poliisocianato de celdilla cerrada se usan ampliamente con fines de aislamiento, por ejemplo, en la construcción y en la fabricación de aparatos eléctricos energéticamente eficientes. En la industria de la construcción, se usan tableros de madera de poliuretano/poliisocianurato en techados y revestimientos por sus capacidades de aislamiento y transporte de carga. Las espumas de poliuretano derramadas y atomizadas se usan ampliamente para una variedad de aplicaciones que incluyen aislar techos, aislar grandes estructuras tales como tanques de almacenamiento, y aislar electrodomésticos tales como refrigeradores y congeladores, aislar camiones y automotores refrigerados, etc.

Todos estos diversos tipos de espumas de poliuretano/poliisocianurato requieren agentes de soplado para su fabricación. Las espumas aislantes dependen del uso de agentes de soplado de halocarburo, no solo para espumar el polímero sino principalmente para su baja conductividad térmica de vapor, una característica muy importante para el valor de aislamiento. Históricamente, las espumas de poliuretano usaban CFCs (clorofluorocarburos, por ejemplo CFC-11, triclorofluorometano) y HCFCs (hidroclorofluorocarburos, por ejemplo HCFC-141b, 1, 1-dicloro-1fluoroetano) como el agente CFC principal. Sin embargo, debido a la implicación de las moléculas que contienen cloro tales como CFC y HCFC en la destrucción de ozono estratosférico, el protocolo de Montreal ha limitado la producción y el uso de CFC y HCFC. Más recientemente, los hidrofluorocarburos (HFCs) , que no contribuyen a la destrucción de ozono estratosférico, se han empleado como agentes de soplado para espumas de poliuretano. Un ejemplo de un HFC empleado en esta aplicación es HFC-245fa (1, 1, 1, 3, 3-pentafluoropropano) . Los HFCs no contribuyen a la destrucción de ozono estratosférico, pero son una preocupación debido a su contribución al "efecto invernadero", es decir, contribuyen al calentamiento global. Como resultado de su contribución al calentamiento global, los HFC se siguen estudiando, y su uso generalizado también puede estar limitado en el futuro.

Los hidrocarburos también se han propuesto como agentes de soplado. Sin embargo, estos compuestos son inflamables, y muchos son fotoquímicamente reactivos, y como resultado contribuyen a la producción del ozono troposférico, es decir, niebla contaminada. Tales compuestos se denominan típicamente compuestos orgánicos volátiles (VOCs) , y están sujetos a regulaciones ambientales.

Existe una necesidad de producir espumas que proporcionen baja inflamabilidad, buen aislamiento térmico y alta estabilidad dimensional usando un agente de soplado que no tenga sustancialmente ningún potencial de agotamiento de ozono (ODP) y poco o ningún potencial de calentamiento global (GWP) . Cis-1, 1, 1, 4, 4, 4-hexafluoro2-buteno es uno de los buenos candidatos.

La patente japonesa Nº 05179043 describe el uso de cis-1, 1, 1, 4, 4, 4-hexafluoro-2-buteno como el agente de soplado junto con polioles de poliéter altamente compatibles para formar espumas de poliuretano.

Existe una necesidad de producir espumas de poliuretano/poliisocianurato usando cis-1, 1, 1, 4, 4, 4-hexafluoro-2buteno como el agente de soplado junto con compuestos que contienen hidrógeno activo muy poco compatibles que tengan dos o más hidrógenos activos.

Compendio de la invención Esta descripción proporciona una composición formadora de espuma que comprende cis-1, 1, 1, 4, 4, 4-hexafluoro-2buteno y un poliol de poliéster muy poco compatible y un compuesto que contiene hidrógeno activo altamente compatible que tiene dos o más hidrógenos activos.

Esta descripción también proporciona una espuma de polímero de poliuretano o poliisocianurato de celdilla cerrada preparada a partir de la reacción de cantidades eficaces de la composición formadora de espuma y un poliisocianato adecuado.

Esta descripción también proporciona un método para producir una espuma de polímero de poliuretano o poliisocianurato de celdilla cerrada. El método comprende hacer reaccionar una cantidad eficaz de la composición

formadora de espuma y un poliisocianato adecuado.

Descripción detallada La composición de esta descripción es una composición formadora de espuma que comprende cis-1, 1, 1, 4, 4, 4hexafluoro-2-buteno y un poliol de poliéster muy poco compatible y un compuesto que contiene hidrógeno activo altamente compatible que tiene dos o más hidrógenos activos, en la forma de grupos hidroxilo. En esta descripción, cis-1, 1, 1, 4, 4, 4-hexafluoro-2-buteno se usa como un agente de soplado.

Cis-1, 1, 1, 4, 4, 4-hexafluoro-2-buteno es un compuesto conocido, y su método de preparación se ha descrito, por ejemplo, en la solicitud de patente de EE.UU. publicada Nº 2008/0269532.

"Muy poco compatible", se refiere a un compuesto que contiene hidrógeno activo donde la solubilidad de cis1, 1, 1, 4, 4, 4-hexafluoro-2-buteno no excede el 25 % en peso a 25±2°C.

"Altamente compatible", se refiere a un compuesto que contiene hidrógeno activo donde la solubilidad de cis1, 1, 1, 4, 4, 4-hexafluoro-2-buteno es mayor que 40 % en peso a 25±2°C.

"Tiempo de crema", se refiere al período de tiempo que comienza desde la mezcla del compuesto que contiene hidrógeno activo con poliisocianato, y termina cuando comienza a ocurrir la espumación y el color de la mezcla comienza a cambiar.

"Tiempo de crecida", se refiere al período de tiempo que comienza desde la mezcla del compuesto que contiene hidrógeno activo con poliisocianato, y termina cuando se detiene la crecida de la espuma.

"Tiempo libre de pegajosidad", se refiere al período de tiempo que comienza desde la mezcla del compuesto que contiene hidrógeno activo con poliisocianato, y termina cuando la superficie de la espuma ya no es pegajosa.

"Valor R inicial", se refiere al valor de aislamiento de la espuma del polímero (resistencia térmica) medido a una temperatura promedio de 75 °F (24 ºC) dentro de un período de 24 horas después de que se forme la espuma y esté libre de pegajosidad.

Los compuestos que contienen hidrógeno activo de esta invención pueden comprender compuestos que tienen dos o más grupos que contienen un átomo de hidrógeno activo reactivo con un grupo isocianato, tal como se describe en la patente de EE.UU. Nº 4.394.491. Los ejemplos de dichos compuestos tienen al menos dos grupos hidroxilo por molécula, y comprenden más específicamente polioles, tales como polioles de poliéter o poliéster. Los ejemplos de tales polioles son los que tienen un peso equivalente de aproximadamente 50 a aproximadamente 700, normalmente de aproximadamente 70 a aproximadamente 300, más típicamente de aproximadamente 90 a aproximadamente 270, y portan al menos 2 grupos hidroxilo, normalmente 3 a 8 de tales grupos.

Los ejemplos de polioles adecuados comprenden polioles de poliéster tales como polioles de poliéster aromáticos, por ej., los obtenidos mediante transesterificación de residuos de tereftalato de polietileno (PET) con un glicol tal como un dietilenglicol obtenidos mediante reacción de anhídrido ftálico con un glicol. Los polioles de poliéster resultantes se pueden hacer reaccionar adicionalmente con un óxido de etileno y/o propileno para formar un poliol de poliéster ampliado que contiene grupos alquilenoxi internos adicionales.

Los ejemplos de polioles adecuados también comprenden polioles de poliéter tales como óxidos de polietileno, óxidos de polipropileno, óxidos de polietileno-propileno mezclados con grupos hidroxilo terminales, entre otros. Se pueden preparar otros polioles adecuados haciendo reaccionar óxido de etileno y/o de propileno con un iniciador que tiene 2 a 16, generalmente 3 a 8 grupos hidroxilo presentes, por ejemplo, en glicerol, pentaeritritol e hidratos de carbono tales como sorbitol, glucosa, sacarosa y compuestos... [Seguir leyendo]

1. Una composición formadora de espuma que comprende cis-1, 1, 1, 4, 4, 4-hexafluoro-2-buteno, un poliol de poliéster muy poco compatible en donde la solubilidad de dicho cis-1, 1, 1, 4, 4, 4-hexafluoro-2-buteno en dicho poliol de poliéster no supera 25 % en peso a 25 ±2 °C y un compuesto que contiene hidrógeno activo altamente compatible que tiene dos o más hidrógenos activos, en donde la solubilidad de dicho cis-1, 1, 1, 4, 4, 4-hexafluoro-2-buteno en dicho compuesto que contiene hidrógeno activo altamente compatible es mayor de 40 % en peso a 25 ±2 °C.

2. La composición formadora de espuma de la reivindicación 1 en donde dicho compuesto que contiene hidrógeno activo altamente compatible es un poliol de poliéter.

3. Una espuma de polímero de poliuretano o poliisocianurato de celdilla cerrada que se puede obtener mediante 10 reacción de cantidades eficaces de la composición formadora de espuma de la reivindicación 1 o 2.

4. La espuma de polímero de poliuretano o poliisocianurato de celdilla cerrada de la reivindicación 3 en donde dicha espuma de polímero tiene un valor R inicial mayor de 6, 5 ft2-hr-°F/BTU-in (45 K.m/W) .

5. Un proceso para producir una espuma de polímero de poliuretano o poliisocianurato de celdilla cerrada que

comprende: hacer reaccionar una cantidad eficaz de la composición formadora de espuma de la reivindicación 1 o 2 15 y un poliisocianato.