BR112017002753B1 - Poliuretano termoplástico, processo para produzir poliuretano termoplástico, artigo, composição adesiva e método para unir pelo menos dois componentes - Google Patents

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Abstract

A presente invenção se refere a poliuretanos termoplásticos (TPU) inovadores que contêm compostos espirocíclicos substituídos por alquileno. A presente invenção fornece TPU que exibe resistência à alta temperatura.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO
[0001] A presente invenção se refere a poliuretanos termoplásticos (TPU) que podem ser usados em artigos que exigem uma alta transmissão de vapor de umidade por calor e, particularmente, TPU que pode ser usado em filmes ou fitas adesivas ou composições para a construção de um artigo como, por exemplo, uma vestimenta.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
[0002] O uso de poliuretanos, inclusive poliuretanos termoplásticos (TPU) em adesivos ou em filmes para alta transmissão de vapor de umidade com diferentes substratos, incluindo tecidos, é conhecido. Esse TPU que contém sistemas de adesivo ou filme pode variar tanto em propriedades térmicas quanto físicas devido às propriedades do TPU usado nos sistemas. O estado da técnica mostra diversas necessidades por adesivos ou filmes de TPU que podem ter um perfil de fusão diferente do estado atual da técnica. Algumas dessas necessidades incluem, por exemplo, composições de TPU que podem ser usadas em temperaturas altas ou processadas em temperaturas mais altas. O limite de temperatura no uso de composições de TPU como um adesivo ou como uma membrana de alta transmissão de vapor de umidade produz ineficiências operacionais durante a fabricação de laminados têxteis ou no uso de adesivos na construção, embelezamento ou impermeabilização de vestimentas. Desse modo, há uma necessidade geral no estado da técnica por composições de TPU que possam ser usadas em sistemas adesivos ou filmes de transmissão de vapor de umidade de alta temperatura que exibam resistência à alta temperatura durante a fabricação ou em condições de uso, enquanto mantêm outras propriedades físicas.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[0003] A presente invenção fornece um poliuretano termoplástico (TPU) que compreende o produto de reação de (1) um poli-isocianato aromático, (2) um composto espirocíclico substituído por alquileno que compreende um diol espirocíclico saturado substituído por alquileno, uma diamina espirocíclica saturada substituída por alquileno, ou uma combinação dos mesmos, e (3) um poliéter poliol e em que o composto espirocíclico substituído por alquileno contém dois anéis que contêm de 5 a 7 átomos por anel, e em que cada anel é substituído por um grupo alquileno que contém de 1 a 4 átomos de carbono, terminado por um grupo hidróxi ou uma amina em que a amina é uma amina primária ou secundária.
[0004] A presente invenção se refere, adicionalmente, a um poliuretano termoplástico (TPU) que compreende o produto de reação de (1) um poli-isocianato aromático, (2) um composto espirocíclico substituído por alquileno que compreende um diol espirocíclico saturado substituído por alquileno, uma diamina espirocíclica saturada substituída por alquileno, ou uma combinação dos mesmos, (3) um poliéter poliol, e (4) um poli-isocianato alifático adicional em que o composto espirocíclico substituído por alquileno contém dois anéis que contêm de 5 a 7 átomos por anel, e em que cada anel é substituído por um grupo alquileno que contém de 1 a 4 átomos de carbono, terminado por um grupo hidróxi ou uma amina em que a amina é uma amina primária ou secundária.
[0005] A presente invenção fornece um poliuretano termoplástico (TPU) que compreende o produto de reação de (1) um poli-isocianato aromático, (2) um composto espirocíclico substituído por alquileno que compreende um diol espirocíclico saturado substituído por alquileno, uma diamina espirocíclica saturada substituída por alquileno, ou uma combinação dos mesmos, (3) um poliéter poliol, e (4) um extensor de cadeia adicional em que o composto espirocíclico substituído por alquileno contém dois anéis que contêm de 5 a 7 átomos por anel, e em que cada anel é substituído por um grupo alquileno que contém de 1 a 4 átomos de carbono, terminado por um grupo hidróxi ou uma amina em que a amina é uma amina primária ou secundária.
[0006] A presente invenção fornece um poliuretano termoplástico (TPU) que compreende o produto de reação de (1) um poli-isocianato aromático, (2) um composto espirocíclico substituído por alquileno que compreende um diol espirocíclico saturado substituído por alquileno, uma diamina espirocíclica saturada substituída por alquileno, ou uma combinação dos mesmos, (3) um poliéter poliol, (4) um poli-isocianato alifático adicional e (5) um extensor de cadeia adicional em que o composto espirocíclico substituído por alquileno contém dois anéis que contêm de 5 a 7 átomos por anel, e em que cada anel é substituído por um grupo alquileno que contém de 1 a 4 átomos de carbono, terminado por um grupo hidróxi ou uma amina em que a amina é uma amina primária ou secundária.
[0007] A presente invenção revela adicionalmente um processo de produção de TPU, que compreende as etapas de: (a) reagir (1) um poli-isocianato aromático, (2) um composto espirocíclico substituído por alquileno que compreende um diol espirocíclico saturado substituído por alquileno, uma diamina espirocíclica saturada substituída por alquileno, ou uma combinação dos mesmos, e (3) um poliéter poliol e em que o composto espirocíclico substituído por alquileno contém dois anéis que contém de 5 a 7 átomos por anel, e em que cada anel é substituído por um grupo alquileno que contém de 1 a 4 átomos de carbono, terminado por um grupo hidróxi ou uma amina em que a amina é uma amina primária ou secundária; (b) extrudar o poliuretano termoplástico obtido na etapa (a) para um tudo extrudado a quente; e (c) resfriar o tudo extrudado a quente para abaixo do ponto de fusão da composição de poliuretano termoplástico para produzir um poliuretano termoplástico extrudado.
[0008] A presente invenção revela adicionalmente um artigo que compreende o TPU descrito.
[0009] A invenção também fornece um filme ou fita adesiva ou composição que compreende o TPU revelado.
[00010] A invenção revela adicionalmente um método para unir pelo menos dois componentes que compreende aplicar o filme ou fita adesiva ou composição entre os componentes a serem unidos.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
[00011] O processo para produzir o poliuretano termoplástico (TPU) desta invenção inclui uma reação com um composto espirocíclico substituído por alquileno. O TPU obtido exibe um aumento significativo na resistência ao calor e eficiência operacional na produção de adesivos. Em um aspecto, o TPU da presente invenção inclui o produto de reação de (1) um poli-isocianato aromático, (2) um composto espirocíclico substituído por alquileno que compreende um diol espirocíclico saturado substituído por alquileno, uma diamina espirocíclica saturada substituída por alquileno, ou uma combinação dos mesmos, e (3) um poliéter poliol e em que o composto espirocíclico substituído por alquileno contém dois anéis que contêm de 5 a 7 átomos por anel, e em que cada anel é substituído por um grupo alquileno que contém de 1 a 4 átomos de carbono, terminado por um grupo hidróxi ou uma amina em que a amina é uma amina primária ou secundária. A técnica sob a qual esses reagentes são polimerizados para sintetizar o TPU pode ser conduzida utilizando equipamento de processamento convencional, catalizadores e processos. No entanto, a polimerização é conduzida de uma maneira que irá resultar nas características ou propriedades do polímero desejadas. Os tipos e níveis de poli-isocianato aromático, poliéter poliol e composto espirocíclico substituído por alquileno que compreende um diol espirocíclico saturado substituído por alquileno, uma diamina espirocíclica saturada substituída por alquileno, ou uma combinação dos mesmos serão ajustados para atingir o conjunto desejado de características químicas e físicas para o polímero que é sintetizado. As técnicas de polimerização úteis na produção do TPU desta invenção incluem métodos convencionais, como extrusão reativa, processamento por batelada, polimerização de solução e polimerização de fundição.
[00012] Em uma modalidade, o poli-isocianato aromático usado na sintetização do poliuretano termoplástico pode ser selecionado a partir de um di- isocianato aromático. Além do mais, o uso de compostos de isocianato multifuncionais, isto é, tri-isocianatos, etc., que causam reticulação prematura indesejável, é, em geral, evitado, e então, a quantidade usada, caso haja, é geralmente menor que 4 mol por cento em um aspecto, e menor que 2 mol por cento em um outro aspecto, com base nos moles totais de todos os vários isocianatos usados.
[00013] Em uma modalidade, os di-isocianatos aromáticos são 4,4’-metilenobis(isocianato de fenila) (MDI), di-isocianato de m-xilileno (XDI), fenileno-1,4-di- isocianato, naftaleno-1,5-di-isocianato (NDI), difenilmetano-3,3’-dimetoxi-4,4’-di-isocianato, ou di- isocianato de tolueno (TDI). Em algumas modalidades, o di- isocianato aromático é MDI. Os dímeros e trímeros dos di- isocianatos acima podem ser usados também assim como uma mescla de dois ou mais di-isocianatos pode ser usada.
[00014] O poli-isocianato aromático usado nesta invenção pode estar na forma de um polímero ou oligômero com baixo peso molecular que é tratado com um isocianato aromático. Por exemplo, o composto espirocíclico substituído por alquileno pode ser reagido com um composto que contém isocianato para criar um polímero com baixo peso molecular tratado com o isocianato aromático. Na técnica do TPU, tais materiais são normalmente referidos como pré- polímeros. Tais pré-polímeros têm, normalmente, um peso molecular por média numérica (Mn) que está dentro da faixa de cerca de 500 a cerca de 10000.
[00015] A razão molar dos um ou mais di- isocianatos aromáticos é geralmente de cerca de 0,95 a cerca de 1,05 em um aspecto, e de cerca de 0.98 a cerca de 1,03 moles por mol em um outro aspecto, dos moles totais do composto espirocíclico substituído por alquileno.
[00016] Em uma modalidade, o composto espirocíclico substituído por alquileno compreende um diol espirocíclico saturado substituído por alquileno, uma diamina espirocíclica saturada substituída por alquileno, ou uma combinação dos mesmos e em que o composto espirocíclico substituído por alquileno contém dois anéis que contém de 5 a 7 átomos por anel, e em que cada anel é substituído por um grupo alquileno que contém de 1 a 4 átomos de carbono, terminado por um grupo hidróxi ou uma amina em que a amina é uma amina primária ou secundária. Em uma modalidade, o composto espirocíclico substituído por alquileno é um espiro-heterociclo que contém 2 heteroátomos em cada anel, e os heteroátomos são oxigênio, nitrogênio, enxofre ou fósforo. Em uma modalidade, o composto espirocíclico substituído por alquileno é um espiro- heterociclo que contém 2 heteroátomos em cada anel, e os heteroátomos são oxigênio ou nitrogênio. Em uma modalidade, o composto espirocíclico substituído por alquileno é um espiro-heterociclo que contém 2 heteroátomos em cada anel, e os heteroátomos são oxigênio.
[00017] Em uma modalidade, o composto espirocíclico substituído por alquileno mostra uma fórmula estrutural:
Figure img0001
em que cada X é independentemente selecionado a partir de O, CHR2, NR2, S, PR2, em que cada R2 representa um átomo de hidrogênio ou um grupo alquila que contém de 1 a cerca de 6 átomos de carbono, cada R1 é um alquileno que contém de 1 a 4 átomos de carbono e cada Z é selecionado a partir de -OH ou -NHR3 em que R3 representa um átomo de hidrogênio ou um grupo alquila que contém de 1 a cerca de 6 átomos de carbono, em que a, b, c, d, e, f, g e h são, cada um, independentemente um número inteiro de 0 a 2 tão grande quanto a soma de a, b, c, e d e de 1 a 3, e a soma de e, f, g e h é de 1 a 3. Em uma modalidade, a é igual a g, b é igual a h, c é igual a e e d é igual a f. Em uma modalidade, todos os X são idênticos. Em uma modalidade, todos os X são identicamente selecionados a partir de O ou NR2, em que R2 representa um átomo de hidrogênio ou um grupo alquila que contém de 1 a cerca de 6 átomos de carbono, a é igual a g, b é igual a h, c é igual a e e d é igual a f. Em uma modalidade, o composto de dialquileno espirocíclico contém dois anéis com 6 membros, X é independentemente selecionado a partir de O ou NR2, em que R2 representa um átomo de hidrogênio ou um grupo alquila que contém de 1 a cerca de 6 átomos de carbono, R1 é um alquileno que contém de 1 a 4 átomos de carbono, Z é -OH ou NH2, e ou (i) a é 0, b é 1, c é 1, d é 0, e é 1, f é 0, g é 0 e h é 1 ou (ii) a é 1, b é 0, c é 0, d é 1, e é 0, f é 1, g é 1 e h é 0. Em uma modalidade, o composto de dialquileno espirocíclico contém dois anéis com 6 membros, X é identicamente selecionado a partir de O ou NR2, em que R2 representa um átomo de hidrogênio ou um grupo alquila que contém de 1 a cerca de 6 átomos de carbono, R1 é um alquileno que contém de 1 a 4 átomos de carbono, Z é -OH ou NH2, e ou (i) a é 0, b é 1, c é 1, d é 0, e é 1, f é 0, g é 0 e h é 1 ou (ii) a é 1, b é 0, c é 0, d é 1, e é 0, f é 1, g é 1 e h é 0. Em uma modalidade, o composto de dialquileno espirocíclico contém dois anéis com 6 membros, X é O, R1 é 1,1-dimetiletil, Z é -OH, e ou (i) a é 0, b é 1, c é 1, d é 0, e é 1, f é 0, g é 0 e h é 1 ou (ii) a é 1, b é 0, c é 0, d é 1, e é 0, f é 1, g é 1 e h é 0.
[00018] Em uma modalidade, o composto espirocíclico substituído por alquileno mostra uma fórmula estrutural:
Figure img0002
em que cada X é independentemente selecionado a partir de O, CHR2, NR2, S, PR2, em que cada R2 representa um átomo de hidrogênio ou um grupo alquila que contém de 1 a cerca de 6 átomos de carbono, cada R1 é um alquileno que contém de 1 a 4 átomos de carbono e cada Z é selecionado a partir de -OH ou -NHR3 em que R3 representa um átomo de hidrogênio ou um grupo alquila que contém de 1 a cerca de 6 átomos de carbono. Em uma modalidade, X é identicamente selecionado a partir de O, CHR2, NR2, S, PR2, em que cada R2 representa um átomo de hidrogênio ou um grupo alquila que contém de 1 a cerca de 6 átomos de carbono. Em uma modalidade, X é O, R1 é 1,1-dimetiletil, e Z é -OH.
[00019] Em uma modalidade, o poliéter poliol é um poliéter poliol ou um poliéter poliol copolimérico ou misturas de poliéter polióis e/ou poliéter polióis copoliméricos. Em uma modalidade, o poliéter poliol copolimérico é um copolímero de poliéter poliol e um poliol selecionado a partir de poliéster poliol, policarbonato poliol, policaprolactona poliol ou poliamida poliol. Em uma modalidade, o poliéter poliol copolimérico contém pelo menos 50 %, pelo menos 60 %, pelo menos 70 %, ou pelo menos 80 % de poliéter poliol. Em outras modalidades, o poliéter poliol é substancialmente livre, ou até mesmo completamente livre de poliéter poliol copolimérico.
[00020] Em uma modalidade, o poliéter poliol ou o poliéter poliol no poliéter poliol copolimérico é derivado de um diol ou poliol que tem um total de 2 a 15 átomos de carbono, em algumas modalidades, um alquil diol ou glicol que é reagido com um éter que compreende um óxido de alquileno que tem de 2 a 6 átomos de carbono, tipicamente óxido de etileno ou óxido de propileno ou misturas dos mesmos. Por exemplo, o poliéter funcional de hidroxila pode ser produzido, primeiro, ao reagir propileno glicol com óxido de propileno seguido pela reação subsequente com óxido de etileno. Os grupos hidroxila primários que resultam de óxido de etileno são mais reativos do que os grupos hidroxila secundários e, então, são preferenciais. Os poliéter polióis comerciais úteis incluem poli(etileno) glicol que compreende óxido de etileno reagido com etileno glicol, poli(propileno) glicol que compreende óxido de propileno reagido com propileno glicol, poli(tetrametileno éter) glicol que compreende água reagida com tetrahidrofurano que também pode ser descrito como tetrahidrofurano polimerizado, e que é comumente referido como PTMEG ou poli(propileno-etileno) glicol. Em algumas modalidades, o poliéter poliol é polietileno glicol (PEG). Os poliéter polióis adequados também incluem adutos de poliamida de um óxido de alquileno e podem incluir, por exemplo, aduto de etilenodiamina que compreende o produto de reação de etilenodiamina e óxido de propileno, aduto de dietilenotriamina que compreende o produto de reação de dietilenotriamina com óxido de propileno, e poliéter polióis do tipo poliamida semelhantes. Os vários poliéter polióis têm geralmente um peso molecular por média numérica (Mn) conforme determinado pelo ensaio dos grupos funcionais terminais que é um peso molecular médio maior que cerca de 700, como de cerca de 700 a cerca de 10000, de cerca de 1000 a cerca de 5000, ou de cerca de 1000 a cerca de 2500. Em algumas modalidades, o poliéter poliol inclui uma mescla de duas ou mais poliéteres de peso molecular diferente, como uma mescla de 1000 de Mn e 1450 de Mn de PEG.
[00021] Os poliéster polióis adequados no poliéter poliol copolimérico incluem poliéster polióis produzidos através de (1) uma reação de estratificação de um ou mais glicóis com um ou mais ácidos dicarboxílicos ou anidridos ou (2) através de reação de transestratificação, isto é, a reação de um ou mais glicóis com ésteres de ácidos dicarboxílicos. As razões molares geralmente em excesso de mais de um mol de glicol para ácido são preferenciais de modo a obter cadeias lineares que têm uma preponderância de grupos hidroxila terminais. Em algumas modalidades, o poliéster poliol é um poliéster poliol linear que tem um peso molecular por média numérica (Mn) de cerca de 500 a cerca de 10000, de cerca de 700 a cerca de 5000, ou de cerca de 700 a cerca de 4000, e têm, em geral, um número de ácido menor que 1,3 ou menor que 0,5. O peso molecular é determinado pelo ensaio dos grupos funcionais terminais e está relacionado ao peso molecular por média numérica. Os ácidos dicarboxílicos do poliéster desejado podem ser alifáticos, cicloalifáticos, aromáticos ou combinações dos mesmos. Os ácidos dicarboxílicos adequados que podem ser usados sozinhos ou em misturas geralmente têm um total de 4 a 15 átomos de carbono e incluem: succínico, glutárico, adípico, pimélico, subérico, azelaico, sebácico, dodecanodioico, isoftálico, tereftálico, ciclo-hexano dicarboxílico, e semelhantes. Os anidridos dos ácidos dicarboxílicos acima como anidrido ftálico, anidrido tetrahidroftálico, ou semelhantes, também podem ser usados. O ácido adípico é um ácido preferencial. Os glicóis que são reagidos para formar um intermediário de poliéster desejável podem ser alifático, aromático ou combinações dos mesmos, incluindo qualquer um dos glicóis descritos acima na seção de extensor de cadeia, e têm um total de 2 a 20 ou de 2 a 12 átomos de carbono. Os exemplos adequados incluem etileno glicol, 1,2-propanodiol, 1,3-propanodiol, 1,3- butanodiol, 1,4-butanodiol, 1,5-pentanodiol, 1,6- hexanodiol, 2,2-dimetil-1,3-propanodiol, 1,4-ciclo- hexanodimetanol, decametileno glicol, dodecametileno glicol, e misturas dos mesmos.
[00022] Os policarbonato polióis adequados no poliéter poliol copolimérico incluem o produto de reação de pelo menos um carbonato e um glicol. A Patente n° US 4.131.731 é incorporada ao presente documento a título de referência para sua revelação de polóis de policarbonato e sua preparação. Tais policarbonatos são lineares e têm grupos hidroxila terminais com exclusão essencial de outros grupos terminais. Os reagentes essenciais são glicóis e carbonatos. Os glicóis adequados são dióis cicloalifáticos ou alifáticos, e os carbonatos adequados são carbonatos de alquileno. Os dióis cicloalifáticos ou alifáticos adequados são selecionados a partir de dióis cicloalifáticos e alifáticos que contém de 4 a 40, e ou até mesmo de 4 a 12 átomos de carbono, e de polialquileno glicóis que contêm de 2 a 20 grupos alcóxi por molecular com cada grupo alcóxi contendo de 2 a 4 átomos de carbono. Os dióis adequados para uso na presente invenção incluem dióis alifáticos contendo de 4 a 12 átomos de carbono como butanodiol-1,4, pentanodiol-1,5, neopentil glicol, hexanodiol-1,6, 2,2,4- trimetil-hexanodiol-1,6, decanodiol-1,10, dilinoleilglicol hidrogenado, dioleilglicol hidrogenado; e dióis cicloalifáticos como ciclo-hexanodiol-1,3, dimetilololciclo-hexano-1,4, ciclo-hexanodiol-1,4, dimetilolciclo-hexano-1,3, 1,4-endometileno-2-hidroxi-5- hidroximetil ciclo-hexano e polialquileno glicóis. Os dióis usados na reação podem ser um único diol ou uma mistura de dióis que dependem das propriedades desejadas no produto acabado. Os intermediários de policarbonato que são terminados com hidroxila são, em geral, aqueles conhecidos na técnica e na literatura. Os carbonatos de alquileno adequados são selecionados a partir de carbonatos de alquileno compostos de um anel com 5 a 7 membros. Os carbonatos adequados para uso no presente documento incluem carbonato de etileno, carbonato de trimetileno, carbonato de tetrametileno, carbonato de pentametileno, carbonato de hexametileno, carbonato de heptametileno, carbonato de 1,2- propileno, carbonato de 1,2-butileno, carbonato de 2,3- butileno, carbonato de 1,2-etileno, carbonato de 1,3- pentileno, carbonato de 1,4-pentileno, carbonato de 2,3- pentileno, e carbonato de 2,4-pentileno. Também, adequados ao uso na presente invenção são dialquilcarbonatos, carbonatos cicloalifáticos e diarilcarbonatos. Os dialquilcarbonatos podem conter de 2 a 5 átomos de carbono em cada grupo alquila e os exemplos específicos dos mesmos são dietilcarbonato e dipropilcarbonato. Os carbonatos cicloalifáticos, especialmente os dicarbonatos cicloalifáticos, podem conter de 4 a 7 átomos de carbono em cada estrutura cíclica, e podem ter uma ou duas de tais estruturas. Quando um grupo for cicloalifático, o outro pode ser ou alquila ou arila. Por outro lado, se um grupo for arila, o outro pode ser alquila ou cicloalifático. Os exemplos de tais diarilcarbonatos, que podem conter de 6 a 20 átomos de carbono em cada grupo arila, são difenilcarbonato, ditolilcarbonato e dinaftilcarbonato. Em uma modalidade, o policarbonato poliol é selecionado a partir de poli(heptametileno carbonato) diol, poli(hexametileno carbonato) diol, poli(pentametileno carbonato)diol, poli(tetrametileno carbonato)diol, poli(pentametileno-co-hexametileno carbonato)diol ou poli(tetrametileno-co-hexametileno carbonato)diol ou combinações dos mesmos.
[00023] Os policaprolactona polióis adequados no poliéter poliol copolimérico incluem um ou mais policaprolactona polióis. Os policaprolactona polióis úteis na tecnologia descrita no presente documento incluem poliéster dióis derivados de monômeros de caprolactona. Os policaprolactona polióis são terminados por grupos hidroxila primários. Os policaprolactona polióis adequados podem ser produzidos a partir de ε-caprolactona e um iniciador bifuncional como dietileno glicol, 1,4- butanodiol, ou qualquer um dentro os outros glicóis e/ou dióis listados no presente documento. Os exemplos úteis incluem CAPA™ 2202A, um poliéster diol linear de peso molecular por média numérica (Mn) 2000, e CAPA™ 2302A, a poliéster diol linear de 3000 de Mn, ambos os quais estão comercialmente disponíveis junto à Perstorp Polyols Inc. Esses materiais também podem ser descritos como polímeros de 2-oxapanona e 1,4-butanodiol.
[00024] Os policaprolactona polióis podem ser preparados a partir de 2-oxapanona e um diol, em que o diol pode ser 1,4-butanodiol, dietileno glicol, monoetileno glicol, 1,6-hexanodiol, 2,2-dimetil-1,3-propanodiol ou qualquer combinação dos mesmos. Em algumas modalidades, o diol usado para preparar o policaprolactona poliol é linear. Em algumas modalidades, o policaprolactona poliol é preparado a partir de 1,4-butanodiol. Em algumas modalidades, o policaprolactona poliol tem um peso molecular por média numérica de 500 a 10000, ou de 500 a 5000, ou de 1000 ou até mesmo 2000 a 4000 ou até mesmo 3000.
[00025] Os poliamida polióis adequados no poliéter poliol copolimérico incluem poliamida polióis telequélicos, oligômeros de poliamida com baixo peso molecular e poliamidas telequélicas (incluindo copolímeros) que incluem grupos amida N-alquilados na estrutura de cadeia principal. O termo oligômero de poliamida se refere a um oligômero com duas ou mais ligações amida ou, às vezes, a quantidade de ligações amida será especificada. Em algumas modalidades, o oligômero de poliamida é uma espécie abaixo de 20000 g/mol de peso molecular, abaixo de 10000; 5000; 2500; ou 2000 g/mol que tem duas ou mais ligações amida por oligômero. Um subconjunto de oligômeros de poliamida são poliamidas telequélicas.
[00026] Em uma modalidade, o poliamida poliol é uma poliamida telequélica. As poliamidas telequélicas são oligômeros de poliamida com porcentagens especificadas de dois grupos funcionais de um único tipo químico. As faixas para o difuncional percentual que são preferenciais para satisfazer a definição de telequélico são pelo menos 70 ou 80. A poliamida telequélica pode compreender: (a) dois grupos finais funcionais selecionados a partir de hidroxila, carboxila, ou amina primária ou secundária; e (b) um segmento de poliamida em que: (i) o dito segmento de poliamida compreende pelo menos duas ligações amida caracterizadas como sendo derivadas a partir da reação de uma amina com um grupo carboxila; (ii) o dito segmento de poliamida compreende unidades repetidas derivadas da polimerização de dois ou mais monômeros selecionados a partir do grupo que consiste em monômeros de lactama, monômeros de ácido aminocarboxílico, monômeros de ácidos dicarboxílicos e monômeros de diamina. A poliamida telequélica, em algumas modalidades, pode ser caracterizada como um líquido com uma viscosidade de menos de 100000 cps a 70 °C conforme medido por um viscosímetro de disco circular Brookfield com o disco circular girando em 5 rpm. Em algumas modalidades, a poliamida telequélica é caracterizada por um peso molecular por média ponderada de cerca de 200 a 10000 g/mol e compreende uma diversidade de unidades de repetição que formam amida que rompem a ligação de hidrogênio entre componentes amida.
[00027] Em um outro aspecto, a presente invenção se refere adicionalmente a um TPU que compreende o produto de reação de (1) um poli-isocianato aromático, (2) um composto espirocíclico substituído por alquileno que compreende um diol espirocíclico saturado substituído por alquileno, uma diamina espirocíclica saturada substituída por alquileno, ou uma combinação dos mesmos, (3) um poliéter poliol, e (4) um poli-isocianato alifático adicional em que o composto espirocíclico substituído por alquileno contém dois anéis que contêm de 5 a 7 átomos por anel, e em que cada anel é substituído por um grupo alquileno que contém de 1 a 4 átomos de carbono, terminado por um grupo hidróxi ou uma amina em que a amina é uma amina primária ou secundária.
[00028] Em uma modalidade, os di-isocianatos alifáticos são isoforona di-isocianato (IPDI), di- isocianato de 1,4-ciclo-hexila (CHDI), decano-1,10-di- isocianato, di-isocianato de lisina (LDI), di-isocianato de 1,4-butano (BDI), di-isocianato de isoforona (IPDI), di- isocianato de 3,3'-dimetil-4,4'-bifenileno (TODI), e diciclo-hexilmetano—4,4'—di-isocianato (H12MDI). As misturas de dois ou mais di-isocianatos podem ser usadas. Em algumas modalidades, o isocianato alifático é H12MDI. Em algumas modalidades, o poli-isocianato aromático inclui MDI e o poli-isocianato alifático inclui H12MDI. Em algumas modalidades, o componente de poli-isocianato da invenção é essencialmente livre de, ou até mesmo completamente livre de, di-isocianato de hexametileno (HDI). Os dímeros e trímeros dos di-isocianatos acima podem ser usados também assim como uma mescla de dois ou mais di-isocianatos pode ser usada.
[00029] Em um outro aspecto, a presente invenção se refere a um poliuretano termoplástico (TPU) que compreende o produto de reação de (1) um poli-isocianato aromático, (2) um composto espirocíclico substituído por alquileno que compreende um diol espirocíclico saturado substituído por alquileno, uma diamina espirocíclica saturada substituída por alquileno, ou uma combinação dos mesmos, (3) um poliéter poliol, e (4) um extensor de cadeia adicional em que o composto espirocíclico substituído por alquileno contém dois anéis que contêm de 5 a 7 átomos por anel, e em que cada anel é substituído por um grupo alquileno que contém de 1 a 4 átomos de carbono, terminado por um grupo hidróxi ou uma amina em que a amina é uma amina primária ou secundária.
[00030] Em uma modalidade, o extensor de cadeia adicional é uma diamina ou um ou glicol alifático ou cicloalifático que tem de 2 a 20, ou de 2 a 12, ou de 2 a 10 átomos de carbono, ou combinações dos mesmos. Os exemplos adequados incluem etileno glicol, dietileno glicol, propileno glicol, dipropileno glicol, 1,3- propanodiol, 1,4-butanodiol (BDO), 1,6-hexanodiol (HDO), 1,3-butanodiol, 1,5-pentanodiol, neopentilglicol, 1,4- ciclo-hexanodimetanol (CHDM), hexametilenodiol, heptanodiol, nonanodiol, dodecanodiol, 2-etil-1,3- hexanodiol, 2,2,4-trimetil pentano-1,3-diol, 1,4-ciclo- hexanodimetanol, 3-metil-1,5-pentanodiol, etilenodiamina, butanodiamina, hexametilenodiamina, e semelhantes, assim como misturas dos mesmos. Em algumas modalidades o extensor de cadeia adicional inclui BDO, HDO, 3-metil-1,5- pentanodiol ou a combinação dos mesmos. Em algumas modalidades, o extensor de cadeia adicional inclui BDO. Outros glicóis, como glicóis ou diaminas aromáticos, como, por exemplo, resorcinol bis(2-hidroxietil) éter (HER) ou 2,2-bis[4-(2-hidroxietoxi)fenil]propano (HEPP), poderia ser usado, mas, em algumas modalidades, os TPUs descritos no presente documento são essencialmente livres de ou até mesmo completamente livres de tais materiais.
[00031] Em um outro aspecto, a presente invenção fornece um poliuretano termoplástico (TPU) que compreende o produto de reação de (1) um poli-isocianato aromático, (2) um composto espirocíclico substituído por alquileno que compreende um diol espirocíclico saturado substituído por alquileno, uma diamina espirocíclica saturada substituída por alquileno, ou uma combinação dos mesmos, (3) um poliéter poliol, (4) um poli-isocianato alifático adicional e (5) um extensor de cadeia adicional em que o composto espirocíclico substituído por alquileno contém dois anéis que contêm de 5 a 7 átomos por anel, e em que cada anel é substituído por um grupo alquileno que contém de 1 a 4 átomos de carbono, terminado por um grupo hidróxi ou uma amina em que a amina é uma amina primária ou secundária.
[00032] Em um outro aspecto, a presente invenção revela adicionalmente um processo de produção de composições de TPU, que compreende as etapas de: (a) reagir (1) um poli-isocianato aromático, (2) um composto espirocíclico substituído por alquileno que compreende um diol espirocíclico saturado substituído por alquileno, uma diamina espirocíclica saturada substituída por alquileno, ou uma combinação dos mesmos, e (3) um poliéter poliol e em que o composto espirocíclico substituído por alquileno contém dois anéis que contém de 5 a 7 átomos por anel, e em que cada anel é substituído por um grupo alquileno que contém de 1 a 4 átomos de carbono, terminado por um grupo hidróxi ou uma amina em que a amina é uma amina primária ou secundária; resultando em um TPU com alta taxa de transmissão de vapor de umidade por calor (b) extrudar o poliuretano termoplástico obtido na etapa (a) para um tudo extrudado a quente; e (c) resfriar o tudo extrudado a quente para abaixo do ponto de fusão da composição de poliuretano termoplástico para produzir um poliuretano termoplástico extrudado.
[00033] Alternativamente, em uma modalidade, a reação na etapa (a) inclui adicionalmente (4) um poli- isocianato alifático adicional. Alternativamente, em uma modalidade, a reação na etapa (a) inclui adicionalmente (5) um extensor de cadeia adicional. Alternativamente, em uma modalidade, a reação na etapa (a) inclui adicionalmente (4) um poli-isocianato alifático adicional e (5) um extensor de cadeia adicional.
[00034] O processo para produzir o polímero de TPU desta invenção pode utilizar o equipamento de fabricação de TPU convencional. O poli-isocianato aromático, o composto espirocíclico substituído por alquileno e o poliéter poliol, e o poli-isocianato alifático opcional adicional revelado no presente documento acima são adicionados juntos e reagidos de acordo com a metodologia de síntese de poliuretano padrão. Os componentes que formam TPU da presente invenção podem ser polimerizados por fusão em um misturador adequado, como um misturador interno conhecido como misturador de Banbury ou em uma extrusora. Em um processo, o poli-isocianato alifático adicional opcional é mesclado com o poli- isocianato aromático. Em um processo, o poli-isocianato ou a mescla de poli-isocianatos é adicionado separadamente à extrusora. As temperaturas de partida de processamento ou polimerização adequadas do poli-isocianato são de cerca de 100 °C a cerca de 200 °C em um aspecto, e de cerca de 100 °C a cerca de 150 °C em um outro aspecto. As temperaturas de partida de processamento ou de polimerização da mescla do composto espirocíclico substituído por alquileno e do poliéter poliol são de cerca de 100 °C a cerca de 220 °C em um aspecto, e de cerca de 150 °C a 200 °C em um aspecto adicional. Os tempos de mistura adequados a fim de possibilitar que vários componentes reajam e formem os polímeros de TPU da presente invenção são geralmente de cerca de 2 a cerca de 10 minutos em um aspecto, e de cerca de 3 a cerca de 5 minutos em um outro aspecto.
[00035] É frequentemente desejável que se utilize catalizadores como carboxilatos estanosos e outros carboxilatos metálicos assim como aminas terciárias. Os exemplos de catalizadores de carboxilato metálico incluem octoato estanoso, dilaurato de dibutilestanho, propionato mercúrico de fenila, octoado de chumbo, acetil acetonato de ferro, acetil acetonato de magnésio e semelhantes. Os exemplos de catalizadores de amina terciária incluem trietilenoamina, e semelhantes. A quantidade dos um ou mais catalizadores é baixa, geralmente de cerca de 50 a cerca de 100 partes em peso por milhão de partes em peso do polímero de TPU final formado.
[00036] O peso molecular por média ponderada (Mw) do polímero de TPU da presente invenção variam de cerca de 60000 a cerca de 600000 Daltons em um aspecto, de cerca de 100000 a cerca de 300000 Daltons em um outro aspecto, e de cerca de 120000 a cerca de 250000 Daltons em um aspecto adicional. O Mw do polímero de TPU é medido de acordo com a cromatografia de permeação em gel (GPC) contra o padrão de poliestireno.
[00037] Os polímeros de TPU da presente invenção podem ser misturados com vários aditivos convencionais ou agentes de composição, como antioxidantes, biocidas, fungicidas, agentes antimicrobianos, aditivos antiestáticos, plastificantes, cargas, extensores, retardadores de chama, modificadores de impacto, pigmentos, lubrificantes, agentes de liberação de molde, modificadores de reologia, absorvedores de UV e semelhantes. O nível de aditivos convencionais irá depender das propriedades finais e dos custos da aplicação de uso final desejada, conforme é bem conhecido para aqueles versados na técnica dos TPUs de composição. Esses aditivos adicionais podem ser incorporados nos componentes da mistura de reação para a preparação do TPU, ou após produzir o TPU. Em um outro processo, todos os materiais podem ser misturados com o TPU e, então, fundidos ou os mesmos podem ser incorporados diretamente na fundição do TPU.
[00038] Em um outro aspecto, a presente invenção se refere a um artigo que compreende o TPU da presente invenção.
[00039] Em um outro aspecto, a presente invenção se refere a uma fita ou filme adesivo que compreende o TPU da presente invenção.
[00040] Em um outro aspecto, a presente invenção se refere a um método de unir pelo menos dois componentes juntos que compreende aplicar o filme ou a fita adesiva ou a composição que compreende o TPU revelado entre os componentes a serem unidos.
[00041] A tecnologia revelada soluciona o problema de limites de temperatura baixa no uso de composições de TPU como adesivos para filmes produzindo ineficiências operacionais nas linhas de produção de filmes.
[00042] Ademais, a tecnologia revelada pode fornecer uma resistência ao calor aprimorada para filmes, tecidos ou vestimentas que compreendem TPU. A tecnologia revelada também é uma solução para o problema de filmes, tecidos ou vestimentas usadas em ambientes sob alta temperatura.
[00043] Em uma modalidade, os artigos que contém o TPU revelado incluem tecidos e vestimentas. Os tipos de vestimenta incluem roupas íntimas, roupa externa e roupa desportiva. Em uma modalidade, o artigo é revestido, impregnado ou de outro modo tratado com o TPU desta invenção. Em uma modalidade, os tecidos são usados na fabricação de vestimentas, e os tecidos incluem roupas íntimas, roupa externa, roupa desportiva, vestimentas médicas, fraldas, artigos de cama ou equipamento para prática de esportes.
[00044] As roupas íntimas, como sutiãs, calcinhas, lingerie, camisolas, modeladores de corpo, pijamas, meia-calça, camisetas masculinas, calças justas, meias e espartilho podem se beneficiar das propriedades do TPU da invenção. Os artigos de roupas externas, como blusas, camisetas, calças justas, luvas, uniformes e roupas de trabalho também estão dentro dos artigos da invenção. Uma modalidade adicional se refere a roupas desportivas, como bermudas, incluindo bermudas para bicicleta, escalada, corrida, de compressão, para treinar, para golfe, para beisebol, para basquete, para liderar torcida, para dançar, para futebol e/ou bermudas para hóquei; blusas e camisetas, incluindo qualquer um dos tipos específicos listados para as bermudas acima; calças justas incluindo calças justas para treinar e calças justas de compressão; roupas de banho incluindo roupas de banho para competição e para lazer; collant incluindo para luta livre, corrida e collant para nadar; e sapatos. As vestimentas e os artigos médicos incluem camisaria como camisaria de compressão, meias diabéticas, meias estáticas e meias dinâmicas; bandagens e filmes para tratamento de queimadura terapêuticas; e coberturas para cuidado com ferimentos. Os artigos de cama como pijamas, sacos de dormir, lençóis, cobertores, edredons, protetores de colchão, forros de colchão e fronhas também podem se beneficiar das propriedades do TPU da invenção. O equipamento para prática de esportes como luvas de boxe, capacetes, manípulos ou pegas de raquetes ou de bicicletas, sacos de dormir, tendas, capas de almofada em assentos de barcos, carros ou bicicletas, ou capas em volantes de direção de um barco e semelhantes também estão dentro dos artigos da invenção.
[00045] Em outras modalidades, os artigos desta invenção são tecidos e podem ser aplicados em retardadores de chama e materiais de isolamento térmico e incluem, por exemplo, vestuário, forros de bota e sapato, cobertores ou vestimentas de proteção contra fogo. Esses tecidos podem ser usados para produzir vestimentas bem adequadas para serem usadas por aqueles no serviço militar ou vestimentas usadas por bombeiros e outras pessoas de segurança e vestimentas usadas em definições industriais. Essas vestimentas também incluem saias, calças, macacões, meias e outras peças com calça, luvas, cachecóis, chapéus, capacetes, protetores faciais, coletes, perneiras, jaquetas, casacos, aventais, botas de pesca, botas, sapatos e semelhantes.
[00046] Em outras modalidades, o filme ou fita adesiva ou composição revelado da invenção são capas de almofada para carro, para volantes de direção ou assentos de carro, que mostram propriedades de retardo de chama assim como respirabilidade.
[00047] Em ainda outras modalidades, os artigos que contém as várias composições descritas acima incluem qualquer artigo que seja exposto às temperaturas altas durante seu uso, e especificamente tais artigos que não foram produzidos com o uso de poliuretanos termoplásticos no passado devido a tais materiais têm resistência à alta temperatura ou desempenho insuficientes.
[00048] A presente tecnologia também inclui o uso de um composto espirocíclico substituído por alquileno que compreende um diol espirocíclico saturado substituído por alquileno, uma diamina espirocíclica saturada substituída por alquileno, ou uma combinação dos mesmos, e em que o composto espirocíclico substituído por alquileno contém dois anéis que contêm de 5 a 7 átomos por anel, e em que cada anel é substituído por um grupo alquileno que contém de 1 a 4 átomos de carbono, terminado por um grupo hidróxi ou uma amina em que a amina é uma amina primária ou secundária para aprimorar a resistência ao calor de um poliuretano termoplástico (TPU), em que em algumas modalidades, a resistência ao calor é medida ao a calorimetria diferencial de varredura modulada (MDSC). Esses usos incluem usar um composto espirocíclico substituído por alquileno que compreende um diol espirocíclico saturado substituído por alquileno, uma diamina espirocíclica saturada substituída por alquileno, ou uma combinação dos mesmos e em que o composto espirocíclico substituído por alquileno contém dois anéis que contém de 5 a 7 átomos por anel, e em que cada anel é substituído por um grupo alquileno que contém de 1 a 4 átomos de carbono, terminado por um grupo hidróxi ou uma amina em que a amina é uma amina primária ou secundária na preparação de um TPU. Em algumas modalidades o TPU também é preparado a partir de um poli-isocianato aromático e um poliéter poliol. Qualquer um dentre os materiais de TPU descritos acima pode ser usado nesses usos.
[00049] Os vários recursos e modalidades preferenciais serão descritos abaixo por meio de ilustração não limitante.
[00050] A quantidade de cada componente químico descrito é apresentada como exclusiva de qualquer solvente ou óleo diluente, que pode estar costumeiramente presente no material comercial, ou seja, com uma base química ativa, a menos que seja indicado o contrário. No entanto, a menos que seja indicado o contrário, cada produto químico ou composição referido no presente documento deve ser interpretado como sendo um material de grau comum que pode conter os isômeros, subprodutos, derivados e outros tais materiais que são normalmente compreendidos por estarem presentes no grau comercial.
EXEMPLOS Exemplos 1 a 8
[00051] O poli-isocianato, o poliol e o extensor de cadeia são preaquecidos separadamente a 120 °C em pressão ambiente (20 min.). Então, os componentes são misturados em um vaso de reação colocado em uma placa quente por cerca de 3 minutos. Nesses exemplos, um típico poli-isocianato aromático é 4,4’-metilenobis(isocianato de fenila) (MDI) e os típicos polióis são poliéter polióis PEG1000 ou PEG1450. Os extensores de cadeia desses exemplos são compostos espirocíclicos substituídos por alquileno, um típico composto espirocíclico substituído por alquileno nesses exemplos é 2,2’-(2,4,8,10- tetraoxaspiro[5,5]undecano-3,9-di-il)bis(2-metilpropan-1- ol) (PSG). O extensor de cadeia nos exemplos comparativos 1, 2 e 4 é 1,4-butanodiol (BDO). Outros poli-isocianatos, polióis e compostos espirocíclicos substituídos por alquileno como extensores de cadeia revelados na descrição poderiam também ser usados na preparação desses exemplos. O material resultante é envelhecido por duas horas a 105 °C.
Figure img0003
[00052] Medições de calorimetria de Varredura Diferencial Modulada (MDSC) são realizadas para as amostras comparativas e inventivas. A taxa de aquecimento em uma medição de DSC regular é linear, a MDSC se aplica a uma taxa de aquecimento em alteração adicional e sinusoidalmente no topo de uma taxa de aquecimento linear. Desse modo, o fluxo de calor total é quebrado em duas partes; o fluxo de calor que responde à taxa de aquecimento em alteração e o fluxo de calor que não responde à taxa de aquecimento em alteração. Em geral, apenas as transações de capacidade térmica e fusão são responsivas à taxa de aquecimento em alteração. Como resultado, o fluxo de calor total é quebrado em fluxos de calor reversível e não reversível. O fluxo de calor reversível é o componente de capacidade térmica (transição de vidro e maioria das transições de fusão) e o fluxo de calor não reversível é o componente cinético (recuperação entálfica, cristalização, termofixação, etc...). Desse modo, as transações termodinâmicas podem ser separadas das transações cinéticas, isto é, uma sobreposição potencial de recuperação entálfica com transição de vidro ou transição de fusão devido à tensão restante ou orientação em uma rede de TPU podem ser facilmente separadas resultando na detecção Tg e Tm verdadeiros. Na Tabela 1, as transições Tg e Tm da curva de 1o fluxo de calor reversível são relatadas. Há interesse no aumento do ponto de fusão das redes de TPU respiráveis inventivas sobre as amostras comparativas que mantêm a quantidade de teor de segmento de poli(etileno glicol) macio. O aumento significativo no ponto de fusão para as amostras inventivas sugere, claramente, resistência ao calor aprimorada para essas formulações inventivas em comparação com aquelas comparativas.
[00053] Cada um dos documentos referidos acima é incorporado no presente documento a título de referência, incluindo quaisquer aplicações anteriores, independente de especificamente listadas acima ou não, dos quais a prioridade é reivindicada. A menção a qualquer documento não é uma admissão de que tal documento se qualifique como técnica anterior ou constitua o conhecimento geral da pessoa versada em qualquer área de competência. Exceto nos Exemplos, ou onde de explicitamente indicado de outro modo, todas as quantidades numéricas nesta descrição que especificam quantidades de materiais, condições de reação, pesos moleculares, número de átomos de carbono, e semelhantes, devem ser compreendidas como modificadas pela palavra "cerca de". Deve-se compreender que a quantidade, a faixa e os limites de razão superior e inferior estabelecidos no presente documento podem ser independentemente combinados. Semelhantemente, as faixas e as quantidades para cada elemento da invenção podem ser usadas juntamente com faixas ou quantidades para qualquer um dos outros elementos.
[00054] Todos os valores de peso molecular fornecidos no presente documento são pesos moleculares por média ponderada a menos que seja notado o contrário. Todos os valores de peso molecular foram determinados por meio de análise de GPC a menos que seja notado o contrário.
[00055] Conforme usado no presente documento, o termo de transição “que compreende”, que é sinônimo de “que inclui”, “que contém” ou “caracterizado por”, é inclusivo ou irrestrito e não exclui elementos ou etapas de método adicionais não recitados. No entanto, em cada recitação de “que compreende” no presente documento, pretende-se que o termo também abranja, como modalidades alternativas, as expressões “que consiste essencialmente em” e “que consiste em”, em que “que consiste em” exclui qualquer elemento ou etapa não especificado e “que consiste essencialmente em” permite a inclusão de elementos ou etapas adicionais não recitados que não afetam materialmente as características essenciais ou básicas e inovadoras da composição ou do método em consideração.
[00056] Muito embora determinadas modalidades representativas e detalhes tenham sido mostrados para fins de ilustração da invenção em questão, ficará claro para aqueles versados nesta técnica que várias alterações e modificações podem ser feitas no presente documento sem se afastar do escopo da invenção em questão. Nesse sentido, o escopo da invenção deve ser limitado apenas pelas reivindicações a seguir.

Claims (13)

1. Poliuretano termoplástico (TPU) caracterizado por compreender o produto de reação de (1) um poli-isocianato aromático, (2) um composto espirocíclico substituído por alquileno compreendendo um diol espirocíclico saturado substituído por alquileno, uma diamina espirocíclica saturada substituída por alquileno ou uma combinação destes e (3) um poliol consistindo em polietilenoglicol ou combinações destes, e em que o composto espirocíclico substituído por alquileno contém dois anéis contendo de 5 a 7 átomos por anel, e em que cada anel é substituído com um grupo alquileno que contém de 1 a 4 átomos de carbono, terminado por um grupo hidroxi ou uma amina, em que a amina é uma amina primária ou secundária.
2. Poliuretano termoplástico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente um poli-isocianato alifático.
3. Poliuretano termoplástico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo composto espirocíclico substituído por alquileno ser um espiro-heterociclo que contém 2 heteroátomos em cada anel, em que os heteroátomos são oxigênio, nitrogênio, enxofre ou fósforo.
4. Poliuretano termoplástico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela fórmula estrutural do composto espirocíclico substituído por alquileno ser:
Figure img0004
em que cada X é selecionado dentre O, CHR2, NR2, S, PR2, em que cada R2 representa um átomo de hidrogênio ou um grupo alquila contendo de 1 a 6 átomos de carbono; cada R1 é um alquileno contendo de 1 a 4 átomos de carbono; e cada Z é selecionado dentre -OH ou -NHR3, em que R3 representa um átomo de hidrogênio ou um grupo alquila contendo de 1 a 6 átomos de carbono; em que a, b, c, d, e, f, g e h são, cada um, independentemente, um número inteiro de 0 a 2 tão grande quanto a soma de a, b, c, e d é de 1 a 3, e a soma de e, f, g e h é de 1 a 3.
5. Poliuretano termoplástico, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por a ser igual a g, b ser igual a h, c ser igual a e, e d ser igual a f.
6. Poliuretano termoplástico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela fórmula estrutural do composto de dialquileno espirocíclico ser:
Figure img0005
em que cada X é independentemente selecionado dentre O, CHR2, NR2, S, PR2, em que cada R2 representa um átomo de hidrogênio ou um grupo alquila contendo de 1 a 6 átomos de carbono; cada R1 é um alquileno contendo de 1 a 4 átomos de carbono; e cada Z é selecionado dentre -OH ou - NHR3, em que R3 representa um átomo de hidrogênio ou um grupo alquila contendo de 1 a 6 átomos de carbono.
7. Poliuretano termoplástico, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo composto de dialquileno espirocíclico conter dois anéis com 6 membros; X ser O; R1 ser 1,1-dimetiletil; Z ser -OH; e em que (i) a é 0, b é 1, c é 1, d é 0, e é 1, f é 0, g é 0 e h é 1 ou (ii) a é 1, b é 0, c é 0, d é 1, e é 0, f é 1, g é 1 e h é 0.
8. Poliuretano termoplástico, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por X ser O, R1 ser 1,1- dimetiletil e Z ser -OH.
9. Poliuretano termoplástico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo poli-isocianato aromático ser 4,4’-metilenobis(isocianato de fenila).
10. Processo para produzir poliuretano termoplástico (TPU), conforme definido na reivindicação 1, caracterizado por compreender as etapas de: (a) reagir (1) um poli-isocianato aromático, (2) um composto espirocíclico substituído por alquileno compreendendo um diol espirocíclico saturado substituído por alquileno, uma diamina espirocíclica saturada substituída por alquileno ou uma combinação destes, e (3) um poliol consistindo em polietilenoglicol ou combinações destes e em que o composto espirocíclico substituído por alquileno contém dois anéis contendo de 5 a 7 átomos por anel, e em que cada anel é substituído com um grupo alquileno contendo de 1 a 4 átomos de carbono, terminado por um grupo hidroxi ou uma amina, em que a amina é uma amina primária ou secundária; (b) extrudar o poliuretano termoplástico obtido na etapa (a) para um tudo extrudado a quente; e (c) resfriar o tubo extrudado a quente para abaixo do ponto de fusão da composição de poliuretano termoplástico para produzir um poliuretano termoplástico extrudado.
12. Artigo caracterizado por compreender um poliuretano termoplástico (TPU), conforme definido na reivindicação 1.
13. Composição adesiva caracterizada por compreender um poliuretano termoplástico (TPU), conforme definido na reivindicação 1.
14. Método para unir pelo menos dois componentes caracterizado por compreender aplicar a composição adesiva, conforme definida na reivindicação 13, entre os componentes a serem unidos.
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