ES2302514T3 - Poliuretanos termoplasticos de alto peso molecular producidos a partir de polioles con un elevado contenido en hidroxilos secundarios. - Google Patents

Poliuretanos termoplasticos de alto peso molecular producidos a partir de polioles con un elevado contenido en hidroxilos secundarios. Download PDF

Info

Publication number
ES2302514T3
ES2302514T3 ES02707615T ES02707615T ES2302514T3 ES 2302514 T3 ES2302514 T3 ES 2302514T3 ES 02707615 T ES02707615 T ES 02707615T ES 02707615 T ES02707615 T ES 02707615T ES 2302514 T3 ES2302514 T3 ES 2302514T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
thermoplastic polyurethane
polyol
hydroxyl
weight
polyurethane
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
ES02707615T
Other languages
English (en)
Inventor
Kemal Onder
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lubrizol Advanced Materials Inc
Original Assignee
Lubrizol Advanced Materials Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=25123951&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=ES2302514(T3) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Lubrizol Advanced Materials Inc filed Critical Lubrizol Advanced Materials Inc
Application granted granted Critical
Publication of ES2302514T3 publication Critical patent/ES2302514T3/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/48Polyethers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/0895Manufacture of polymers by continuous processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/65Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen
    • C08G18/66Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52
    • C08G18/6666Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52
    • C08G18/667Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38
    • C08G18/6674Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/3203
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Abstract

Un poliuretano termoplástico que comprende el producto de reacción de: un componente poliol que incluye un poliol polimerizado aleatoriamente que tiene más de un 75 por ciento en peso de unidades repetidas de óxido de propileno y que tiene un elevado contenido de grupos hidroxilo secundarios, del 51 al 100 por ciento sobre la base del número total de grupos hidroxilo presentes en dichos polioles poliéter con un número elevado de hidroxilos secundarios, y en el que el peso molecular medio de dicho componente poliol es de 600 a 1.500, y en el que dicho poliol poliéter con un alto contenido de hidroxilos secundarios ha sido derivado en presencia de un catalizador de cianuro metálico doble; un poliisocianato; un alargador de la cadena seleccionado de entre dioles y glicoles orgánicos con un total de 2 a 20 átomos de carbono; y un catalizador de poliuretano, donde dicho poliuretano termoplástico tiene un peso molecular medio de 75.000 a 400.000 y en el que la relación molar de los grupos funcionales poliisocianato respecto a los grupos funcionales hidroxilo del componente poliol y del alargador de la cadena es de 0,95 a 1,10.

Description

Poliuretanos termoplásticos de alto peso molecular producidos a partir de polioles con un elevado contenido en hidroxilos secundarios.
Campo de la invención
La presente invención se refiere a poliuretanos y películas termoplásticas y a numerosos artículos que pueden ser producidos a partir de los mismos. Más particularmente, la invención se refiere a poliuretanos termoplásticos lineales de alto peso molecular que son producidos a partir de polioles con un elevado contenido en hidroxilos secundarios. Los poliuretanos termoplásticos de la presente invención tienen excelentes propiedades físicas y pueden ser producidos mediante un método de polimerización continua de una sola operación tal como en un extrusor.
Antecedentes de la invención
Hasta ahora, los polímeros de poliuretano termoplásticos eran formulados típicamente con polioles que tenían predominantemente grupos hidroxilo primarios.
CA-A-2.233.664 para Scholz se refiere a un proceso para preparar poliuretanos termoplásticos mediante la reacción de (a) isocianatos con (b) compuestos reactivos hacia isocianatos y con un peso molecular de 500 a 10.000 g/mol en presencia o ausencia de (c) alargadores de la cadena con un peso molecular menor de 500 g/mol, (d) catalizadores y/o (e) agentes auxiliares y aditivos habituales, comprendiendo el componente (b) utilizado al menos un polialcohol poliéter (bI) conteniendo unidades de polioxipropileno y polioxietileno y con un peso molecular de 500 a 10.000 g/mol, una insaturación menor de 0,07 meq/g y un contenido de grupos hidroxilo primarios del 80 al 100%.
WO-A-9721750 describe la preparación de elastómeros de poliuretano que comprende la mezcla de difenilmetano-4,4'-diisocianato (MDI), un EO/PO-diol que tiene un 75% de grupos EO aleatorios y etilén glicol. El contenido medio preferido de EO es del 60-85% en peso y el peso equivalente medio preferido de hidroxilos es 1000-5000.
EP-A-0807651 describe la preparación de elastómeros a partir de MDI, 1,4-butanodiol, propilén dioles conteniendo un 0, 5, 10, 20, 30 ó 40% en peso de restos de óxido de etileno internos aleatorios, mediante un proceso prepolimérico, con un peso molecular de 4000. Se utiliza un catalizador de cianuro metálico doble para la preparación del poliol poliéter.
US-A-4239879 describe la preparación de láminas de poliuretano termoplástico a partir de poli-1,2-propilén éter glicol, diisocianato de tolileno y un alargador de la cadena (por ejemplo etilén glicol) en un proceso de una única operación. El poliéter tiene un peso molecular medio de 3300-14000 y es preparado mediante un catalizador de cianuro metálico doble.
Los elastómeros H y I del Ejemplo 1 de US-A-4124572 son poliuretanos termoplásticos. Son preparados en un única etapa a partir de MDI, 1,4-butanodiol, un policaprolactonadiol y un poliol poliéter polimerizado aleatoriamente.
U.S.-A-4.202.957 para Bonk y col. se refiere a elastómeros basados en poliéter poliuretano que son termoplásticos, reciclables y que tienen una resistencia incrementada a las altas temperaturas que permite la fabricación mediante moldeado por inyección. Los elastómeros son el producto de reacción de 4,4'-metilenbis(isocianato de fenilo), un grupo particular de copolímeros de bloque de óxido de polipropileno-óxido de polietileno y un alargador [dioles alifáticos de cadena lineal C_{2-6} o el bis(2-hidroxietil éter) de hidroquinona o resorcinol]. Los copolímeros de bloque tienen al menos un 50 por ciento de grupos hidroxilo primarios, un pH en el rango de 4,5 a 9, un contenido de iones de metales alcalinos menor de 25 ppm y un peso molecular de 1000 a 3000. En una realización particularmente preferida, los elastómeros son preparados sustituyendo hasta un 25 por ciento por equivalentes del alargador por ciertos dioles (prefiriéndose polietilén glicoles de hasta 1500 de peso molecular). Los dioles poliéter son glicoles copoliméricos de bloque de polioxipropileno-polioxietileno que son obtenidos polimerizando en primer lugar óxido de propileno y haciendo reaccionar posteriormente el polioxipropilén glicol resultante con el óxido de etileno en un proceso de múltiples etapas, ver la columna 3, líneas 14-20. El proceso de múltiples etapas para obtener los dioles poliéter se realiza utilizando un catalizador básico, ver la columna 3, líneas 21-33.
Los poliuretanos termoplásticos formulados con polioles que tienen un elevado contenido en grupos hidroxilo primarios son más costosos que las composiciones de la presente invención que utilizan polioles con una cantidad sustancial de grupos hidroxilo secundarios.
Aunque las mezclas de polioles que contienen grupos hidroxilo primarios y secundarios no son nuevas, se han utilizado previamente principalmente sólo en poliuretanos termoestables tales como en revestimientos, compuestos obturadores y espumas en los que los pesos moleculares elevados y las propiedades útiles pueden conseguirse únicamente mediante entrecruzamiento químico.
Por el contrario, los poliuretanos de la presente invención no son termoestables, sino que son termoplásticos que son sustancialmente lineales y están libres de entrecruzamientos.
Resumen de la invención
Los poliuretanos termoplásticos de la presente invención son preparados a partir de reactivos que comprenden polioles poliéter que tienen un elevado contenido de hidroxilos secundarios, al menos un poliisocianato, al menos un alargador de la cadena y, opcionalmente, al menos un catalizador. Las composiciones de poliuretano son sustancialmente lineales, sustancialmente no termoestables y por tanto sustancialmente libres de entrecruzamientos, y tienen pesos moleculares elevados que muestran excelentes propiedades mecánicas comparables con las de los polioles de politetrametileno éter glicol (PTMEG) con un alto contenido de hidroxilos primarios que son relativamente más caros de producir y de utilizar que los polioles de la presente invención.
Los poliuretanos descritos en la presente pueden ser preparados mediante un proceso de polimerización de una única operación, en el que todos los reactivos son puestos en contacto simultáneamente o sustancialmente simultáneamente y se hacen reaccionar. El proceso de una única operación se lleva a cabo preferiblemente en un extrusor.
A los poliuretanos termoplásticos se les puede dar la forma de tuberías, de forros de cables y de películas transpirables para usos tales como membranas para techumbres y aplicaciones para el recubrimiento de viviendas. Se ha encontrado que las películas preparadas mediante la invención tienen una excelente capacidad para transmitir el vapor de agua.
En particular, la presente invención se refiere a un poliuretano termoplástico que comprende el producto de reacción de:
un componente poliol que incluye un poliol polimerizado aleatoriamente con más de un 75 por ciento en peso de unidades repetidas de óxido de propileno y con un elevado contenido de grupos hidroxilo secundarios del 51 a 100 por ciento sobre la base del número total de grupos hidroxilo presentes en dichos polioles poliéter con un elevado contenido de hidroxilos secundarios, y donde el peso molecular medio de dicho componente poliol es de 600 a 1.500 y en el que dicho poliol poliéter con alto contenido en hidroxilos secundarios ha sido derivado en presencia de un catalizador de cianuro metálico doble;
un poliisocianato;
un alargador de la cadena seleccionado de dioles y glicoles orgánicos que tienen un total de 2 a 20 átomos de carbono; y
un catalizador poliuretano,
donde dicho poliuretano termoplástico tiene un peso molecular de 75.000 a 400.000 de peso molecular medio y en el que la relación molar de los grupos funcionales poliisocianato respecto a los grupos funcionales hidroxilo del componente poliol y del alargador de la cadena es de 0,95 a 1,10.
La presente invención se refiere además al proceso para producir dicho poliuretano termoplástico y los artículos moldeados obtenibles a partir del mismo.
La realizaciones preferidas resultan obvias a partir de las reivindicaciones dependientes.
Descripción detallada de la invención
Los polímeros de poliuretano termoplástico de la presente invención comprenden el producto de reacción de polioles basados en poliéteres, poliisocianatos, preferiblemente diisocianatos, alargadores de la cadena y, opcionalmente, un catalizador.
Polioles
La presente invención utiliza de manera ventajosa un componente poliol que incluye polioles poliéter con un elevado contenido de grupos hidroxilo secundarios/un bajo contenido de grupos hidroxilo primarios, que son producidos en un proceso de una única etapa en el cual todos los monómeros se hacen reaccionar simultáneamente o sustancialmente al mismo tiempo utilizando catalizadores de cianuro metálico doble. Los polioles poliéter producidos mediante este método son polimerizados aleatoriamente y poseen una baja insaturación con la funcionalidad próxima a dos, lo que los hace adecuados para la producción de poliuretanos termoplásticos lineales de alto peso molecular. Como no son necesarias la neutralización con una base ni la purificación/eliminación del catalizador, tal como ocurre con los polioles poliéter de uretano convencionales catalizados por una base, el proceso de producción de los polioles poliéter con un elevado contenido en hidroxilos secundarios/un bajo contenido en hidroxilos primarios, es competitivo en cuanto a costes. Los polioles poliéter con un elevado contenido de hidroxilos secundarios están destacablemente sustancialmente libres de impurezas monofuncionales, lo cual es un requisito para la producción de uretanos termoplásticos lineales de alto peso molecular.
Varias clases diferentes de polioles pueden ser utilizadas en el componente poliol de los poliuretanos de la presente invención. Al menos una porción del componente poliol total de la presente invención es preparada a partir de óxidos de polialquileno, lo cual tiene como resultado polioles poliéter con un contenido elevado de grupos hidroxilo (-OH) secundarios o un bajo contenido de grupos hidroxilo primarios. Una característica importante de la presente invención es que el poliol poliéter contiene generalmente del 51 al 95 o el 100 por ciento, deseablemente del 51, 53 ó 65 al 80, 85 ó 90 y preferiblemente del 51 ó 52 al 55, 60, 65, 80 u 85 por ciento de grupos hidroxilo secundarios sobre la base del número total de grupos hidroxilo de los polioles poliéter con un elevado contenido de hidroxilos secundarios.
Los polioles poliéter de la presente invención con un elevado contenido de hidroxilos secundarios son preparados a partir de uno o más óxidos de alquileno que tienen de 2 a 6 átomos de carbono tal como óxido de etileno, óxido de propileno, óxido de butileno. Deseablemente, el poliol poliéter es a menudo un copolímero de óxido de polipropileno con al menos un óxido de alquileno adicional tal como óxido de etileno, siendo la cantidad de óxido de propileno mayor del 75 por ciento al 100 por ciento en peso del copolímero. Aunque puede utilizarse óxido de butileno, el mismo no es generalmente preferido debido a su elevado coste a las malas propiedades de transmisión del vapor. Los polioles poliéter pueden ser producidos mediante la reacción de un glicol, tal como propilén glicol, con óxido de propileno y óxido de etileno.
Los polioles poliéter con un alto contenido de hidroxilos secundarios están disponibles comercialmente en la Olin Corporation of Cheshire, Conn. como Poli-L, y en Bayer AG de Leverkusen, Alemania, como Arcol R-2835. Los polioles con un alto contenido de hidroxilos secundarios son preparados generalmente en presencia de diferentes catalizados y deseablemente de un catalizador de cianuro metálico doble. La utilización de una catalizador de cianuro metálico doble, tal como hexacianometalato de zinc, producido por Arch Chemical, y la preparación con el mismo de polioles de alto peso molecular es conocida en la técnica. Por ejemplo, U.S.-A-3.829.505 asignada a la General Tyre and Rubber Company, describe la preparación de dioles, trioles, etc., de alto peso molecular utilizando catalizadores de cianuro metálico doble. El peso molecular medio de los polioles poliéter de la presente invención es generalmente de 600 a 1.500, deseablemente de 700 a 1.500 y preferiblemente de 800 a 1.500.
Los polioles poliéter de la presente invención con un alto contenido de hidroxilos secundarios pueden ser mezclados con otras clases de polioles que generalmente no tengan un alto contenido de hidroxilos secundarios, esto es generalmente hasta el 50 por ciento en peso, deseablemente menos de o igual a un 40, un 30 o un 25 por ciento en peso, y preferiblemente menos del o igual al 15 por ciento en peso sobre la base del componente poliol total (polioles poliéter con un alto contenido de hidroxilos secundarios y otros polioles con un bajo contenido de hidroxilos secundarios). Otras clases de tales polioles incluyen poliésteres terminados en hidroxilo, poliéteres terminados en hidroxilo con un bajo contenido de hidroxilos secundarios, policarbonatos terminados en hidroxilo y policaprolactamas terminados en hidroxilo.
La clase de poliésteres terminados en hidroxilo comprende generalmente poliésteres, a menudo poliésteres lineales, con un peso molecular medio, M_{n}, de al menos 500 y típicamente no superior a 10.000 para proporcionar al poliuretano una distribución de segmentos duros y blandos. El peso molecular medio del poliéster terminado en hidroxilo está típicamente en el rango de 700 a 5.000, y a menudo está en el rango de 700 a 4.000. El peso molecular medio puede ser determinado, por ejemplo, analizando el número de grupos funcionales terminales para un peso dado del polímero. Los poliésteres terminados en hidroxilo adecuados tienen generalmente un índice de acidez de 1,3 o menor y, típicamente, de 0,8 o menor. El índice de acidez se refiere al número de miligramos de hidróxido de potasio necesarios para neutralizar un gramo del poliéster terminado en hidroxilo. Poliésteres terminados en hidroxilo adecuados están disponibles comercialmente en compañías tales como, por ejemplo, Witco Corp. de Perth Amboy, NJ, Inolex Chemical Co. de Philadelphia, PA, y Ruco Polymer Corp. de Hicksville, NY.
Los polímeros de poliéster terminado en hidroxilo pueden ser producidos mediante, por ejemplo, (1) una reacción de esterificación de uno o más ácidos o anhídridos dicarboxílicos utilizando uno o más glicoles o (2) una reacción de transesterificación de uno o más ésteres de ácidos dicarboxílicos utilizando uno o más glicoles. Se prefieren generalmente relaciones molares superiores a más de un mol de glicol respecto al ácido, anhídrido o éster, con el fin de obtener cadenas lineales con una preponderancia de grupos hidroxilo terminales.
Ácidos dicarboxílicos adecuados para preparar un producto intermedio poliéster terminado en hidroxilo incluyen ácidos dicarboxílicos alifáticos, cicloalifáticos y aromáticos. Puede utilizarse un único ácido dicarboxílico o una combinación de ácidos dicarboxílicos. Típicamente, los ácidos dicarboxílicos tienen un total de 4 a 15 átomos de carbono. Ejemplos de ácidos dicarboxílicos adecuados incluyen los ácidos succínico, glutárico, adípico, pimélico, subérico, azelaico, sebácico, dodecanodioico, isoftálico, tereftálico y ciclohexano dicarboxílico. Pueden utilizarse también anhídridos de los ácidos dicarboxílicos anteriores tales como anhídrido ftálico, anhídrido tetrahidroftálico. El ácido adípico es un ácido dicarboxílico comúnmente utilizado.
Si se utiliza la ruta de transesterificación para la formación del poliéster terminado en hidroxilo, pueden utilizarse ésteres de los ácidos dicarboxílicos anteriormente descritos. Estos ésteres incluyen típicamente un grupo alquilo, normalmente con 1 a 6 átomos de carbono, en lugar del hidrógeno ácido de los grupos funcionales ácidos correspondientes.
Los glicoles que se hacen reaccionar para formar el poliéster terminado en hidroxilo intermedio pueden ser alifáticos, aromáticos o combinaciones de los mismos. Los glicoles tienen típicamente un total de 2 a 12 átomos de carbono. Glicoles adecuados incluyen, por ejemplo, etilén 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-ciclohexanodimetanol, decametilén glicol, dodecametilén glicol. Glicoles utilizados comúnmente son 1,4-butanodiol y 1,6-hexanodiol.
La clase de polioles poliéter con un bajo contenido de hidroxilos secundarios deriva de un diol o poliol con un total de 2 a 15 átomos de carbono. Por un bajo contenido de hidroxilos secundarios se indica que los polioles poliéter tienen un contenido de hidroxilos secundarios por debajo de los rangos definidos anteriormente para los polioles poliéter con un contenido elevado de hidroxilos secundarios. Por ejemplo, un alquil diol o glicol puede hacerse reaccionar con un éter, tal como un óxido de alquileno, que tenga de 2 a 6 átomos de carbono. Óxidos de alquileno adecuados incluyen, por ejemplo, óxido de etileno, óxido de propileno o mezclas de los mismos. Poliéteres terminados en hidroxilo adecuados están disponibles comercialmente en compañías tales como, por ejemplo, E.I. DuPont de Nemours Co., Inc. de Wilmington, DE, BASF Corp. de Parsippany, NJ y Great Lakes Chemical Corp. de Lafayette, IN.
Típicamente, el peso molecular medio de los polioles poliéter con un bajo contenido de hidroxilos secundarios varía de 500 a 5.000. A menudo el peso molecular medio del poliol poliéter con un bajo contenido de hidroxilos secundarios varía de 700 a 3.000.
La clase de policarbonatos terminados en hidroxilo está disponible comercialmente en compañías tales como, por ejemplo, C.P. Hall de Chicago, IL. Policarbonatos terminados en hidroxilo adecuados pueden ser preparados mediante la reacción de un glicol con un carbonato. U.S.-A-4.131.731, describe policarbonatos terminados en hidroxilo, su preparación y cómo pueden ser utilizados. Tales policarbonatos son típicamente lineales. El peso molecular medio de los policarbonatos terminados en hidroxilo es en general de al menos 500 y típicamente no superior a 3.000.
La clase de policaprolactonas terminadas en hidroxilo está disponible comercialmente en compañías tales como, por ejemplo, Union Carbide Corp. de Dambury, CT. Policaprolactonas terminadas en hidroxilo pueden ser formadas mediante la reacción de una caprolactona con un glicol. Caprolactonas adecuadas incluyen \varepsilon-caprolactona y metil \varepsilon-caprolactona. Los glicoles adecuados incluyen, por ejemplo, etilén 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-ciclohexanodimetanol, decametilén glicol, dodecametilén glicol. Los métodos para la preparación de policaprolactonas terminadas en hidroxilo son generalmente conocidos por las personas con experiencia habitual en la técnica.
El componente poliol de la presente invención tiene un contenido de insaturación generalmente menor de 0,05 meq/gramo, deseablemente menor de 0,02 ó 0,03 meq/gramo y preferiblemente menor de 0,015 meq/gramo (miliequivalentes por gramo) por poliol, según puede ser determinado mediante métodos bien conocidos por los expertos en la técnica. El peso molecular medio del componente poliol de la presente invención, que puede comprender diferentes polioles según se definió anteriormente, es generalmente de 600 a 1.500, deseablemente de 700 a 1.500 y, preferiblemente, de 800 a 1.500. El número medio de grupos funcionales hidroxilo del componente poliol es generalmente de 1,8 a 2,2, deseablemente de 1,90 a 2,10 y, preferiblemente, de 1,95 a 2,00 ó 2,05.
Según se manifestó anteriormente, el componente poliol de la presente invención puede contener mezclas de polioles poliéter que contengan un número elevado de hidroxilos secundarios y polioles con un contenido menor de, o incluso sin, hidroxilos secundarios. Tales mezclas son utilizadas a menudo con el fin de minimizar el coste del producto sin disminuir las propiedades beneficiosas o necesarias.
Poliisocianatos
Los poliuretanos de la presente invención contienen también un componente isocianato. Con el fin de formar cadenas de poliuretano lineales grandes, se utilizan isocianatos difuncionales o polifuncionales, prefiriéndose los diisocianatos. Poliisocianatos adecuados están disponibles comercialmente en compañías tales como, pero sin limitarse a, Bayer AG de Leverkusen, Alemania, The BASF Corporation de Parsippany, New Jersey, The Dow Chemical Company de Midland, Michigan y Huntsman Chemical de Utah. Los poliisocianatos de la presente invención tienen generalmente la fórmula R(NCO)_{n}, donde n es normalmente un número entero de 2 a 4, siendo preferiblemente 2. R puede ser un anillo aromático, cicloalifático, alifático, o combinaciones de los mismos, teniendo de 2 a 20 átomos de carbono. Ejemplos de poliisocianatos incluyen, pero no se limitan a, difenilmetano-4,4'-diisocianato (MDI); toluén-2,4-diisocianato (TDI); toluén-2,6-diisocianato (TDI); metilén bis (4-ciclohexilisocianato) (H_{12} MDI); 3-isocianatometil-3,5,5-trimetil-ciclohexil isocianato (IPDI); 1,6-hexano diisocianato (HDI); naftalén-1,5-diisocianato (NDI); 1,3- y 1,4-feniléndiisocianato; trifenilmetano-4,4',4''-triisocianato; polifenilpolimetilénpoliisocianato (PMDI); m-xileno diisocianato (XDI); 1,4-ciclohexil diisocianato (CHDI); isoforona diisocianato; isómeros y mezclas o combinaciones de los mismos. Los isocianatos preferidos son difenilmetano-4,4'-diisocianato (MDI), incluyendo MDI polimérico y también H_{12} MDI que produce poliuretanos con un color amarillo pálido.
Alargadores de la Cadena
En las formulaciones de poliuretano de la presente invención se emplean deseablemente alargadores de la cadena, generalmente con el fin de incrementar el peso molecular de la misma, y son bien conocidos en la técnica y en la literatura.
Son alargadores de la cadena dioles o glicoles orgánicos que tienen un total de 2 a 20 átomos de carbono tales como alcano dioles, dioles aromáticos, dioles alquilaromáticos. Los alcano dioles que tienen un total de 2 a 6 átomos de carbono son utilizados a menudo, incluyendo los ejemplos etanodiol, 1,6-hexanodiol, 1,3-butanodiol, 1,5-pentanodiol y, preferiblemente, 1,4-butanodiol. Pueden utilizarse también dialquilén éter glicoles tales como dietilén glicol y dipropilén glicol. Ejemplos de glicoles aromáticos adecuados incluyen 1,4-bencenodimetilol benceno glicol, 1,2-ciclopentanodiol. Ejemplos de glicoles alquilaromáticos adecuados incluyen bisetoxi hidroquinona, bencenoglicol, p-dimetilol benceno. Otros alargadores de la cadena adecuados más son glicoles cicloalifáticos tales como 1,4-ciclohexanodimetanol (CHDI) y glicoles aromáticos-alifáticos tales como 1,4 bis(2-hidroxietoxi) benceno (HQEE). Pueden utilizarse también mezclas de los alargadores de la cadena anteriormente indicados.
Los alargadores de la cadena preferidos de la presente invención incluyen 1,4-butanodiol, etilén glicol, dietilén glicol, 1,6-hexano diol, 1,4-ciclohexanodimetanol (CHDM), 1,4 bis(2-hidroxietoxi) benceno (HQEE) y 1,4-benzenodimetilol. La cantidad del uno o más alargadores de la cadena utilizados se basa en el peso total de los componentes que forman el poliuretano termoplástico, esto es, el alargador de la cadena, el componente poliol y el poliisocianato. La cantidad del alargador de la cadena utilizada es generalmente del 3 a 50 por ciento en peso, deseablemente del 4 a 25 por ciento en peso y preferiblemente del 5 al 15 por ciento en peso sobre la base del peso total del componente poliol y el poliisocianato.
La relación molar de los grupos funcionales poliisocianato respecto a los grupos funcionales hidroxilo totales del componente poliol y el alargador de la cadena es generalmente de 0,95 a 1,10 y, preferiblemente, de 0,98 a 1,03.
Catalizadores
Los catalizadores son utilizados opcionalmente, pero preferiblemente, en las mezclas de reacción de poliuretano de la presente invención. Puede emplearse para este fin cualquiera de los catalizadores utilizados convencionalmente o conocidos en la técnica y en la literatura para catalizar la reacción de un isocianato con un compuesto que contenga hidrógeno reactivo. Tales catalizadores incluyen sales de ácidos orgánicos e inorgánicos de, y derivados organometálicos de, bismuto, estaño, hierro, antimonio, cobalto, torio, aluminio, zinc, níquel, cerio, molibdeno, vanadio, cobre, manganeso y circonio, además de fosfinas y aminas orgánicas terciarias. Catalizadores de organoestaño representativos incluyen octoato estañoso, dioctoato de dibutilestaño, diluarato de dibutilestaño. Catalizadores de aminas orgánicas terciarias representativos incluyen trietilamina, trietiléndiamina, N,N,N',N'-tetrametiletiléndiamina, N,N,N',N'-tetraetiletiléndiamina, N-metilmorfolino, N-etilmorfolino, N,N,N',N'-tetrametilguanidina, N,N,N',N'-tetrametil-1,3-butanodiamina, N,N-dimetiletanolamina, N,N-dietiletanolamina.
La cantidad de catalizador empleada está generalmente en el rango de 20 a 500 partes en peso por partes en millón en peso del peso total del(los) poliisocianato(s), el componente poliol, y el(los) alargador(es) de la cadena. Pueden utilizarse igualmente mezclas de los catalizadores anteriormente indicados. Es deseable utilizar cantidades mínimas del catalizador con el fin de minimizar las reacciones colaterales. Los catalizadores preferidos incluyen octoato estañoso, dioctoato de dibutilestaño y diluarato de dibutilestaño.
Además de los componentes anteriormente identificados, las composiciones de poliuretano de la presente invención pueden contener también diferentes aditivos, pigmentos, colorantes y agentes de carga utilizados en cantidades convencionales que son bien conocidos en la técnica y en la literatura.
Se utilizan generalmente aditivos que proporcionan propiedades deseadas a los poliuretanos termoplásticos tales como diferentes antioxidantes, diferentes inhibidores de la luz ultravioleta, ceras tales como ceras de amidas y ceras de ésteres, agentes espesantes.
Los agentes de carga, cuando son utilizados, son generalmente agentes de carga minerales, esto es inorgánicos, e incluyen mica triturada, talco, caolín, arcilla, carbonato de calcio, sulfito de calcio, sílice coloidal, sílice ahumada, wollastonita, microesferas de vidrio huecas, vidrio, fibras de carbono y grafito, diferentes óxidos metálicos tales como zinc, titanio, circonio, cuarzo triturado, diferentes silicatos metálicos, polvos metálicos tales como plomo, aluminio, bronce.
Si se desea que la composición de poliuretano de la presente invención tenga un color o un matiz, puede utilizarse cualquier pigmento o colorante convencional en las cantidades convencionales. Por tanto, puede utilizarse cualquier pigmento conocido en la técnica y en la literatura tal como por ejemplo dióxido de titanio, óxido de hierro, negro de humo de gas natural, así como diferentes colorantes siempre que no interfieran con las diferentes reacciones del uretano.
Los elastómeros de poliuretano termoplástico de la invención pueden ser preparados mediante procesos que son convencionales en la técnica para la síntesis de elastómeros de poliuretano tales como, pero sin limitarse a, un proceso prepolimérico de dos etapas o, preferiblemente, la técnica de una única operación (mezcla madre). En el proceso de dos etapas, el prepolímero es formado mediante la reacción del componente poliol con el componente poliisocianato para formar un prepolímero terminado en isocianato que es sometido posteriormente al alargamiento de la cadena. En el procedimiento de una sola operación preferido, todos los reactivos son puestos en contacto juntos y se hacen reaccionar simultáneamente o sustancialmente simultáneamente. El procedimiento de una sola operación se lleva a cabo preferiblemente en un extrusor, por ejemplo de un solo husillo, de doble husillo (deseado), en el cual los componentes formativos, esto es el(los) poliol(es), el(los) poliisocianato(s) y el(los) alargador(es) de la cadena, el(los) catalizador(es) y cualquier otro aditivo, etc., si se desea, son introducidos individualmente o como una mezcla en el extrusor y se hacen reaccionar a una temperatura generalmente de 100ºC a 300ºC, deseablemente de 150ºC a 250ºC y, preferiblemente, de 150ºC a 240ºC.
Los poliuretanos resultantes de la presente invención tienen generalmente un peso molecular medio de 75.000 a 400.000, deseablemente de 125.000 a 300.000 y, preferiblemente, de 150.000 a 250.000, medido mediante cromatografía de permeación en gel frente a estándares de poliestireno. Los poliuretanos tienen generalmente una dureza que varía de 65 Shore A a 70 Shore D. Los poliuretanos son esencialmente lineales con un peso molecular por punto de ramificación mayor o igual a un número medio de 5.000 ó 10.000. El porcentaje en peso del poliisocianato en el polímero varía generalmente del 10% al 60% y preferiblemente del 15 ó 20% al 50% en peso, sobre la base del peso total de la composición de poliuretano.
El poliuretano termoplástico resultante puede ser extruido para dar lugar a cualquier producto o forma final deseados, o bien puede ser enfriado y granulado para su almacenamiento o transporte en grandes cantidades. El extruido puede ser también procesado inmediatamente después para dar lugar a un producto de uso final deseado.
Los poliuretanos termoplásticos de la presente invención son adecuados de forma ventajosa para muchas aplicaciones incluyendo, pero sin limitarse a, membranas, películas o láminas transpirables que pueden ser utilizadas para el recubrimiento de viviendas, materiales o membranas para techumbres, tuberías, cables y forros de cables, piezas prensadas, mangueras, películas para laminación, pretinas y estructuras elásticas.
Las láminas o películas monolíticas formadas a partir de las composiciones de poliuretano de la presente invención son adecuadas de forma ventajosa para ser utilizadas como "envolturas para viviendas" ya que permiten el paso de vapores húmedos desde un lado al otro de la película. Se prefiere que las láminas de poliuretano de la presente invención no tengan aberturas y estén libres de perforaciones o porosidad. Las láminas y películas de poliuretano son transpirables y tienen una elevada afinidad por las moléculas de vapor de agua (H_{2}O) que se cree que es debida a la incorporación de unidades de óxido de etileno en sus esqueletos procedentes del componente poliol. Esta elevada afinidad atrae a las moléculas de vapor de agua que se fijan por sí mismas o resultan fijadas a la película debido a la diferencia en los niveles de energía potencial. Posteriormente, el vapor de agua se difunde a través de la película, generalmente a través de enlaces hidrógeno, hacia el lado de la película en el que la presión de vapor es menor. Las láminas o películas permiten de este modo que el vapor de agua pase selectivamente a través de las mismas pero no permiten el paso de grandes cantidades de agua.
La tasa de transmisión del vapor de humedad de las películas y láminas de poliuretano de la presente invención es generalmente mayor de 2.000 g/m^{2} por día, deseablemente mayor de 2.500 g/m^{2} por día y, preferiblemente, mayor de 3.000 ó 4.000 g/m^{2} por día.
Previamente, las películas que han sido utilizadas en aplicaciones para el recubrimiento de viviendas incluían tejidos o películas de poliolefina transpirables que estaban perforadas y eran porosas con el fin de que fueran transpirables. De forma ventajosa, según se ha indicado anteriormente, las láminas y películas de la presente invención son transpirables incluso cuando no están perforadas. Las láminas y películas de la presente invención pueden ser producidas con cualquier grosor deseado, y cuando son utilizadas para el recubrimiento de viviendas tienen generalmente un grosor de 12,7 \mum a 254 \mum (0,5 mils (milipulgadas) a 10 mils (milipulgadas)) y preferiblemente de 25,4 \mum a 101,6 \mum (1 mil (milipulgada) a 4 mils (milipulgadas)). Las láminas y películas de la presente invención pueden tener aplicada a las mismas una capa de refuerzo. La capa de refuerzo puede ser cualquier sustrato tejido o no tejido tal como un producto de papel o celulosa, y refuerzos poliméricos tales como polietileno o poliéster.
Según se indicó anteriormente, las películas de la presente invención son flexibles y tienen excelentes propiedades físicas especialmente contra las infiltraciones de agua encontradas comúnmente en las películas microporosas actuales.
La presente invención se comprenderá mejor mediante referencia a los ejemplos siguientes que sirven para ilustrar la invención, pero no para limitar la misma.
Ejemplos Ejemplo 1 Preparación de TPU de alto peso molecular a partir de polioles con un alto contenido de hidroxilos secundarios del 74,8%
El poliol poliéter Arcol-2835 tiene un peso molecular de 1360 con un contenido de grupos hidroxilo primarios del 25,2% y es cargado en un tanque calentado (90ºC) y agitado. Un segundo tanque precalentado (50ºC) fue cargado con el alargador de la cadena 1,4-butanodiol. Un tercer tanque precalentado (55ºC) y agitado fue cargado con difenilmetano-4,4'-diisocianato (MDI). Los ingredientes de los tres tanques fueron dosificados en el cuello de un extrusor corrotatorio de doble husillo de 40 mm fabricado por Werner & Pfleiderer, Ramsay, NJ. El extrusor tenía 11 secciones cilíndricas, que fueron calentadas entre 190ºC y 205ºC. El extremo del extrusor estaba acoplado a un granulador subacuático después de una matriz equipada con paquetes de filtros. Una formulación de poliuretano termoplástico (TPU) fue producida continuamente dosificando 33,386 partes de MDI, 8,169 partes de 1,4-butanodiol y 57,958 partes del poliol poliéter Arcol-2835 con 50 ppm del catalizador octoato de estaño a una intensidad de caudal total de 67,95 kg/hora (150 lbs/hora), granulada subacuáticamente y recogida en un silo calentado (105ºC) para acabar y secar el producto durante 3 horas. El polímero producido anteriormente fue extruido en una película de 50,8 \mum (2 mils (milipulgadas)) y en una lámina de 762 \mum (30 mils (milipulgadas)) de grosor en un extrusor de un solo husillo de 2,54 cm (1 pulgada) de diámetro fabricado por Killion, Verona, NJ. La película y la lámina extruidas fueron cortadas posteriormente en fragmentos de ensayo y analizadas para determinar sus propiedades de acuerdo con ASTM, produciendo los resultados siguientes mostrados en la Tabla I. La transmisión de vapores húmedos (MVT) fue medida en las películas de 50,8 \mum (2 mils (milipulgadas)) de grosor utilizando el método del desecante según el Método de ASTM #E96-95. Un valor por encima de 2500 g/m^{2}/día es considerado adecuado por la industria de la construcción que utiliza estas películas como membranas para estructuras de barrera. La formulación anteriormente indicada es adecuada al menos para membranas tales como para el recubrimiento de viviendas, membranas para techumbres y textiles laminados transpirables.
TABLA I
1
Ejemplo 2 Preparación de TPU de alto peso molecular a partir de polioles con un alto contenido de OH secundarios del 74,8%
El poliol poliéter Arcol-2835 tiene un peso molecular de 1360 con un contenido de grupos hidroxilo primarios del 25,2% y es cargado en un tanque calentado (90ºC) y agitado. Un segundo tanque precalentado (50ºC) fue cargado con el alargador de la cadena 1,4-butanodiol. Un tercer tanque precalentado (55ºC) y agitado fue cargado con difenilmetano-4,4'-diisocianato (MDI). Los ingredientes de los tres tanques fueron dosificados en el cuello de un extrusor corrotatorio de doble husillo de 40 mm fabricado por Werner & Pfleiderer, Ramsay, NJ. El extrusor tenía 11 secciones cilíndricas, que fueron calentadas entre 190ºC y 205ºC (375ºF y 400ºF). El extremo del extrusor estaba acoplado a un granulador subacuático después de una matriz equipada con paquetes de filtros. Una formulación de poliuretano termoplástico (TPU) fue producida continuamente dosificando 37,461 partes de MDI, 10,037 partes de 1,4-butanodiol y 51,997 partes del poliol poliéter Arcol-2835 con 50 ppm del catalizador octoato de estaño a una intensidad de caudal total de 67,95 kg/hora (150 lbs/hora), granulada subacuáticamente y recogida en un silo calentado (105ºC) para acabar y secar el producto. El polímero producido anteriormente fue extruido en una lámina de 762 \mum (30 mils (milipulgadas)) de grosor en un extrusor de un solo husillo de 2,54 cm (1 pulgada) de diámetro fabricado por Killion, Verona, NJ. La lámina extruida fue cortada posteriormente en fragmentos de ensayo y analizada para determinar sus propiedades de acuerdo con el método de ASTM #E96-95, produciendo los resultados siguientes mostrados en la Tabla II.
El polímero del Ejemplo 2 fue extruido dando lugar a una tubería neumática flexible de 8 mm de diámetro externo y 1 mm de grosor de la pared utilizando un extrusor Killion de un solo husillo de 6,35 cm (2½'') de diámetro que tenía acoplada una matriz para tuberías. El extrusor tenía 5 zonas calentadas independientemente mantenidas a temperaturas desde 195ºC a 210ºC. Las temperaturas del adaptador de transición y de la matriz para tuberías fueron fijadas a 226ºC. La velocidad de extrusión fue de 38 kg/hora (84 lb/hora) a una velocidad del husillo de 25 rpm. La composición anteriormente descrita es una formulación adecuada al menos para cables, mangueras, tubos y revestimientos para todo uso.
TABLA II
2
3
Ejemplo 3 Preparación de TPU de alto peso molecular a partir de polioles con un contenido elevado de hidroxilos secundarios del 74,8%
El poliol poliéter Arcol-2835 tiene un peso molecular de 1360 con un contenido de grupos hidroxilo primarios del 25,2% y es cargado en un tanque calentado (90ºC) y agitado. Un segundo tanque precalentado (50ºC) fue cargado con el alargador de la cadena 1,4-butanodiol. Un tercer tanque precalentado (55ºC) y agitado fue cargado con difenilmetano-4,4'-diisocianato (MDI). Los ingredientes de los tres tanques fueron dosificados en el cuello de un extrusor corrotatorio de doble husillo de 40 mm fabricado por Werner & Pfleiderer, Ramsay, NJ. El extrusor tenía 11 secciones cilíndricas, que fueron calentadas entre 190ºC y 205ºC. El extremo del extrusor estaba acoplado a un granulador subacuático después de una matriz equipada con paquetes de filtros. Una formulación de poliuretano termoplástico (TPU) fue producida continuamente dosificando 41,7 partes de MDI, 12,06 partes de 1,4-butanodiol y 45 partes del poliol poliéter Arcol-2835 con 50 ppm del catalizador octoato de estaño a una intensidad de caudal total de 67,95 kg/hora (150 lbs/hora). El poliuretano termoplástico fue granulado subacuáticamente y recogido en un silo calentado (105ºC) para acabar y secar el producto, que tenía un índice de flujo de masa fundida de 41 g/10 minutos a 210ºC/3800 g. El polímero producido anteriormente fue extruido en una lámina de 762 \mum (30 mils (milipulgadas)) de grosor en un extrusor de un solo husillo de 2,54 cm (1 pulgada) de diámetro fabricado por Killion, Verona, NJ. La lámina extruida fue cortada posteriormente en fragmentos de ensayo y analizada para determinar sus propiedades de acuerdo con el método de ASTM #E96-95, produciendo los resultados siguientes mostrados en la Tabla III. Las composiciones anteriormente descritas son adecuadas para al menos cables, mangueras, tubos y revestimientos para todo uso.
TABLA III
4
\vskip1.000000\baselineskip
El polímero del Ejemplo 3 es también extruido para dar lugar a una tubería neumática flexible de 8 mm de diámetro externo y 1 mm de grosor de la pared utilizando un extrusor Killion de un solo husillo de 6,35 cm (2½'') de diámetro que tenía acoplada una matriz para tuberías. El extrusor tenía 5 zonas calentadas independientemente mantenidas a temperaturas desde 193ºC a 205ºC. Las temperaturas del adaptador de transición y de la matriz para tuberías fueron fijadas a 205ºC. La velocidad de extrusión fue de 49,83 kg/hora (110 lb/hora) a una velocidad del husillo de 30 rpm.
La transpirabilidad de las películas está fuertemente influenciada por el contenido en óxido de etileno del poliol con un alto contenido de hidroxilos secundarios/un bajo contenido de hidroxilos primarios y por la dureza (contenido en polioles del polímero TPU). La transmisión del vapor húmedo (MVT) del polímero del Ejemplo 1 es ajustada para las aplicaciones típicas de membranas para la construcción, pero puede ser incrementada y disminuida ajustando el contenido en óxido de etileno del poliol y, por consiguiente, el contenido en polioles del polímero TPU.

Claims (22)

1. Un poliuretano termoplástico que comprende el producto de reacción de:
un componente poliol que incluye un poliol polimerizado aleatoriamente que tiene más de un 75 por ciento en peso de unidades repetidas de óxido de propileno y que tiene un elevado contenido de grupos hidroxilo secundarios, del 51 al 100 por ciento sobre la base del número total de grupos hidroxilo presentes en dichos polioles poliéter con un número elevado de hidroxilos secundarios, y en el que el peso molecular medio de dicho componente poliol es de 600 a 1.500, y en el que dicho poliol poliéter con un alto contenido de hidroxilos secundarios ha sido derivado en presencia de un catalizador de cianuro metálico doble;
un poliisocianato;
un alargador de la cadena seleccionado de entre dioles y glicoles orgánicos con un total de 2 a 20 átomos de carbono; y
un catalizador de poliuretano,
donde dicho poliuretano termoplástico tiene un peso molecular medio de 75.000 a 400.000 y en el que la relación molar de los grupos funcionales poliisocianato respecto a los grupos funcionales hidroxilo del componente poliol y del alargador de la cadena es de 0,95 a 1,10.
2. El poliuretano termoplástico de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho componente poliol tiene un peso molecular medio de 800 a 1.500 y en el que dicho componente poliol tiene una funcionalidad de grupos hidroxilo de 1,8 a 2,2.
3. El poliuretano termoplástico de acuerdo con la reivindicación 2, en el que dicho componente poliol incluye una cantidad de hasta el 50 por ciento en peso de un poliol con un bajo contenido de grupos hidroxilo secundarios.
4. El poliuretano termoplástico de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho poliisocianato comprende difenilmetano-4,4'-diisocianato (MDI) o metilén bis(4-ciclohexilisocianato), o combinaciones de los mismos, y en el que dicho alargador de la cadena es 1,4-butanodiol, etilén glicol, dietilén glicol, 1,6-hexanodiol, 1,4-ciclohexanodimetanol (HQEE), 1,4-bencenodimetilol o combinaciones de los mismos.
5. El poliuretano termoplástico de acuerdo con la reivindicación 1, donde dicho poliuretano termoplástico tiene un peso molecular de 125.000 a 300.000, donde dicho poliol poliéter con un número elevado de hidroxilos secundarios tiene un contenido de grupos hidroxilo secundarios del 65 al 90%, y en el que la relación molar de los grupos funcionales poliisocianato respecto a los grupos funcionales hidroxilo del componente poliol y del alargador de la cadena es de 0,98 a 1,03.
6. El poliuretano termoplástico de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho componente poliol tiene una funcionalidad hidroxilo de 1,95 a 2,05.
7. El poliuretano termoplástico de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho componente poliol incluye menos de, o igual a, un 15 por ciento en peso de dicho poliol con un bajo contenido de grupos hidroxilo secundarios, y en el que dicho catalizador de poliuretano está presente en una cantidad de 20 a 500 partes por millón en peso del peso total de dicho poliisocianato, dicho componente poliol y dicho alargador de la cadena.
8. El poliuretano termoplástico de acuerdo con la reivindicación 1, donde dicho poliuretano termoplástico tiene un peso molecular de 150.000 a 250.000.
9. El poliuretano termoplástico de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho poliuretano está en forma de una película con un grosor de 12,7 \mum a 254 \mum (0,5 mils (milipulgadas) a 10 mils (milipulgadas)).
10. El poliuretano termoplástico de acuerdo con la reivindicación 9, donde dicha película de poliuretano tiene una tasa de transmisión del vapor húmedo mayor de 2.000 gramos por metro cuadrado por día.
11. Una composición de poliuretano, que comprende el poliuretano termoplástico según se definió en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10.
12. Un proceso para preparar una composición de poliuretano termoplástico, que comprende:
la reacción en sustancialmente una única etapa de una composición que contiene:
un componente poliol que incluye un poliol polimerizado aleatoriamente que tiene más de un 75 por ciento en peso de unidades repetidas de óxido de propileno y que tiene un elevado contenido de grupos hidroxilo secundarios, del 51 al 100 por ciento sobre la base del número total de grupos hidroxilo presentes en dicho poliol poliéter, en el que el peso molecular medio de dicho componente poliol es de 600 a 1.500, y en el que dicho poliol poliéter con un alto contenido de hidroxilos secundarios ha sido derivado en presencia de un catalizador de cianuro metálico doble;
un poliisocianato;
un alargador de la cadena seleccionado de entre dioles y glicoles orgánicos con un total de 2 a 20 átomos de carbono; y
un catalizador de poliuretano,
donde dicho poliuretano termoplástico es sustancialmente lineal,
donde dicho poliuretano termoplástico tiene un peso molecular medio de 75.000 a 400.000, y
donde la relación molar de los grupos funcionales poliisocianato respecto a los grupos funcionales hidroxilo totales del componente poliol y del alargador de la cadena es de 0,95 a 1,10.
13. El proceso para preparar una composición de poliuretano termoplástico de acuerdo con la reivindicación 12, en el que dicho componente poliol tiene un peso molecular medio de 800 a 1.500, y en el que dicho componente poliol tiene una funcionalidad hidroxilo de 1,8 a 2,2.
14. El proceso para preparar una composición de poliuretano termoplástico de acuerdo con la reivindicación 13, en el que dicho componente poliol incluye hasta un 50 por ciento en peso de un poliol con un bajo contenido de grupos hidroxilo secundarios.
15. El proceso para preparar una composición de poliuretano termoplástico de acuerdo con la reivindicación 12, en el que dicho poliisocianato comprende: difenilmetano-4,4'-diisocianato (MDI) o metilén bis(4-ciclohexilisocianato), o combinaciones de los mismos, y en el que dicho alargador de la cadena es 1,4-butanodiol, etilén glicol, dietilén glicol, 1,6-hexanodiol, 1,4-ciclohexanodimetanol (HQEE), 1,4-bencenodimetilol, o combinaciones de los mismos.
16. El proceso para preparar una composición de poliuretano termoplástico de acuerdo con la reivindicación 15, en el que dicho poliuretano termoplástico tiene un peso molecular de 125.000 a 300.000, en el que dicho poliol poliéter con alto contenido de hidroxilos secundarios tiene un contenido de grupos hidroxilo secundarios del 65 al 90%, y en el que la relación molar de los grupos funcionales poliisocianato respecto a los grupos funcionales hidroxilo totales del componente poliol y del alargador de la cadena es de 0,98 a 1,03.
17. El proceso para preparar una composición de poliuretano termoplástico de acuerdo con la reivindicación 16, en el que dicho componente poliol tiene una funcionalidad hidroxilo de 1,95 a 2,05.
18. El proceso para preparar una composición de poliuretano termoplástico de acuerdo con la reivindicación 17, en el que dicho componente poliol incluye menos de, o igual a, un 15 por ciento en peso de dicho poliol con un bajo contenido de grupos hidroxilo secundarios, y en el que dicho catalizador de poliuretano está presente en una cantidad de 20 a 500 partes por millón en peso del peso total de dicho poliisocianato, dicho componente poliol y dicho alargador de la cadena.
19. El proceso para preparar una composición de poliuretano termoplástico de acuerdo con la reivindicación 18, en el que dicho poliuretano termoplástico tiene un peso molecular de 150.000 a 250.000.
20. El proceso para preparar una composición de poliuretano termoplástico de acuerdo con la reivindicación 19, en el que a dicho poliuretano se ha dado la forma de una película con un grosor de 12,7 \mum a 254 \mum (0,5 mils (milipulgadas) a 10 mils (milipulgadas)).
21. El proceso para preparar una composición de poliuretano termoplástico de acuerdo con la reivindicación 20, en el que dicha película de poliuretano tiene una tasa de transmisión de vapor húmedo mayor de 2.000 g/m^{2}/día.
22. Un artículo moldeado obtenible a partir del poliuretano termoplástico de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10.
ES02707615T 2001-02-12 2002-01-30 Poliuretanos termoplasticos de alto peso molecular producidos a partir de polioles con un elevado contenido en hidroxilos secundarios. Expired - Lifetime ES2302514T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US781791 2001-02-12
US09/781,791 US6734273B2 (en) 2001-02-12 2001-02-12 High molecular weight thermoplastic polyurethanes made from polyols having high secondary hydroxyl content

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2302514T3 true ES2302514T3 (es) 2008-07-16

Family

ID=25123951

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES02707615T Expired - Lifetime ES2302514T3 (es) 2001-02-12 2002-01-30 Poliuretanos termoplasticos de alto peso molecular producidos a partir de polioles con un elevado contenido en hidroxilos secundarios.

Country Status (12)

Country Link
US (1) US6734273B2 (es)
EP (1) EP1366100B1 (es)
JP (1) JP2004522840A (es)
KR (1) KR20030076673A (es)
CN (1) CN100381478C (es)
AT (1) ATE389682T1 (es)
AU (1) AU2002242013A1 (es)
BR (1) BR0207167A (es)
DE (1) DE60225674T2 (es)
ES (1) ES2302514T3 (es)
TW (1) TWI267524B (es)
WO (1) WO2002064656A2 (es)

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7906199B2 (en) * 2004-12-23 2011-03-15 Ppg Industries Ohio, Inc. Color harmonization coatings for articles of manufacture comprising different substrate materials
US20070020463A1 (en) * 2004-12-23 2007-01-25 Trainham James A Flexible polymer coating and coated flexible substrates
US20070004892A1 (en) * 2005-07-01 2007-01-04 Rye Karen R Flexible polymer coating and coated flexible substrates
US8389113B2 (en) * 2002-09-17 2013-03-05 Ppg Industries Ohio, Inc. Substrates and articles of manufacture coated with a waterborne 2K coating composition
US7202322B2 (en) 2002-11-08 2007-04-10 Noveon, Inc. Heat resistant high moisture vapor transmission thermoplastic polyurethane
EP1689282A4 (en) * 2003-10-15 2011-08-31 Tyco Healthcare METHOD FOR CONNECTING MATERIALS
US7592398B1 (en) 2004-06-18 2009-09-22 Ppg Industries Ohio, Inc. Flexible polymer coating and coated flexible substrates
WO2006047130A1 (en) * 2004-10-25 2006-05-04 Omnova Solutions Inc. Moisture transmissive laminate
US20060141264A1 (en) * 2004-12-23 2006-06-29 Rearick Brian K Soft feel coating for a rigid substrate
US7758949B1 (en) 2005-02-08 2010-07-20 Sloan Donald D Thermal reactive ink transfer system
US20060258831A1 (en) * 2005-05-10 2006-11-16 Nigel Barksby High molecular weight thermoplastic polyurethanes made from polyols having high secondary hydroxyl content
EP1937743B1 (en) * 2005-09-30 2013-08-28 Lubrizol Advanced Materials, Inc. Thermoplastic polyurethane containing structural units of polyester and polyether diols
US10265932B2 (en) * 2005-10-21 2019-04-23 Entrotech, Inc. Protective sheets, articles, and methods
US8545960B2 (en) * 2006-10-23 2013-10-01 Entrotech, Inc. Articles comprising protective sheets and related methods
EP2040066B1 (de) * 2007-09-20 2017-03-08 Oesch Sensor Technology Ag Verwendung eines Sensormaterials für eine potentiometrische Elektrode
WO2009041964A1 (en) 2007-09-25 2009-04-02 Entrotech, Inc. Paint replacement films, composites therefrom, and related methods
US10981371B2 (en) 2008-01-19 2021-04-20 Entrotech, Inc. Protected graphics and related methods
US20090246393A1 (en) * 2008-03-27 2009-10-01 Ppg Industries Ohio, Inc. Polycarbodiimides
CN102027034A (zh) * 2008-05-22 2011-04-20 陶氏环球技术公司 包含顺式、反式-1,3-和1,4-环己烷二甲基醚基团的热固性聚氨酯
US20100096062A1 (en) * 2008-09-16 2010-04-22 Serigraph, Inc. Supported Article for Use in Decorating a Substrate
US20110033515A1 (en) * 2009-08-04 2011-02-10 Rst Implanted Cell Technology Tissue contacting material
WO2011104224A1 (de) 2010-02-26 2011-09-01 Basf Se Katalysierte granulattemperung für thermoplastische polyurethane
US8455608B2 (en) 2010-02-26 2013-06-04 Basf Se Catalyzed pellet heat treatment for thermoplastic polyurethanes
US8598248B2 (en) * 2010-07-16 2013-12-03 Bayer Materialscience Llc Flexible polyurethane foams made from alkoxylated natural oil
EP2649109B1 (en) * 2010-12-07 2015-10-21 Dow Global Technologies LLC Polyurethane elastomers made using mixtures of aliphatic diol chain extender and secondary amine
US20130023736A1 (en) 2011-07-21 2013-01-24 Stanley Dale Harpstead Systems for drug delivery and monitoring
WO2013138161A1 (en) * 2012-03-12 2013-09-19 Novomer, Inc. Polymer compositions and methods
US20130255103A1 (en) 2012-04-03 2013-10-03 Nike, Inc. Apparel And Other Products Incorporating A Thermoplastic Polymer Material
TWI584932B (zh) * 2012-11-19 2017-06-01 Perfection Mighty Industrial Co Ltd Instantaneous heating and mixing reaction device
TW201420626A (zh) * 2012-11-19 2014-06-01 Perfection Mighty Ind Co Ltd 瞬間加熱混合反應方法及其裝置
US20190161646A1 (en) 2016-09-20 2019-05-30 Aero Advanced Paint Technology, Inc. Paint Film Appliques with Reduced Defects, Articles, and Methods
EP3615583B1 (en) * 2017-04-26 2024-06-12 Basf Se Process for preparing a polyurethane using a polyester polyol comprising polycyclic aromatic moieties
JP7431828B2 (ja) 2018-11-29 2024-02-15 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア Ppgを基礎とするtpuの連続生産
CN114451633A (zh) 2019-08-02 2022-05-10 耐克创新有限合伙公司 用于鞋类物品的鞋面
US20230108069A1 (en) 2020-02-28 2023-04-06 Basf Se Non-primary hydroxyl group based foams
US20220161118A1 (en) 2020-11-20 2022-05-26 Acushnet Company Golf ball having at least one radar detectable mark

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3829505A (en) 1970-02-24 1974-08-13 Gen Tire & Rubber Co Polyethers and method for making the same
US4202957A (en) 1974-09-09 1980-05-13 The Upjohn Company Thermoplastic polyurethane elastomers from polyoxypropylene polyoxyethylene block copolymers
US4131731A (en) 1976-11-08 1978-12-26 Beatrice Foods Company Process for preparing polycarbonates
US4124572A (en) 1977-07-05 1978-11-07 Uniroyal, Inc. Thermoplastic polyurethane elastomer
US4239879A (en) 1979-06-25 1980-12-16 The General Tire & Rubber Company Thermoplastic polyurethane prepared from a poly-1,2-propylene ether glycol, a low molecular weight glycol and 2,4-tolylene diisocyanate
JPS61200114A (ja) * 1985-02-28 1986-09-04 Nippon Zeon Co Ltd 抗血栓性ポリウレタン化合物及びその製造方法
US5185420A (en) * 1990-11-02 1993-02-09 Olin Corporation Thermoplastic polyurethane elastomers and polyurea elastomers made using low unsaturation level polyols prepared with double metal cyanide catalysts
DE4125454A1 (de) * 1991-08-01 1993-02-04 Bayer Ag Beschichtungsmittel und ihre verwendung zur erzeugung wasserdampfdurchlaessiger beschichtungen
US5677413A (en) * 1995-06-15 1997-10-14 Arco Chemical Technology, L.P. Polyurethane elastomers exhibiting improved demold green strength and water absorption and haze-free polyols suitable for their preparation
EP0865458B2 (en) * 1995-12-08 2005-08-31 Huntsman International Llc Polyurethane elastomers
US5696221A (en) * 1996-07-15 1997-12-09 Arco Chemical Technology, L.P. Polyurethane/urea heat-cured and moisture-cured elastomers with improved physical properties
CA2259284A1 (en) * 1996-10-11 1998-04-23 Arco Chemical Technology, L.P. Improved spandex elastomers
EP0881244A3 (de) 1997-05-27 2000-01-19 Basf Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung von thermoplastischen Polyurethanen

Also Published As

Publication number Publication date
AU2002242013A1 (en) 2002-08-28
CN1492892A (zh) 2004-04-28
US20020156225A1 (en) 2002-10-24
TWI267524B (en) 2006-12-01
BR0207167A (pt) 2004-02-10
EP1366100B1 (en) 2008-03-19
WO2002064656A3 (en) 2002-10-24
DE60225674T2 (de) 2009-04-02
US6734273B2 (en) 2004-05-11
JP2004522840A (ja) 2004-07-29
DE60225674D1 (de) 2008-04-30
ATE389682T1 (de) 2008-04-15
WO2002064656A2 (en) 2002-08-22
EP1366100A2 (en) 2003-12-03
CN100381478C (zh) 2008-04-16
KR20030076673A (ko) 2003-09-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2302514T3 (es) Poliuretanos termoplasticos de alto peso molecular producidos a partir de polioles con un elevado contenido en hidroxilos secundarios.
ES2327736T3 (es) Poliuretanos termoplasticos.
EP1456272B1 (en) Extrudable highly crystalline thermoplastic polyurethanes
ES2389698T3 (es) Composiciones de TPU para procesos de revestimiento por fusión
US20060258831A1 (en) High molecular weight thermoplastic polyurethanes made from polyols having high secondary hydroxyl content
US4448905A (en) Alcohol substituted amides as chain extenders for polyurethanes
WO2013179799A1 (ja) 2液硬化型発泡ポリウレタン組成物、発泡ポリウレタン成形体、及び靴底
JP4796772B2 (ja) 抽出可能物の少ない、有機金属を含まないポリウレタン
US5942593A (en) Cycloaliphatic thermoplastic polyurethane elastomers
ES2379435T3 (es) Elastómeros de poliuretano de bajo punto de fusión
TWI443119B (zh) 高透濕氣性聚胺基甲酸酯
US8637629B2 (en) High moisture vapor transmissive polyurethanes
US20220002468A1 (en) Polyurethane or polyurethane-urea compositions with reduced cold hardening
CA2724567C (en) Thermoplastic polyurethanes with good fuel resistance
US4801736A (en) Polyester polyols containing monoalkanolamine derived units
JP2775367B2 (ja) 樹脂複合体から成形されたシートまたはフィルム
JPS61238816A (ja) ポリウレタン系エラストマ−の製造方法
CN117279968A (zh) 聚氨酯树脂膜
MXPA98009157A (es) Poliuretano termoplastico rigido que comprendeunidades de butanodiol y un glicol polietilenico