ES2565762T3

ES2565762T3 - Proceso para obtener una espuma de poliuretano viscoelástica de mdi con baja deformación permanente por compresión y circulación de aire elevada

Info

Publication number: ES2565762T3
Application number: ES11752442.1T
Authority: ES
Inventors: Hongming Ma; Kaoru Aou; Rogelio R. Gamboa; Carola Rosenthal; Randal E. Autenrieth
Original assignee: Dow Global Technologies LLC
Current assignee: Dow Global Technologies LLC
Priority date: 2010-09-07
Filing date: 2011-08-30
Publication date: 2016-04-06
Anticipated expiration: 2031-08-30
Also published as: AU2011299421B2; CN103154068A; WO2012033674A1; KR20180069929A; MX340103B; BR112013003704B1; AU2011299421B9; US9096727B2; BR112013003704A2; MX2013002645A; AU2011299421A1; CN103154068B; EP2614098A1; KR20140001829A; KR101914020B1; JP5941468B2; EP2614098B1; JP2013536897A; US20130225706A1

Abstract

Un sistema de reacción para la preparación de una espuma de poliuretano viscoelástica que comprende: (a) un poliisocianato orgánico; y (b) un componente reactivo de isocianato que comprende: (i) de 10 to 50% en peso del componente reactivo de isocianato de uno o más polioles ricos en óxido de propileno (ricos en PO) de peso equivalente bajo que tiene un peso equivalente medio numérico combinado de 200 a 500 y un contenido de óxido de propileno de al menos 70% en peso de la masa total del poliol rico en PO; (ii) de 45 to 80% en peso del componente reactivo de isocianato de uno o más polioles de óxido de etileno (ricos en EO) que tienen un peso equivalente medio numérico combinado de 200 a 800 y un contenido de óxido de etileno de 30% a 75% en peso de la masa total del poliol rico en EO; y al menos uno de (iii) de 10 to 30% en peso del componente reactivo de isocianato de uno o más polioles ricos en óxido de propileno (ricos en PO) de peso equivalente elevado que tiene un peso equivalente medio numérico de 800 a 2.000 y un contenido de óxido de propileno de al menos 70% en peso de la masa total del poliol rico en PO; y (iv) de 10 a 40% en peso del componente reactivo de isocianato de uno o más polioles de copolímero de óxido de propileno que contienen estireno-acrilonitrilo.

Description

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DESCRIPCION

Proceso para obtener una espuma de poliuretano viscoelastica de mdi con baja deformacion permanente por compresion y circulacion de aire elevada

Antecedentes de la invencion

Campo de la invencion

Las realizaciones de la presente invencion se refieren a espumas de poliuretano. Mas particularmente, las realizaciones de la presente invencion se refieren a espumas de poliuretano que tienen propiedades viscoelasticas.

Descripcion de la tecnica relacionada

Las espumas de poliuretano se usan en una amplia variedad de aplicaciones, que van desde acolchado (tal como colchones, almohadas y cojines de asiento) a envases para aislamiento termico y para aplicaciones medicas. Los poliuretanos tienen la capacidad de personalizarse para aplicaciones particulares mediante la seleccion de los materiales brutos que se usan para formar el polfmero.

Una clase de espuma de poliuretano se conoce como viscoelastica (VE) o espuma con "memoria". Las espumas viscoelasticas presentan una respuesta retardada en el tiempo y dependiente de la velocidad frente a una tension aplicada. Tienen baja resiliencia y se recuperan lentamente cuando se comprimen. Estas propiedades a menudo se asocian con la temperatura de transicion vftrea (Tg) del poliuretano. La viscoelasticidad se manifiesta a menudo cuando el polfmero tiene una Tg de o cerca de la temperatura de uso, que es la temperatura ambiente para muchas aplicaciones.

Como la mayona de las espumas de poliuretano, las espumas de poliuretano VE se preparan por la reaccion de un componente de poliol con un poliisocianato en presencia de un agente de soplado. El agente de soplado es normalmente agua o una mezcla de agua y otro material. Las formulaciones VE se caracterizan a menudo por la seleccion de un componente poliol y la cantidad de agua en la formulacion. El poliol predominante usado en estas formulaciones tiene una funcionalidad de aproximadamente 3 grupos hidroxilo/molecula y un peso molecular en el intervalo de 400-1500. Este poliol es fundamentalmente el determinante principal de la Tg de la espuma de poliuretano, aunque tambien juegan papeles significativos otros factores tales como niveles de agua e mdice de isocianato.

El documento EP 1 990 354 describe espumas de poliuretano viscoelasticas preparadas por la reaccion de un poliisocianato con una composicion de poliol que comprende una mezcla de polioles de polieter que incluye un poliol de polieter de peso molecular 1500 que comprende 73% de oxido de etileno.

Tfpicamente, las espumas de poliuretano viscoelasticas tienen propiedades de flujo de aire bajo, generalmente menor que aproximadamente 1,0 pie cubico estandar por minuto (scfm) (0,47 litros/segundo) en condiciones de temperatura ambiente (22°C) y presion atmosferica (1 atm), por lo tanto promoviendo la sudoracion cuando se usan como espumas de confort (por ejemplo, en camas, asientos y otros acolchados). El flujo de aire bajo tambien conduce a baja transferencia de calor y humedad fuera de la espuma dando como resultado (1) una temperatura de espuma (cama) y (2) nivel de humedad aumentados. La consecuencia de una temperatura mas alta es una mayor resiliencia y un caracter viscoelastico disminuido. La humedad y el calor combinados dan como resultado una fatiga acelerada de la espuma. Ademas, si el flujo de aire en la espuma es suficientemente bajo, las espumas pueden sufrir contraccion durante la fabricacion. Ademas, la mejora del factor de soporte de las espumas viscoelasticas esta limitado a menos que se comprometan las propiedades viscoelasticas.

Se puede obtener un flujo de aire elevado con el sacrificio de otras propiedades ffsicas tales como la deformacion permanente por compresion y el desgarro. La deformacion por compresion baja es cntica para la recuperacion del embalaje apretado durante el almacenamiento y transporte y refleja la durabilidad a largo plazo de los artfculos de espuma tales como colchones y almohadas.

Sena deseable conseguir un valor de flujo de aire mas elevado que el que generalmente se consigue ahora al mismo tiempo que se retienen las propiedades viscoelasticas de la espuma. Ademas, sena deseable tener espumas con flujo de aire mejorado al mismo tiempo que se retienen propiedades tales como la deformacion permanente por compresion. En algunas aplicaciones, tambien es deseable tener espumas que se perciban suaves al tacto.

Sumario de la invencion

Las realizaciones de la presente invencion se refieren a espumas de poliuretano. Mas particularmente, las realizaciones de la presente invencion se refieren a espumas de poliuretano que tienen flujo de aire elevado al mismo tiempo que mantienen propiedades viscoelasticas.

En una realizacion, se proporciona un sistema de reaccion para la preparacion de espuma de poliuretano viscoelastica. El sistema de reaccion comprende (a) un poliisocianato organico y (b) un componente reactivo de isocianato. El componente reactivo de isocianato comprende (i) de 10 a 50% en peso del componente reactivo de

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isocianato de uno o mas polioles ricos en oxido de propileno (ricos en PO) de peso equivalente bajo que tienen un peso equivalente medio numerico combinado de 200 a 500 y un contenido de oxido de propileno de al menos 70% en peso de la masa total del poliol rico en PO, (ii) de 45 a 80% en peso del componente reactivo de isocianato de uno o mas polioles ricos en oxido de etileno (ricos en EO) que tienen un peso equivalente medio numerico combinado de 200 a 800 y un contenido de oxido de etileno de 30% a 75% en peso de la masa total del poliol rico en EO y al menos uno de (iii) de 10 a 30% en peso del componente reactivo de isocianato de uno o mas polioles ricos el PO de peso equivalente elevado que tienen un peso equivalente medio numerico de 800 a 2.000 y un contenido de oxido de propileno de al menos 70% en peso de la masa total del poliol rico en PO y (iv) de 10 a 40% en peso del componente reactivo de isocianato de uno o mas polioles de copolfmero de oxido de propileno que contienen estireno-acrilonitrilo.

En otra realizacion, se proporciona un metodo para preparar espumas viscoelasticas. El metodo comprende formar los componentes de reaccion y combinar los componentes de reaccion en condiciones suficientes para formar una espuma de poliuretano viscoelastica. Los componentes de reaccion comprenden un poliisocianato organico, un componente reactivo de isocianato, agua y un componente catalizador. El componente reactivo de isocianato comprende uno o mas polioles ricos en oxido de propileno (ricos en PO) de peso equivalente bajo que tienen un peso equivalente medio numerico combinado de 200 a 500 y un contenido de oxido de propileno de al menos 70% en peso de la masa total del poliol rico en PO que comprende de 10 a 50% en peso del componente reactivo de isocianato, uno o mas polioles ricos en oxido de etileno (ricos en EO) que tienen un peso equivalente medio numerico combinado de 200 a 800 y un contenido de oxido de etileno de 40% a 65% en peso de la masa total del poliol rico en EO que comprende de 45 a 80% en peso del componente reactivo de isocianato, y al menos uno de: (i) uno o mas polioles ricos en PO de peso equivalente elevado que tienen un peso equivalente medio numerico de 800 a 2.000 y un contenido de oxido de propileno de al menos 70% en peso de la masa total del poliol rico en PO que comprende de 10 a 30% en peso del componente reactivo de isocianato, y (ii) uno o mas polioles de copolfmero de oxido de propileno que contiene estireno-acrilonitrilo de 10 a 40% en peso del componente reactivo de isocianato.

Aun en otra realizacion, se proporciona un sistema de reaccion para la preparacion de una espuma de poliuretano viscoelastica. El sistema de reaccion comprende (a) un poliisocianato organico, (b) un componente reactivo de isocianato, y (c) un tensioactivo de organosilicona. El componente reactivo de isocianato comprende ((b)(i)) de 70% a 95% en peso del componente reactivo de isocianato de uno o mas polioles ricos en oxido de etileno (ricos en EO) que tienen un peso equivalente medio numerico combinado de 200 a 800 y un contenido de oxido de etileno de 40% to 65% en peso de la masa total del poliol rico en EO y ((b)(ii)) de 10% a 30% en peso del componente reactivo de isocianato de uno o mas polioles rocos en oxido de propileno de peso equivalente elevado (ricos en PO) que tienen un peso equivalente medio numerico de 800 a 2.000.

Descripcion detallada

Como se usa en la presente memoria, el termino "flujo de aire" se refiere al volumen de aire que pasa a traves de un espesor de 1,0 pulgadas (2,54 cm) de una seccion cuadrada de 2 pulgadas x 2 pulgadas (5,08 cm) de espuma a 125 Pa (0,018 psi) de presion. Las unidades se expresan en dedmetros cubicos por segundo (es decir, litros por segundo) y se convierten a pies cubicos estandar por minuto. Una unidad comercial representativa para medir el flujo de aire es fabricada por TexTest AG de Zurich, Suiza e identificada como TexTest Fx3300. Esta medida sigue la norma ASTM D 3574 Ensayo G.

Como se usa en la presente memoria, el termino "CFD 25%" se refiere a una medida de la desviacion de la fuerza de compresion donde se comprime hacia abajo una espuma de 4 x 4 pulgadas en la direccion lateral y 2 pulgadas de espesor (10,16 x 10,16 x 5,08 cm) en el eje del espesor hasta una tension de compresion del 25%, y se mantiene durante un minuto antes de determinarse la medida de la desviacion de la fuerza de compresion, es decir, la espuma se comprime al 75%, de su espesor original, segun los procedimientos de la norma ASTM D 3574 C y se mide en libras fuerza (Ibf), newtons (N), o kilopascales (kPa). "CFD 40%", "CFD 65%" y "CFD 75%" corresponde de forma similar a una compresion al 60%, 35% y 25% del espesor original de la espuma, respectivamente.

Como se usa en la presente memoria, el termino "Deformacion Permanente por Compresion @ 90%" se utiliza para el ensayo de deformacion permanente por compresion medido al 90% del nivel de deformacion compresiva y paralelo a la direccion de elevacion en la espuma. Este ensayo se usa en la presente memoria para correlacionar la perdida en servicio del espesor del cojm y los cambios en la dureza de la espuma. La deformacion permanente por compresion se determina segun los procedimientos de la norma ASTM D 3574-95, Ensayo I, y se determina como porcentaje de espesor original de la muestra.

Como se usa en la presente memoria, el termino "densidad" se usa en la presente memoria para referirse al peso por unidad de volumen de una espuma. En el caso de espumas de poliuretano viscoelasticas la densidad se determina segun los procedimientos de la norma ASTM D357401, Ensayo A. Ventajosamente, la espuma viscoelastica tiene una densidad de al menos aproximadamente 2,5, preferiblemente al menos aproximadamente 3,

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mas preferiblemente al menos aproximadamente 4 y preferiblemente como mucho aproximadamente 8, mas preferiblemente como mucho aproximadamente 6, lo mas preferiblemente como mucho aproximadamente 5,5 libras/pie3 (40, 48, 64, 128, 96, 88 kg/m3, respectivamente).

Como se usa en la presente memoria, el termino "alargamiento %" como se aplica a una espuma se usa en la presente memoria para referirse a la extension lineal que puede alcanzar una muestra de espuma antes de romperse. La espuma se ensaya por el mismo metodo que se usa para determinar la resistencia a la traccion, y el resultado se expresa como un porcentaje de la longitud original de la muestra de espuma segun los procedimientos de la norma ASTM D-3574, Ensayo E.

Como se usa en la presente memoria, el termino "funcionalidad" particularmente "funcionalidad poliol" se usa en la presente memoria para referirse al numero de hidrogenos activos sobre un iniciador, usado para preparar el poliol, que pueden reaccionar con una molecula de epoxido tal como oxido de etileno u oxido de propileno). Esto tambien se refiere como funcionalidad nominal. Para el proposito de la funcionalidad poliol, cualquier funcionalidad amina primaria/secundaria o hidroxilo se contara una vez para el valor de la funcionalidad nominal.

Como se usa en la presente memoria, el termino "Desviacion de la Fuerza de Indentacion" (IFD, del ingles Indentation Force Deflection) es una medida del soporte de carga y se expresa en Newtons o libras-fuerza (Ibf). Como se usa en la presente memoria, el termino "IFD 25%" se refiere a una medida de la fuerza requerida para realizar una indentacion de 1 pulgada (2,54 cm) (25% del espesor) en una muestra de espuma de 15" x 15" x 4" (38,1 cm x 38,1 cm x por 10,1 cm) mediante un disco de 8 pulgadas (20,3 cm) de diametro (50 in2, 322,6 cm2). El dispositivo de ensayo registra la fuerza en libras requerida para mantener el indentador de la espuma despues de un minuto. Como se usa en la presente memoria, el termino "IFD 65%" se refiere a la fuerza requerida para realizar una indentacion del 65% del espesor en una muestra de espuma de 15" x 15" x 4" (38,1 cm x 38,1 cm x por 10,1 cm) mediante un disco de 8 pulgadas (20,3 cm) de diametro (50 in2, 322,6 cm2).

Como se usa en la presente memoria, el termino "Tiempo de Recuperacion VE" o "Tiempo de Recuperacion", se mide liberando/haciendo volver el cabezal de carga de compresion de la posicion 75% VE (compresion de la espuma al 25% del espesor original de la espuma) a la posicion donde la compresion de la espuma es hasta 90% del espesor original de la espuma. El Tiempo de Recuperacion se define como el tiempo de liberacion/de hacer volver el cabezal de carga de compresion al momento en que la espuma se resiste contra el cabezal de carga con una fuerza de al menos un Newton. El Tiempo de Recuperacion se determina segun los procedimientos de la norma ASTM D-3574M y se mide en segundos. Para una espuma viscoelastica este tiempo es deseablemente al menos aproximadamente 2 segundos, preferiblemente al menos aproximadamente 5 segundos y lo mas preferiblemente al menos aproximadamente 6 segundos, pero ventajosamente menor que aproximadamente 30 segundos y preferiblemente menor que aproximadamente 20 segundos. Esta es una medida del "efecto de memoria de forma" aunque no es absoluto, ya que se puede obtener un numero menor de Tiempo de Recuperacion y se tiene todavfa una "espuma con memoria de forma".

Como se usa en la presente memoria, el termino "resiliencia" se usa para referirse a la calidad de una espuma percibida como una elasticidad. Se mide segun los procedimientos de la norma ASTM D3574 Ensayo H. Este ensayo de rebote de bola mide la altura a la que rebota una bola de acero de peso conocido que se deja caer desde la superficie de la espuma cuando se deja caer en condiciones especificadas y expresa el resultado como un porcentaje de la altura de cafda original. Tal como se mide segun el ensayo ASTM, una espuma VE curada presenta una resiliencia de ventajosamente como mucho aproximadamente 20%, preferiblemente como mucho aproximadamente 10%.

Como se usa en la presente memoria, el termino "factor de soporte" se refiere a la relacion de Desviacion de la Fuerza de Compresion al 65% (CFD, del ingles Compression Force Deflection) dividido por Desviacion de la Fuerza de Compresion al 25%.

Como se usa en la presente memoria, el termino "resistencia al desgarro" se usa en la presente memoria para referirse a la fuerza media maxima requerida para desgarrar una muestra de espuma que ha sido previamente entallada con una hendidura cortada a lo largo en la muestra de espuma. Los resultados del ensayo se determinan segun los procedimientos de la norma TM D3574-F en libras por pulgada lineal (Ibf/pulgada) o en newtons por metro (N/m).

Como se usa en la presente memoria, el termino "espuma viscoelastica" pretende designar aquellas espumas que tienen una resiliencia de menos de 25%, medida segun la norma ASTM D3574 Ensayo H. Preferiblemente la espuma tendra una resiliencia de menos de 20%. En algunas realizaciones la espuma tendra una resiliencia de menos de 15% o incluso menos de 10%.

Los componentes reactivos de isocianato usados en la produccion de poliuretano son generalmente aquellos compuestos que tienen al menos dos grupos hidroxilo. Aquellos compuestos se refieren en la presente memoria como polioles. Los polioles incluyen aquellos obtenidos por la alcoxilacion de moleculas de partida adecuadas (iniciadores) con un oxido de alquileno. Ejemplos de moleculas de iniciador que tienen de 2 a 4 sitios reactivos incluyen agua, amonio, o alcoholes politudricos tales como alcoholes ditudricos que tienen un peso molecular de 62

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a 399, especialmente los alcano polioles tales como el etilenglicol, propilenglicol, hexametilendiol, glicerol, trimetilol propano o trimetilol etano, o alcoholes de bajo peso molecular que contienen grupos eter tales como dietilenglicol, trietilenglicol, dipropilenglicol, tripropilenglicol o butilenglicoles. Estos polioles son materiales convencionales preparados por metodos convencionales. Para los polioles, cuando se usa el termino "triol" o "monol", se pretende indicar la funcionalidad del iniciador de partida (tal como glicerina para trioles y n-butanol para monoles). Los catalizadores para esta polimerizacion pueden ser o bien anionicos o cationicos, con catalizadores como hidroxido de potasio (KOH), hidroxido de cesio (CsOH), trifluoruro de boro, o un catalizador de complejo de cianuro de metal doble (DMC) tal como un compuesto de hexacianocobaltato de zinc o fosfazenio cuaternario. En el caso de catalizadores alcalinos, estos catalizadores alcalinos se eliminan preferiblemente del poliol al final de la produccion mediante una etapa de acabado adecuada, tal como coalescencia, separacion de silicato de magnesio o neutralizacion acida.

En una realizacion, se proporciona un sistema de reaccion para la preparacion de una espuma de poliuretano viscoelastica. El sistema de reaccion comprende (a) uno o mas componentes basados en diisocianato de metilen difenilo (MDI, del ingles methylene diphenyl diisocianato) y (b) un componente reactivo de isocianato. En algunas realizaciones, el sistema de reaccion ademas comprende (c) uno o mas agentes de soplado. En algunas realizaciones, el sistema de reaccion ademas comprende (d) uno o mas componentes catalizadores. En algunas realizaciones, el sistema de reaccion ademas comprende (e) uno o mas tensioactivos. En algunas realizaciones, el sistema de reaccion comprende aditivos adicionales.

El componente (a) puede comprender uno o mas componentes de poliisocianato organico que tienen una media de 1,8 o mas grupos isocianato por molecula. La funcionalidad isocianato es preferiblemente de aproximadamente 1,9 a 4, y mas preferiblemente de 1,9 a 3,5 y especialmente de 2,0 a 3,3.

El uno o mas componentes de poliisocianato organico pueden ser un poliisocianato polimerico, isocianato aromatico, isocianato cicloalifatico o isocianato alifatico. Poliisocianatos ejemplares incluyen m-fenileno diisocianato, toluleno- 2,4-diisocianato, toluleno-2,6-diisocianato, hexametileno-1,6-diisocianato, tetrametileno-1,4-diisocianato, ciclohexano-1,4-diisocianato, hexahidrotolueno diisocianato, naftileno-1,5-diisocianato, metoxifenil-2,4-diisocianato, difenilmetano-4,4'-diisocianato, 4,4'-bifenileno diisocianato, 3,3'-dimetoxi-4,4'-bifenil diisocianato, 3,3'-dimetil-4-4'- bifenil diisocianato, 3,3-dimetildifenil metano-4,4'-diisocianato, 4,4',4"-trifenil metano triisocianato, un polimetileno polifenilisocianato (PMDI), tolueno-2,4,6-triisocianato y 4,4'-dimetildifenilmetano-2,2',5,5'-tetraisocianato. Los poliisocianatos preferidos incluyen MDI y derivados de MDI tales como productos MCI "Kquidos" modificados con biuret y MDI polimerico. Los poliisocianatos preferidos son los denominados productos MDI polimericos, que son una mezcla de polimetileno polifenileno poliisocianatos en MDI monomerico. En una realizacion, el MDI polimerico comprende 70 % en peso o mas del isocianato total. Productos MDI polimericos especialmente adecuados tienen un contenido de MDI libre de 5 a 50% en peso, mas preferiblemente 10 a 40% en peso. Tales productos MDI polimericos estan disponibles en The Dow Chemical Company con los nombres comerciales PAPIO y VORANATE®.

Un poliisocianato especialmente preferido es un producto MDI polimerico que tiene una funcionalidad isocianato media de 2,3 a 3,3 grupos isocianato/molecula y un peso equivalente de isocianato de 120 a 170, preferiblemente de 125 a 135. Productos adecuados disponibles comercialmente de ese tipo incluyen PAPI™ pB-219, PAPI™ 27, Voranate™ M229, Voranate™ 220, Voranate™ 290, Voranate™ M595 y Voranate™ M600, todos ellos disponibles en The Dow Chemical Company.

La cantidad de poliisocianato que se usa tfpicamente es suficiente para proporcionar un mdice de isocianato de 55 a 110. Aun en otra realizacion el mdice es de 60 a 110. En aun otra realizacion, el mdice es de 70 a 100 y en una realizacion adicional de 75 a 90.

El componente (b) puede ser un componente reactivo de isocianato que comprende (i) de 10 a 50% en peso del componente reactivo de isocianato de uno o mas polioles ricos en oxido de propileno (ricos en PO) de peso equivalente bajo que tiene un peso equivalente medio numerico combinado de 200 a 500, (ii) de 50 a 95% en peso del componente reactivo de isocianato de uno o mas polioles ricos en oxido de etileno (ricos en EO) que tienen un peso equivalente medio numerico combinado de 200 a 800 y un contenido de oxido de etileno igual a o mayor que 30% pero menor que 70% de la masa total del poliol rico en EO, y bien (iii) de 10 a 30% en peso del componente reactivo de isocianato de uno o mas polioles rocos en PO de peso molecular elevado que tienen un pero equivalente medio numerico de 800 a 2.000, o (iv) de 10 a 40% en peso del componente reactivo de isocianato de uno o mas polioles de copolfmero de oxido de propileno que contienen estireno-acrilonitrilo. En algunas realizaciones, el componente reactivo de isocianato (b) comprende ademas (v) de 5 a 10% en peso del componente reactivo de isocianato de uno o mas monoles de oxido de etileno oxido de propileno que tienen un peso equivalente medio numerico combinado de 300 a 800.

En algunas realizaciones, el poliol rico en PO de peso equivalente bajo ((b)(i)) puede comprender al menos 10 % en peso, 15 % en peso, 20 % en peso, 25 % en peso, 30 % en peso, 35 % en peso, 40 % en peso, o 45 % en peso del componente reactivo de isocianato total (b). En algunas realizaciones, el uno o mas polioles ricos en PO de peso equivalente bajo ((b)(i)) puede comprender up to 15 % en peso, 20 % en peso, 25 % en peso, 30 % en peso, 35 % en peso, 40 % en peso, 45 % en peso o 50 % en peso del componente reactivo de isocianato total (b). En algunas

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realizaciones, el uno o mas polioles rocos en PO de peso equivalente bajo ((b)(i)) puede comprender de 10% a 50% en peso o de aproximadamente 20% a 40% en peso del componente reactivo de isocianato total (b).

En algunas realizaciones, el uno o mas polioles ricos en PO de peso equivalente bajo ((b)(i)) tienen un peso equivalente medio numerico combinado de 200 a 500. En algunas realizaciones, el uno o mas polioles ricos en PO de peso equivalente bajo ((b)(i)) tienen un peso equivalente medio numerico combinado de 200 a 340. En algunas realizaciones, el uno o mas polioles ricos en PO de peso equivalente bajo ((b)(i)) tiene una funcionalidad entre 2 y 6. En algunas realizaciones, el uno o mas polioles ricos en PO de peso equivalente bajo ((b)(i)) tiene una funcionalidad entre 2,2 y 4. En algunas realizaciones, el uno o mas polioles ricos en Po de peso equivalente bajo ((b)(i)) tienen un contenido de PO de al menos 70 % en peso, 75 % en peso, 80 % en peso, 85 % en peso, 90 % en peso, o 95 % en peso de la masa total del poliol rico en Po de peso equivalente bajo. En algunas realizaciones, el uno o mas polioles ricos en PO de peso equivalente bajo ((b)(i)) tienen un contenido de PO de hasta 75 % en peso, 80 % en peso, 85 % en peso, 90 % en peso, 95 % en peso o 100 % en peso de la masa total del poliol rico en PO de peso equivalente bajo . En algunas realizaciones, el uno o mas polioles ricos en PO de peso equivalente bajo ((b)(i)) tendra alguna cantidad de contenido de hidroxilo primario. En algunas realizaciones, el uno o mas polioles ricos en PO de peso equivalente bajo tendran un contenido de hidroxilo primario de 30% o mayor del contenido de hidroxilo total del poliol rico en PO de peso equivalente bajo .

En algunas realizaciones, el uno o mas polioles ricos en EO ((b)(ii)) puede comprender al menos 45 % en peso, 50 % en peso, 55 % en peso, 60 % en peso, 65 % en peso, 70 % en peso, 75 % en peso, 80% en peso, 85% en peso o 90 % en peso del componente reactivo de isocianato total (b). En algunas realizaciones, el uno o mas polioles ricos en EO ((b)(ii)) puede comprender hasta 50 % en peso, 55 % en peso, 60 % en peso, 65 % en peso, 70 % en peso,

75 % en peso, 80 % en peso, 85% en peso, 90% en peso o 95 % en peso. El uno o mas poliol rico en EO ((b)(ii))

puede comprender de 45 % en peso a 95 % en peso o de 65 % en peso a 85 % en peso del componente reactivo de isocianato total (b).

En algunas realizaciones, el uno o mas polioles ricos en EO ((b)(ii)) tienen un peso equivalente medio numerico combinado de 200 a 800. En algunas realizaciones, el uno o mas polioles ricos en EO ((b)(ii)) tienen un peso equivalente medio numerico combinado de 250 a 400. En algunas realizaciones, el uno o mas polioles ricos en EO ((b)(ii)) tiene una funcionalidad entre 2 y 6. En algunas realizaciones, el uno o mas polioles ricos en EO ((b)(ii)) tiene una funcionalidad entre 2,5 y 4. En algunas realizaciones, el uno o mas polioles ricos en EO ((b)(ii)) tiene un

contenido de EO de al menos 30 % en peso, 35 % en peso, 40 % en peso, 45 % en peso, 50 % en peso, 55 % en

peso, 60 % en peso, 65 % en peso, o 70 % en peso de la masa total del uno o mas polioles ricos en EO. En algunas realizaciones, el uno o mas polioles ricos en EO((b)(ii)) tiene un contenido de EO de hasta 35 % en peso, 40 % en peso, 45 % en peso, 50 % en peso, 55 % en peso, 60 % en peso, 65 % en peso, 70 % en peso, o 75 % en peso de la masa total del uno o mas polioles ricos en Eo. El uno o mas polioles ricos en EO ((b)(ii)) puede tener un contenido de EO mayor que 30% pero menor que 75% del a masa total del uno o mas polioles ricos en EO o de 40 % en peso a 65 % en peso de la masa total del uno o mas polioles ricos en EO o de 50 % en peso a 60 % en peso de la masa total del uno o mas polioles ricos en EO. En algunas realizaciones, el uno o mas polioles ricos en EO ((b)(ii) tiene un contenido de hidroxilo primario menor que 50%.

En algunas realizaciones donde se producen espumas moldeadas, el uno o mas polioles ricos en EO ((b)(ii)) puede tener un peso equivalente medio numerico combinado de 200 a 800, preferiblemente de 350 a 550. En algunas realizaciones donde se producen espumas moldeadas, el uno o mas polioles ricos en EO ((b)(ii)) puede tener un contenido de EO de 30% a 75% de la masa total del uno o mas polioles ricos en EO.

En algunas realizaciones, el uno o mas polioles ricos en PO de peso equivalente elevado ((b)(iii)) puede comprender al menos 10 % en peso, 15 % en peso, 20 % en peso, o 25 % en peso del componente reactivo de isocianato total (b). En algunas realizaciones, el uno o mas polioles ricos en Po de peso equivalente elevado ((b)(iii)) puede comprender hasta 15 % en peso, 20 % en peso, 25 % en peso, o hasta 30 % en peso del componente reactivo de isocianato total (b). En algunas realizaciones, el uno o mas polioles ricos en PO de peso equivalente elevado ((b)(i)) puede comprender de 10% a 30% en peso o de aproximadamente 15% a 20% en peso del componente reactivo de isocianato total (b).

En algunas realizaciones, el uno o mas polioles ricos en PO de peso equivalente elevado ((b)(iii)) tiene un peso equivalente medio numerico combinado de 800 a 2.000. En algunas realizaciones, el uno o mas polioles ricos en PO de peso equivalente elevado ((b)(iii)) tiene un peso equivalente medio numerico combinado de 900 a 1.200. En algunas realizaciones, el uno o mas polioles ricos en PO de peso equivalente elevado ((b)(iii)) tiene una funcionalidad entre 2 y 6. En algunas realizaciones, el uno o mas polioles ricos en PO de peso equivalente elevado ((b)(iii)) tiene una funcionalidad entre 2,2 y 4. En algunas realizaciones, el uno o mas polioles ricos en PO de peso equivalente elevado ((b)(iii)) tiene un contenido de PO de al menos 70 % en peso, 75 % en peso, 80 % en peso, 85 % en peso, 90 % en peso, o 95 % en peso de la masa total del poliol rico en PO de peso equivalente bajo. En algunas realizaciones, el uno o mas polioles ricos en PO de peso equivalente bajo ((b)(iii)) tienen un contenido de PO de hasta 75 % en peso, 80 % en peso, 85 % en peso, 90 % en peso, 95 % en peso o 100 % en peso de la masa total del poliol rico en PO de peso equivalente bajo .

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En algunas realizaciones, el uno o mas polioles de copoKmero de oxido de propileno ((b)(iv)) puede comprender al menos 10 % en peso, 15 % en peso, 20 % en peso, o 25 % en peso del componente reactivo de isocianato total (b). En algunas realizaciones, el uno o mas polioles de copolfmero de oxido de propileno ((b)(iv)) puede comprender hasta 15 % en peso, 20 % en peso, 25 % en peso, o hasta 30 % en peso del componente reactivo de isocianato total (b). En algunas realizaciones, el uno o mas copolfmeros de oxido de propileno ((b)(iv)) puede comprender de 10% a 30% en peso o de aproximadamente 15% a 20% en peso del componente reactivo de isocianato total (b).

En algunas realizaciones, el poliol de copolfmero de oxido de propileno ((b)(iv)) contiene partfculas de polfmero dispersadas. En algunas realizaciones, el poliol de copolfmero de oxido de propileno ((b)(iv)) contiene partfculas dispersadas de estireno/acrilonitrilo (SAN). En algunas realizaciones, tas partfculas polimericas dispersadas se obtienen mediante polimerizacion in-situ de acrilonitrilo y estireno. En algunas realizaciones, el uno o mas polioles de copolfmero de oxido de propileno ((b)(iv)) comprende de 20% a 50% de acrilonitrilo-estireno solido. En algunas realizaciones, el uno o mas polioles de copolfmero de oxido de propileno ((b)(iv)) comprende de 30% a 40% de acrilonitrilo-estireno solido. En algunas realizaciones, las partfculas de estireno-acrilonitrilo tienen un tamano de partfcula de 1 a 2 micrometros. En algunas realizaciones, el uno o mas polioles de oxido de propileno tiene un numero de hidroxilos de 22.

En algunas realizaciones, el uno o mas monoles de oxido de etileno-oxido de propileno ((b)(v)) puede comprender al menos 1 % en peso, 5 % en peso, 10 % en peso, o 15 % en peso del componente reactivo de isocianato total (b). En algunas realizaciones, el uno o mas monoles de oxido de etileno-oxido de propileno ((b)(v)) puede comprender hasta 5 % en peso, 10 % en peso, 15 % en peso, o 20 % en peso del componente reactivo de isocianato total (b). En algunas realizaciones, el uno o mas monoles de oxido de etileno-oxido de propileno ((b)(v)) puede comprender de 1% a 20% en peso o de 5% a 10% en peso del componente reactivo de isocianato total (b).

En algunas realizaciones, el uno o mas monoles de oxido de etileno-oxido de propileno ((b)(v)) tiene un peso equivalente de 300 a 800. En algunas realizaciones, el uno o mas monoles de oxido de etileno-oxido de propileno ((b)(v)) tiene un peso equivalente de 400 a 600. En algunas realizaciones, el uno o mas monoles de oxido de etileno- oxido de propileno ((b)(v)) tiene una funcionalidad entre 1 y 2. En algunas realizaciones, el uno o mas monoles de oxido de etileno-oxido de propileno ((b)(v)) tiene un contenido de EO de 30-70% de la masa total del copolfmero. En algunas realizaciones, el uno o mas monoles de oxido de etileno-oxido de propileno ((b)(v)) tiene un contenido de EO de 40-60% de la masa total del copolfmero. En algunas realizaciones, el uno o mas monoles de oxido de etileno- oxido de propileno ((b)(iv)) se seleccionan de copolfmeros de bloque aleatorios (RBC) y copolfmeros de bloque.

No limitado por la teona, pero se cree que el uno o mas monoles de oxido de etileno-oxido de propileno ((b)(v)) ayudan a la compatibilidad de los polioles ricos en PO y ricos en EO asf como contribuyen a una apertura de celdillas y un flujo de aire mejorado.

En algunas realizaciones, el poliol rico en PO de peso equivalente bajo ((b)(i) y el poliol rico en PO de peso equivalente elevado ((b)(iii)) se pueden combinar para formar un unico componente poliol rico en PO. En algunas realizaciones, el componente unico poliol rico en PO tiene un peso equivalente medio numerico combinado de 210 a 450 y preferiblemente de 240 a 400. En algunas realizaciones, el poliol unico rico en PO tiene una funcionalidad de 2,4 a 4,0.

En algunas realizaciones, el poliol unico rico en PO comprende al menos 5 % en peso, 10 % en peso, 15 % en peso, 20 % en peso, 25 % en peso, 30 % en peso, 35 % en peso, 40 % en peso, o 45 % en peso del componente reactivo de isocianato total (b). En algunas realizaciones, el poliol unico rico en PO comprende hasta 10 % en peso, 15 % en peso, 20 % en peso, 25 % en peso, 30 % en peso, 35 % en peso, 40 % en peso, 45 % en peso, o hasta 50 % en peso del componente reactivo de isocianato total (b). En algunas realizaciones, el poliol unico rico en PO puede comprender de 5% a 50% en peso o de aproximadamente 15% a 35% en peso del componente reactivo de isocianato total (b).

En algunas realizaciones, el componente reactivo de isocianato (b) puede comprender ademas un extensor de cadena ((b)(vi)). Un extensor de cadena es un material que tiene dos grupos reactivos isocianato por molecula. En cualquier caso, el peso equivalente por grupo reactivo isocianato puede oscilar de aproximadamente 30 a menor que 100, y es generalmente de 30 a 75. Los grupos reactivos isocianato son preferiblemente alcohol alifatico, grupos de amina primaria o amina secundaria, siendo particularmente preferidos los grupos de alcohol alifaticos. El extensor de cadena ((b)(vi)) se usa tfpicamente en pequenas cantidades tales como hasta 10 partes, especialmente hasta 2 partes en peso por 100 partes en peso del sistema reactivo total. En algunas realizaciones, el contenido de extensor de cadena ((b)(vi)) es de 0,015 a 5% en peso del componente reactivo de isocianato (b). Ejemplos de extensores de cadena incluyen alquilenglicoles tales como etilenglicol, 1,2- o 1,3-propolenglicol, 1,4-butanodiol, 1,6-hexanodiol, y similares; glicol eteres tales como dietilenglicol.

En algunas realizaciones, el componente reactivo de isocianato (b) comprende ((b)(i)) de 70% a 95% en peso del componente reactivo de isocianato de uno o mas polioles ricos en oxido de etileno (ricos en EO) que tienen un peso equivalente medio numerico combinado de 200 a 800 y un contenido de oxido de etileno de 40% to 65% en peso de la masa total del poliol rico en EO y ((b)(ii)) de 10% a 30% en peso del componente reactivo de isocianato de uno o

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mas polioles rocos en oxido de propileno de peso equivalente elevado (ricos en PO) que tienen un peso equivalente medio numerico de 800 a 2.000.

En algunas realizaciones, el uno o mas polioles ricos en EO ((b)(i)) (descrito anteriormente como ((b)(ii)) puede comprender al menos 70 % en peso, 75 % en peso, 80 % en peso, 85 % en peso, o 90 % en peso del componente reactivo de isocianato total (b). En algunas realizaciones, el uno o mas polioles ricos en EO ((b)(ii)) puede comprender hasta 75 % en peso, 80 % en peso, 85 % en peso, 90 % en peso, o 95 % en peso. El uno o mas poliol rico en EO ((b)(ii)) puede comprender de 70 % en peso a 95 % en peso o de 75 % en peso a 85 % en peso del componente reactivo de isocianato total (b).

En algunas realizaciones, el uno o mas polioles ricos en PO de peso equivalente elevado ((b)(ii)) (descrito anteriormente como ((b)(iii)) puede comprender al menos 10 % en peso, 15 % en peso, 20 % en peso, o 25 % en peso del componente reactivo de isocianato total (b). En algunas realizaciones, el uno o mas polioles ricos en PO de peso equivalente elevado ((b)(iii)) puede comprender hasta 15 % en peso, 20 % en peso, 25 % en peso, o hasta 30 % en peso del componente reactivo de isocianato total (b). En algunas realizaciones, el uno o mas polioles ricos en PO de peso equivalente elevado ((b)(iii)) puede comprender de 10% a 30% en peso o de aproximadamente 20% a 25% en peso del componente reactivo de isocianato total (b).

En algunas realizaciones, el sistema de reaccion ademas comprende (c) un agente de soplado. En algunas realizaciones, el contenido de agente de soplado es de 1% a 5% en peso del peso total del sistema de reaccion. En algunas realizaciones, el contenido de agente de soplado es de 1% a 2% en peso del peso total del sistema de reaccion. En algunas realizaciones, el agente de soplado es agua.

En algunas realizaciones, el sistema de reaccion ademas comprende (d) uno o mas catalizadores. Los catalizadores se usan tipicamente en pequenas cantidades, por ejemplo, empleandose cada catalizador desde 0,0015 a 5% en peso del sistema de reaccion total. La cantidad depende del catalizador o mezcla de catalizadores, el equilibrio deseado de las reacciones de gelificacion y soplado para un equipamiento espedfico, la reactividad de los polioles e isocianato asf como otros factores familiares para los expertos en la materia.

Se conocen una amplia variedad de materiales para catalizar reacciones de formacion de poliuretano, que incluyen aminas terciarias; fosfinas terciarias tales como trialquilfosfinas y dialquiilbencilfosfinas; diversos quelatos metalicos tales como aquellos que se pueden obtener de acetilacetona, benzoilacetona, trifluoroacetil acetona, acetoacetato de etilo y similares, con metales tales como Be, Mg, Zn, Cd, Pd, Ti, Zr, Sn, As, Bi, Cr, Mo, Mn, Fe, Co y Ni; sales acidas de metales de acidos fuertes, tales como cloruro ferrico, cloruro estannico, cloruro estannoso, cloruro de antimonio, nitrato de bismuto y cloruro de bismuto; bases fuertes tales como hidroxidos de metales alcalinos y alcalinoterreos, alcoxidos y fenoxidos, diversos alcoholatos y fenolatos metalicos tales como Ti(OR)4, Sn(OR)4 y Al(OR)3, en donde R es alquilo o arilo, y los productos de reaccion de los alcoholatos con acidos carboxflicos, beta- dicetonas y 2-(N,N-dialquilamino)alcoholes; sales de carboxilato de metales alcalinoterreos, Bi, Pb, Sn o Al; y compuestos de estano tetravalente, y compuestos de arsenico o antimonio, bismuto tri o pentavalente. Los catalizadores preferidos incluyen catalizadores de amina terciaria y catalizadores de organoestano. Ejemplos de catalizadores de amina terciaria comercialmente disponibles incluyen: trimetilamina, trietilamina, N-metilmorfolina, N- etilmorfolina, N,N-dimetilbencilamina, N,N-dimetiletanolamina, N,N-dimetilaminoetil, N,N,N',N'-tetrametil-1,4- butanodiamina, N,N- dimetilpiperazina, 1,4-diazobiciclo-2,2,2-octano, bis(dimetilaminoetil)eter, trietilendiamina y dimetilalquilaminas donde el grupo alquilo contiene de 4 a 18 atomos de carbono. A menudo se usan mezclas de estos catalizadores de amina terciaria.

Ejemplos de catalizadores de amina comercialmente disponibles incluyen NIAX™ A1 y NIAX™ A99 (bis(dimetilaminoetil)eter en propilenglicol disponible de Momentive Performance Materials), NIAX™ B9 (N,N- dimetilpiperazina y N-N-dimetilhexadecilamina en un poliol de oxido de polialquileno, disponible en Momentive Performance Materials), DABCO® 8264 (una mezcla de bis(dimetilaminoetil)eter, trietilendiamina y

dimetilhidroxietilamina en dipropilenglicol, disponible de Air Products and Chemicals), DABCO 33LV® (trietilendiamina en dipropilenglicol, disponible de Air Products and Chemicals), DABCO® BL-11 (una disolucion al 70% de bis-dimetilaminoetileter en dipropilenglicol, disponible de Air Products and Chemicals, Inc), NIAX™ A-400 (una sal carboxflica/amina terciaria patentada y bis (2-dimetilaminoetil)eter en agua y un compuesto hidroxilo patentado, disponible de Momentive Performance Materials); NIAX™ A-300 (una sal carboxflica/amina terciaria patentada y trietilendiamina en agua, disponible de Momentive Performance Materials); POLYCAT® 58 (un catalizador de amina patentado disponible de Air Products and Chemicals), POLYCAT® 5

(pentametildietilentriamina, disponible de Air Products and Chemicals) y POLYCAT® 8 (N,N-dimetil ciclohexilamina, disponible de Air Products and Chemicals).

Ejemplos de catalizadores de organoestano son cloruro estannico, cloruro estannoso, octotato estannoso, oleato estannoso, dilaurato de dimetilestano, dilaurato de dibutilestano, otros compuestos de organoestano de la formula SnRn(OR)4-n, en donde R es alquilo o arilo y n es 0-2, y similares. Los catalizadores de organoestano se usan generalmente junto con uno o mas catalizadores de amina terciaria, si es que se usa. Los catalizadores de

organoestano comercialmente disponibles de interes incluyen KOSMOS® 29 (octoato estannoso de Evonik AG),

catalizadores DABCO® T-9 y T-95 (ambos composiciones de octoato estannoso disponibles de Air Products and Chemicals).

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En algunas realizaciones, el sistema de reaccion ademas comprende (e) uno o mas tensioactivos para ayudar a estabilizar la espuma mientras se expande y se cura. Los tensioactivos se usan ffpicamente en pequenas cantidades, por ejemplo, empleandose cada catalizador desde 0,0015 a 5% en peso del sistema de reaccion total. La cantidad depende de los tensioactivos o la mezcla de tensioactivos, asf como otros factores familiares para el experto en la materia.

Ejemplos de tensioactivos incluyen tensioactivos no ionicos y agentes humectantes tales como os preparados por la adicion secuencial de oxido de propileno y despues oxido de etileno a prolipenglicol, organosiliconas solidas o ffquidas, y polietilenglicoleteres de alcoholes de cadena larga. Los tensioactivos ionicos tales como sales de alcanolamina o amina terciaria de esteres sulfato de acido de alquilo de cadena larga, esteres sulfonicos de alquilo y acidos alquil arilsulfonicos tambien se pueden usar. Se prefieren los tensioactivos preparados por la adicion secuencial de oxido de propileno y despues oxido de etileno a propilenglicol, ya que son las organosiliconas solidas o ffquidas. Ejemplos de tensioactivo de organosilicona utiles incluyen los copoffmeros de polisiloxano/polieter comercialmente disponibles tales como los tensioactivos TEGOSTAB® (marca registrada de Evonik AG) B-8462, B- 8404 y B-8871, y DC-198 y DC-5043, disponibles de Dow Corning, y NIAX™ L-627, NIAX™ L-620, y NIAX™ L-618 disponible de Momentive Performance Materials. Sorprendentemente, el tensioactivo NIAX™ L-620 proporciona un flujo de aire mejorado en comparacion a otros tensioactivos de silicona, lo que permite el uso de uno o mas polioles ricos en PO que tienen un peso equivalente medio mas elevado.

En una realizacion adicional, para mejorar el procesado y para permitir el uso de indices de isocianato mayores, se pueden anadir a la mezcla de reaccion aditivos adicionales tales como los descritos en la publicacion WO 20008/021034, cuya descripcion se incorpora por referencia a la presente memoria. Tales aditivos incluyen 1) sales de metales o metales de transicion de acidos carboxfficos; 2) compuestos 1,3,5-tris alquil- o 1,3,5-tris (N,N-diaquil amino alquil)- hexahidro-s- triazina; y 3) sales de carboxilato de compuestos de amonio cuaternario. Cuando se usan, tales aditivos se usan generalmente en una cantidad de aproximadamente 0,01 a 1 parte por 100 polioles totales. El aditivo adicional se disuelve generalmente en al menos otro componente de la mezcla de reaccion. No se prefiere generalmente disolverlo en el poliisocianato.

Se pueden incluir diversos componentes adicionales en la formulacion de espuma viscoelastica. Estos incluyen, por ejemplo, agentes reticulantes, plastificantes, cargas, supresores de humo, fragancias, refuerzos, tintes, colorantes, pigmentos, conservantes, enmascarantes del olor, agentes de soplado ffsicos, agentes de soplado qmmicos, retardantes de llama, agentes de liberacion de molde internos, biocidas, antioxidantes, estabilizantes UV, agentes antiestaticos, agentes tixotropicos, promotores de la adhesion, abridores de celdilla, combinacion de estos.

La composicion espumable puede contener un abridor de celdilla o reticulador. Cuando estos materiales se usan, se usan ffpicamente en pequenas cantidades tales como hasta 10 partes, especialmente hasta 2 partes en peso por 100 partes en peso del sistema reactivo total. Un agente reticulante es un material que tiene, como promedio, mas de dos grupos reactivos de isocianato por molecula. En cualquier caso, el peso equivalente por grupo reactivo isocianato puede oscilar de aproximadamente 30 a menor que 100, y es generalmente de 30 a 75. Los grupos reactivos isocianato son preferiblemente alcohol alifatico, grupos de amina primaria o amina secundaria, siendo particularmente preferidos los grupos de alcohol alifaticos. Ejemplos de extensores de cadena y reticulantes incluyen alquilennglicoles tales como etilenglicol, 1,2- o 1,3-propolenglicol, 1,4-butanodiol, 1,6-hexanodiol, y similares; glicol eteres tales como dietilenglicol.

En la formulacion de espuma viscoelastica pueden estar presentes una o mas cargas . Una carga puede ayudar a modificar las propiedades reologicas de la composicion de forma beneficiosa, reducir el coste e impartir propiedades ffsicas beneficiosas a la espuma. Las cargas adecuadas incluyen materiales organicos e inorganicos en forma de parffculas que son estables y no se funden a las temperaturas que se producen en la reaccion de formacion de poliuretano. Ejemplos de cargas adecuadas incluyen caoffn, montmorillonita, carbonato de calcio, mica, wollastonita, talco, termoplasticos de elevado punto de fusion, vidrio, cenizas volantes, negro de carbon, dioxido de titanio, oxido de hierro, oxido de cromo, tintes azo/diazo, ftalocianuros, dioxazinas y similares. La carga puede impartir propiedades tixotropicas a la composicion de poliuretano espumable. La sflice ahumada es un ejemplo de tal carga.

Tambien se pueden incluir en el sistema de reaccion parffculas reactivas para modificar las propiedades de la espuma viscoelastica. Tales sistemas reactivos incluyen copoffmeros de polioles tales como los que contienen estireno/acrilonitrilo (SAN), dispersion de poli harnstoff (PHD) productos de poliadicion de polioles y poliisocianato (PIPA), por ejemplo como se muestra en Chemistry and Technology of poliols for Polyurethanes, Rapra Technology Limited (2005) pags 185-227.

Cuando se usan, las cargas constituyen ventajosamente de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 30%, especialmente aproximadamente 0,5 a aproximadamente 10%, en peso del sistema de reaccion.

Aunque no se usa generalmente agente de soplado adicional (distinto del agua) en la composicion de poliuretano espumable, esta dentro del alcance de las realizaciones descritas en la presente memoria incluir un agente de soplado ffsico o qmmico adicional. Los agentes de soplado ffsicos pueden ser, pero no se limitan a, dioxido de carbono ffquido (CO2), CO2 supercfftico y diversos hidrocarburos, fluorocarbonos, hidrofluorocarbonos, clorocarbonos (tales como cloruro de metileno), clorofluorocarbonos e hidroclorofluorocarbonos. Los agentes

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qmmicos de soplado son materiales que se descomponen o a temperaturas elevadas para producir dioxido de carbono y/o nitrogeno.

La espuma VE se puede preparar en un proceso denominado proceso en bloque, o mediante diversos procesos de moldeo; referirse a "Flexible Polyurethane Foams" de R. Herrington, ed., 1999. En un proceso en bloque, los componentes se mezclan y se vierten en un canal u otra region donde la formulacion reacciona, se expande libremente en al menos una direccion, y se cura. Los procesos en bloque se operan generalmente de forma continua a escala comercial.

En un proceso en bloque, los diversos componentes se introducen individualmente o en diversas subcombinaciones en un cabezal de mezcla, donde se mezclan y se dispensan. Las temperaturas de los componentes estan generalmente en el intervalo de desde 15 a 35°C antes de la mezcla. La mezcla dispensada se expande tfpicamente y se cura son calor aplicado. En el proceso en bloques, la mezcla de reaccion se expande libremente e con restricciones mmimas (tal como lo que se puede aplicar debido al peso de una lamina o pelfcula de cubierta).

Tambien es posible producir la espuma viscoelastica en un proceso de moldeo, introduciendo la mezcla de reaccion en un molde cerrado donde se expande y se cura. A menudo, el propio molde se precalienta a una temperatura por encima de las condiciones ambientales. Tal precalentamiento del molde puede conducir a tiempos de ciclo mas rapidos.

La espuma viscolelastica obtenido de acuerdo con las realizaciones descritas en la presente memoria son utiles en una variedad de aplicaciones de envasado y de acolchado, tales como colchones, que incluyen cubrecamas, almohadas, envases, protectores, equipamiento medico y deportivo, revestimientos de cascos, asientos de piloto, tapones para los ofdos, y diversas aplicaciones de amortiguacion del ruido y vibracion. Las aplicaciones de amortiguacion del ruido y vibracion son de particular importancia para la industria del transporte, tal como en aplicaciones automovilfsticas.

Los ejemplos siguientes se proporcionan para ilustrar realizaciones de la invencion, pero no tienen por objeto limitar el alcance de la misma. Todas las partes y porcentajes son en peso a menos que se indique otra cosa.

Una descripcion de los materiales brutos usados en los ejemplos es como sigue.

Poliol A es un polieter poliol todo oxido de propileno, trifuncional, iniciado con glicerina, peso equivalente 336, con un numero hidroxilo de 167 comercialmente disponible de The Dow Chemical Company con la designacion comercial VORANOL® 3150.

Poliol B es un copolfmero triol de poli [oxido de etileno - co - oxido de propileno] (iniciado a partir de glicerina), con 60 % en peso oxido de etileno en la alimentacion de oxido de alquileno, un numero hidroxilo de 168, y un contenido de hidroxilo primario de aproximadamente 38%.

Poliol C es un poliol con alimentacion mixta de polioxietileno-polioxipropileno (8 % en peso EO), trifuncional, iniciado a partir de glicerina, que tiene un peso equivalente de aproximadamente 994 con un numero hidroxilo de 56 disponible de The Dow Chemical Company con la designacion comercial poliol VORANOL® 3010.

Poliol D es un copolfmero poliol de polioxialquileno (CPP) que contiene partfculas polimericas dispersadas obtenidas mediante polimerizacion in-situ de acrilonitrilo y estireno con un numero hidroxilo de 22, comercialmente disponible de The Dow Chemical Company con la designacion comercial VORALUX™ HL 431.

Poliol E es un poliol con alimentacion mixta de polioxietileno-polioxipropileno (75 % en peso EO), 6,9 funcional, que tiene un numero hidroxilo de 31, disponible de The Dow Chemical Company con la designacion comercial VORANOL® 4053.

Poliol F es un poliol de polioxietileno-polioxipropileno (14 % en peso EO) estabilizado terminalmente, trifuncional, iniciado a partir de glicerina, que tiene un numero hidroxilo de 34, disponible de The Dow Chemical Company con la designacion comercial VORANOL® 4701.

Poliol G es un polieter poliol todo de oxido de propileno, trifuncional, iniciado a partir de glicerina, con un numero hidroxilo de 238, disponible de The Dow Chemical Company con la designacion comercial VORANOL® 2070

Monol es un monol de poli [oxido de propileno - co - oxido de etileno], comercialmente disponible de The Dow Chemical Company con la designacion comercial UCON™ 50-HB-100.

Silicona A es un tensioactivo de silicona usado para espumas viscoelasticas MDI, comercialmente disponible de Momentive Performance Materials como tensioactivo NIAX™ L-618 (un tensioactivo moderado designado para uso con espumas MDI).

Silicona B es un tensioactivo de silicona usado para la estabilizacion de espuma de bloques convencional, comercialmente disponible de Momentive Performance Materials como tensioactivo NIAX™ L-620 (un tensioactivo

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de organosilicona de tipo con alquilos colgantes de altas prestaciones disenado para uso en espumas de bloque flexibles convencionales).

El catalizador de amina A es una disolucion al 70% de bis-dimetilaminoetil eter en dipropilenglicol, suministrada comercialmente como catalizador DABCO® BL-11 disponible de Air Products and Chemicals, Inc.

El catalizador de amina B es una disolucion al 33% de trietilendiamina en dipropilenglicol, disponible comercialmente de Air Products and Chemicals como DABCO 33LV®.

El catalizador de estano es un catalizados de octotato estannoso, tambien conocido como 2-etilhexanoato de estano(II), disponible comercialmente de Evonik como KOSMOS® 29.

MDI polimerico (PMDI) es MDI polimerico con una funcionalidad de 2,2, comercialmente disponible como PAPI™ PB-219 de The Dow Chemical Company.

PMDI-2 es MDI polimerico con una funcionalidad de 2,3, comercialmente disponible como PAPI™ 94 de The Dow Chemical Company.

Metodos de ensayo

A menos que se especifique otra cosa, las propiedades de la espuma se miden mediante la norma ASTM D3574. Ejemplo 1 a 12 y Control (C1 a C6).

Las muestras en este estudio se realizaron mediante espumacion en cajas usando una caja de madera de 38 cm x 38 cm x 24 cm forrada con un forro de pelfcula plastica trasparente. Se uso un mezclador de alta cizalla de 16 varillas (4 varillas en cuatro direcciones radiales) a velocidad de rotacion elevada. El cabezal del mezclador de varillas se diseno de forma tal que los extremos de las varillas se salvan 1 cm de la pared de la copa de mezcla cilmdrica de 1 galon (3,8 L). Los componentes en la formulacion con la excepcion del catalizador de estano e isocianato se mezclaron primero durante 15 segundos a 2.400 rpm. Despues se anadio el catalizador de octoato estannoso y se mezclo inmediatamente durante otros 15 segundos (2.400 rpm). Finalmente se anadio el isocianato a la mezcla y se mezclo inmediatamente durante otros 4 segundos (3.000 rpm). La mezcla entera se vertio en la caja forrada con pelfcula plastica. Se midio el tiempo de vaciado desde el momento en que comienza la etapa de mezcla final (la etapa con la adicion de isocianato). Una vez que la espumacion es completa, se deja que la espuma ademas se cure toda la noche bajo extractor. Se descartan las paredes de la muestra de espuma y las muestras que quedan se caracterizan mediante analisis qmmico y mecanico. Se estudiaron once formulaciones y las formulaciones y las propiedades mecanicas se proporcionan en la Tabla 1.

Las muestras de espuma se caracterizaron segun la norma ASTM D 3574. La tabla 1 describe las formulaciones exploradas y las propiedades mecanicas observadas para tales formulaciones. El ejemplo comparativo esta etiquetado como C#1 y las formulaciones de las realizaciones descritas en la presente memoria estan etiquetadas como #1-#12. El ejemplo comparativo C#1 muestra que las propiedades de deformacion permanente por compresion (39,7%) y de flujo de aire (0,37 l/s) de espumas basadas en MDI producidas con poliol todo de PO (poliol A) y un copolfmero poliol (poliol D) son muy pobres.

Ejemplos 13 a 16.

Se preparo un artfculo de espuma moldeada usando un mezclador A-B de impacto de presion elevada, Cannon A- 40, comercialmente disponible de un fabricante de equipamiento de espumacion, Cannon. Una presion diana del cabezal de mezcla era aproximadamente 1.500 psi para tanto el lado de isocianato ("A") como el lado de poliol ("B"). El tanque de isocianato solo contiene el poliisocianato, y el tanque del poliol contiene todos los polioles, tensioactivos, agua y catalizador. La mezcla se dispenso en un molde de aluminio calentado con dimensiones de 15" x 15" x 4,5", con temperatura inicial establecida a 49 grados Celsius ± 10 grados Celsius, completandose cada disparo en 5-7 segundos dependiendo del rendimiento. Como se muestra en la Tabla 2, se obtuvieron artfculos de espuma moldeados muy blandos con buen comportamiento de recuperacion."

Los inventores han encontrado que se podna conseguir una mejora significativa de propiedades de deformacion permanente por compresion y de flujo de aire para una espuma de poliuretano viscoelastica usando una cantidad significativa de poliol rico en EO (poliol B) en el sistema de reaccion. La formulacion #1 muestra el uso de un copolfmero poliol y un extensor de cadena. Las formulaciones #2 a 4 muestran el uso de un poliol rico en PO (poliol C) de peso equivalente elevado convencional con el uso de un extensor de cadena. Las formulaciones #5 y 6 muestran el uso de monol. Las formulaciones # 7 a 11 muestran el uso del poliol rico en PO de peso equivalente bajo (poliol A), el poliol rico en EO (poliol B), y el poliol de peso equivalente elevado (poliol C) son el uso de un copolfmero poliol, extensor de cadena o monol. Los ejemplos muestran propiedades excelentes de deformacion permanente por compresion, 90% CS <3% y la espuma es abierta, la mayor parte tiene un flujo de aire elevado >1 l/s.

Tabla 1. Formulaciones y Propiedades F^sicas.

Formulacion: C1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

poliol A: 80 20 30 25 20 25 25 25 25 20 17.5 15

poliol B: 60 50 55 60 50 45 55 50 55 57.5 60 75

poliol C: 20 20 20 20 20 20 25 25 25 25 25

poliol D: 20 20

Monol: 5 10

Extensor de cadena: 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75

Agua: 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

Tensioactivo de silicona A: 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8

Tensioactivo de silicona B: 1

Catalizador de Amina 1: 0,2 0,2 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15

Catalizador de Amina 2: 0,07 0,07 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05

Catalizador de estano: 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05

Total: 103,9 103,9 103,8 103,8 103,8 103,8 103,8 103,1 103,1 103,1 103,1 103,1 103,3

MDI polimerico: 50,06 47,4 48,2 48,2 48,2 47,74 52,3 46,61 45,65 45,65 45,65 45,65 45,8

Total A + B: 153,9 151,3 152,0 152,0 152,0 151,5 156,1 149,7 148,7 148,7 148,7 148,7 149,1

fndice Iso: 78 75 75 75 75 75 83 75 75 75 75 75 75

Flujo de aire (l/s): 0,37 1,09 0,76 1,37 1,89 0,93 0,078 1,07 1,48 2,33 2,42 2,35 2,68

90% CT (%): 39,7 1,2 1,9 1,3 1,1 1,9 2,5 1,3 1,6 1,1 1,1 0,9 1,2

Densidad (kg/ m3): 51,2 52,4 50,9 50,9 51,3 51,1 49,7 47,9 48,0 48,8 48,4 48,2 47,9

Tiempo de recuperacion (s): 3 2 2 2 2 3 6 2 3 2 2 2

Resiliencia (%): 8 3 1 1 2 5 2 3 2 2 3 3 4

Resistencia al desgarro (N/m): 175 136 135 128 149 114 150 128 173 161 169 171 114

Formulacion: C1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Alargamiento (%): 95 113 139 143 134 151 141 141 178 188 195 191

25% IFD lbf (Kgf): 23 (10,4) 14 (6,3) 11 (5) 10 (4,5) 10 (4,5) 8,5 (3,8) 13 (5,9) 11 (5) 8 (3,6) 8 (3,6) 7 (3,2) 8 (3,6)

65% IFD (lbf): 60 (27,2) 26 (11,8) 22 (10) 20 (9,1) 21 (9,5) 17 (7,7) 26 (11,8) 22 (10) 16 (7,2) 16 (7,2) 16 (7,2) 17 (7,7)

40% CFD (kPa): 0,9

Tabla 2. Formulacion y Propiedades F^sicas.

Formulacion: Ej. 13 Ej. 14 Ej. 15 Ej. 16

poliol A: 15 20 20 0

poliol B: 45 50 50 60

poliol E: 25 15 15 5

poliol F: 15 15 15 20

poliol G: 0 0 0 15

Agua: 2,7 2,5 2,7 2,6

Silicona A: 1 1 1 0,7

Amina A: 0,15 0,15 0,2 0,15

Amina B: 0,3 0,2 0,2 0,27

Total: 89,15 83,85 84,10 103,72

fodice: 60 60 65 70

PMDI-2: 39,44 39,59 44,78 35,45

Gramos: 1150 1150 1050 1400

Espuma Wt: 937 922 855 807

Propiedades: Ej. 13 Ej. 14 Ej. 15 Ej. 16

90% Comp.: 8 n/a n/a n/a

50% Comp.: n/a 30 2 4

Resistencia a la traccion: 4.3 3.0 4.8 n/a

Formulacion: Ej. 13 Ej. 14 Ej. 15 Ej. 16

% Alarg.: 86 82 86 n/a

Res. al desgarro: 0.35 0.36 0,48 0,60

Resil.: n/a n/a n/a n/a

Flujo de aire: 0.88 0.47 n/a 1.47

Densidad:: 3,7 3,6 3.5 3,2

Tiempo de recuperacion (s): 2 3 3 2

CFD 25%: 1,9 1,7 1,9 2,0

CFD 65%: 3,5 3,1 3.5 3,4

CFD 75%: 5,9 5,3 5,8 5,6

Factor de soporte (%): 1,80 1,86 1,83 1,76

Comentarios: muy lento

Aunque lo que sigue esta dirigido a las realizaciones de la invencion, se pueden tener en cuenta otras realizaciones y realizaciones adicionales de la invencion sin salirse del alcance basico de la misma.

Claims

5

10

15

20

25

30

35

40

45

REIVINDICACIONES

1. Un sistema de reaccion para la preparacion de una espuma de poliuretano viscoelastica que comprende:

(a) un poliisocianato organico; y

(b) un componente reactivo de isocianato que comprende:

(i) de 10 to 50% en peso del componente reactivo de isocianato de uno o mas polioles ricos en oxido de propileno (ricos en PO) de peso equivalente bajo que tiene un peso equivalente medio numerico combinado de 200 a 500 y un contenido de oxido de propileno de al menos 70% en peso de la masa total del poliol rico en PO;

(ii) de 45 to 80% en peso del componente reactivo de isocianato de uno o mas polioles de oxido de etileno (ricos en EO) que tienen un peso equivalente medio numerico combinado de 200 a 800 y un contenido de oxido de etileno de 30% a 75% en peso de la masa total del poliol rico en EO; y al menos uno de

(iii) de 10 to 30% en peso del componente reactivo de isocianato de uno o mas polioles ricos en oxido de propileno (ricos en PO) de peso equivalente elevado que tiene un peso equivalente medio numerico de 800 a 2.000 y un contenido de oxido de propileno de al menos 70% en peso de la masa total del poliol rico en PO; y

(iv) de 10 a 40% en peso del componente reactivo de isocianato de uno o mas polioles de copolfmero de oxido de propileno que contienen estireno-acrilonitrilo.
2. El sistema de reaccion de la reivindicacion 1, en donde el uno o mas polioles ricos en EO tienen un contenido de oxido de etileno de 45% a 75% de la masa total del poliol rico en EO.
3. El sistema de reaccion de la reivindicacion 1 o 2, en donde el uno o mas polioles ricos en EO tiene un contenido de hidroxilo primario de menos de 50%.
4. El sistema de reaccion de las reivindicaciones 1 a 3, en donde el componente reactivo de isocianato ademas comprende:

(v) de 5 a 10% en peso del componente reactivo de isocianato de uno o mas monoles de oxido de etileno- oxido de propileno que tienen un peso equivalente medio numerico combinado de 300 a 800.
5. El sistema de reaccion de las reivindicaciones 1 a 4, que ademas comprende:

(c) agua;

(d) un componente catalizador; y

(e) un tensioactivo de organosilicona, en donde el componente reactivo de isocianato ademas comprende:

(vi) un extensor de cadena.
6. El sistema de reaccion de las reivindicaciones 4 a 5, en donde el uno o mas monoles de oxido de etileno-oxido de propileno tiene un funcionalidad entre 1 y 2 y un peso equivalente medio numerico combinado de 400 a 600.
7. El sistema de reaccion de las reivindicaciones 4 a 6, en donde el uno o mas monoles de oxido de etileno-oxido de propileno tiene una concentracion de oxido de etileno que esta entre 30-70% en peso de la masa total del monol.
8. Un metodo para preparar una espuma viscoelastica, que comprende:

formar los componentes de la reaccion, que comprende: un poliisocianato organico;

un componente reactivo de isocianato que comprende:

uno o mas polioles ricos en oxido de propileno (ricos en PO) de peso equivalente bajo que tiene un peso equivalente medio numerico combinado de 200 a 500 y un contenido de oxido de propileno de al menos 70% en peso de la masa total del poliol rico en PO que comprende de 10 to 50% en peso del componente reactivo de isocianato;

uno o mas polioles de oxido de etileno (ricos en EO) que tiene un peso equivalente medio numerico combinado de 200 a 800 y un contenido de oxido de etileno de 40% a 65% en peso de la

5

10

15

20

25

30

masa total del poliol rico en EO que comprende de 45 to 80% en peso del componente reactivo de isocianato ; y al menos uno de

uno o mas polioles ricos en PO de peso equivalente elevado que tiene un peso equivalente medio numerico de 800 a 2.000 y un contenido de oxido de propileno de al menos 70% en peso de la masa total del poliol rico en PO que comprende de 10 to 30% en peso del componente reactivo de isocianato; y

uno o mas polioles de copolfmero de oxido de propileno que contiene estireno-acrilonitrilo de 10 a 40% en peso del componente reactivo de isocianato.

agua; y

un componente catalizador; y

combinar los componentes de reaccion en condiciones suficientes para formar una espuma de poliuretano viscoelastica.
9. El metodo de la reivindicacion 8, en donde el uno o mas polioles ricos en EO tiene un contenido de oxido de etileno de 30% a 75% de la masa total del poliol rico en EO.
10. El metodo de la reivindicacion 8 o 9, en donde el uno o mas polioles ricos en EO tiene un contenido de hidroxilo primario de menos de 50%.
11. El metodo de las reivindicaciones 8 a 10, en donde el componente reactivo de isocianato ademas comprende:

(v) de 5 a 10% en peso del componente reactivo de isocianato de uno o mas monoles de oxido de etileno- oxido de propileno que tienen un peso equivalente medio numerico combinado de 300 a 800.
12. El metodo de las reivindicaciones 8 a 11, en donde el componente reactivo de isocianato ademas comprende:

(vi) un extensor de cadena, y

en donde los componentes de reaccion ademas comprenden:

(e) un tensioactivo de organosilicona.
13. El metodo de las reivindicaciones 11 a 12, en donde el uno o mas monoles de oxido de etileno-oxido de propileno tiene un funcionalidad entre 1 y 2 y un peso equivalente medio numerico combinado de 400 a 600.
14. El metodo de las reivindicaciones 11 a 13, en donde el uno o mas monoles de oxido de etileno-oxido de propileno tiene una concentracion de oxido de etileno que esta entre 30-70% en peso de la masa total del monol.
15. El metodo de las reivindicaciones 11 a 14, en donde el uno o mas monoles de oxido de etileno-oxido de propileno tiene una concentracion de oxido de etileno que esta entre 40-60% en peso de la masa total del monol.