MX2008015121A - Un proceso para la produccion de espumas rigidas y semirigidas con cantidades pequeñas de diisocianato usando polioles polimericos caracterizados por un alto contenido en solidos y un elevado numero hidroxilo y las espumas resultantes. - Google Patents

Abstract

Esta invención se refiere a un proceso para la producción de espumas rígidas y semi-rígidas a niveles bajos de isocianato y a las espumas producidas mediante este proceso. El proceso comprende hacer reaccionar un componente poliisocianato con un componente reactivo con isocianato en presencia de al menos un agente de soplado, al menos un tensioactivo y al menos un catalizador. Los compuestos reactivos con isocianato adecuados se caracterizan por tener un contenido de sólidos de al menos el 40% en peso y un número hidroxilo global del líquido remanente, parte sin sólidos de al menos 160. Además, el componente reactivo con isocianato comprende al menos el 50% en peso de un poliol polimérico que tiene un contenido de sólidos de al menos el 30% en peso y en el que el poliol base tiene un número hidroxilo de al menos 75.

Description

UN PROCESO PARA LA PRODUCCIÓN DE ESPUMAS RÍGIDAS Y SEMIRIGIDAS CON CANTIDADES PEQUEÑAS DE DIISOCIANATO USANDO POLIOLES POLIMERICOS CARACTERIZADOS POR UN ALTO CONTENIDO EN SÓLIDOS Y UN ELEVADO NÚMERO HIDROXILO Y LAS ESPUMAS RESULTANTES ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere a un proceso para la producción de espumas rígidas y semi-rígidas a niveles de isocianato bajos y a las espumas producidas mediante este proceso. El proceso comprende hacer reaccionar un componente poliisocianato con un componente reactivo con isocianato en presencia de al menos un agente de soplado, al menos un tensioactivo y al menos un catalizador. Los componentes reactivos con isocianato adecuados se caracterizan por tener un contenido en sólidos de al menos el 40% en peso y un número hidroxilo global del líquido remanente, parte sin sólidos de al menos 160. Además, el componente reactivo con isocianato comprende al menos el 50% en peso de un poliol polimérico que tiene un contenido en sólidos de al menos el 30% en peso y en el que el poliol base tiene un número hidroxilo de al menos 70. Las espumas . rígidas y semi-rígidas se usan en el envasado y otras aplicaciones de gestión de energías tales como las espumas de disipación de energía para aplicaciones de automoción. También se usan para proporcionar soporte e impartir rigidez a diversas construcciones compuestas tales como revestimientos de techos en automoción y diversas estructuras intercaladas. Se conocen y se describen en la técnica espumas de absorción de energía. Véase, por ejemplo, las Patentes de Estados Unidos N° 6.265.457 y 6.777.457. Las espumas de absorción de energía del documento WO 98/16567 comprenden 100 partes en peso de un componente reactivo con isocianato que consiste en (a) de 30 a 70 partes en peso de un poliol que tiene un peso molecular de 2500 a 6500, una funcionalidad de 2,5 a 6 y un contenido de hidróxido primario de al menos el 40% en peso y que contiene opcionalmente un polímero disperso de forma estable en el poliol, con (b) de 70 a 30 partes en peso de un poliol rígido que tiene un peso molecular de 300 a 1000, una funcionalidad de 2 , 5 a 6 y un valor hidroxilo en el intervalo de 200 a 600. Este componente reactivo con isocianato hace posible preparar espumas que tienen una densidad de menos de 50 kg/m3. Las Patentes de Estados Unidos N° 6.265.457 y 6.777.457 describen espumas poliméricas basadas en isocianato que comprenden una matriz polimérica basada en isocianato que tiene un material particulado cristalino dispuesto en la matriz. El proceso para producir estas espumas comprende poner en contacto un isocianato, un compuesto que contiene hidrógeno activo, agua y un material particulado que tiene un entalpia de transición de fase endotérmica de al menos aproximadamente 50 J/g para producir una mezcla de reacción y expandir la mezcla de reacción para formar la espuma polimérica basada en isocianato. Las espumas en placas de poliuretano rígidas y el proceso para la preparación se describen en el documento JP 05186559. Las mismas comprenden la reacción de prepolímeros terminados en NCO de polioles rígidos y TDI o MDI poliméricos y polioles rígidos que contienen de 10 a 100 partes de polioles de poliéter preparados alcoxilando trimetilolpropano y un agente de soplado que comprende diclorotrifluoretano . El poliuretano flexible termoformable y su uso como material de envasado se conoce y está descrito. Véase el artículo de S. E. Wujcik et al titulado "Thermoformable Flexible Polyurethane ; A Unique Packaging Material" presentado en la 32a Conferencia Anual de Comercialización Técnica de Poliuretanos , 1-4 de octubre de 1999, págs . 223-226. Las espumas descritas en este artículo también tienen excelentes características de absorción de energía y hacer a medida productos de acolchamiento hasta especificaciones detalladas requeridas para la protección de una amplia diversidad de partes a lo largo de un espectro ambiental amplio. Estas espumas de poliuretano se preparan a partir de MDI o TDI , con un nuevo poliol de injerto (es decir, Pluracol® Polyol 1150) y tienen resistencia a compresión mejorada. Se describen espumas de TDI que tienen resistencias a compresión del 50% hasta 35,84 kPa a una densidad de 35,31 kg/m3. También se describe una espuma de MDI con una resistencia a compresión del 50% de 82,71 kPa y una densidad de 33,63 kg/m3, pero no se proporciona información con respecto al nivel de MDI . Las ventajas de la presente invención incluyen la producción de espumas rígidas y semi-rígidas que muestran una resistencia a compresión aumentada como una función de densidad cuando se producen. En particular, las espumas de elevada resistencia a compresión de menor densidad se pueden producir con menores niveles de reactivo isocianato y menor generación de calor durante el proceso de producción. Esto es particularmente beneficioso para evitar la descomposición exotérmica e incluso el fuego en la producción de grandes bollos de espuma por un proceso de formación de espuma en bloque de una sola etapa o de caja. El proceso también permite el uso de isocianatos o mezclas de isocianatos que tienen mayor contenido de NCO libre incluyendo TDI que está disponible en muchas instalaciones de producción de espuma. La flexibilidad de producción proporcionada por el uso de TDI y el uso de menos isocianato también puede ayudar a superar las restricciones de la producción de espumas rígidas y semi-rígidas provocadas por los acortamientos temporales o a más largo plazo de isocianatos con un mayor contenido de NCO libre o de agentes químicos de isocianato en total. SUMARIO DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere a espumas rígidas y semi-rígidas y a procesos para la producción de estas espumas. Las espumas de la presente invención comprenden el producto de reacción de: (A) menos de 75 partes en peso, en base a 100 partes en peso del componente (B) , de al menos un poliisocianato; y (B) un componente reactivo con isocianato que tiene un contenido total de sólidos de al menos el 40% en peso y un número hidroxilo global de líquido, parte sin sólidos de al menos 160, y que comprende: (1) al menos el 50% en peso de un poliol polimérico que tiene un contenido en sólidos de al menos el 30% en peso, en el que el poliol base del poliol polimérico tiene un número hidroxilo de al menos 70 y una funcionalidad de 2 a 8, y (2) no más del 50% en peso de uno o más segundos polioles, siendo los segundos polioles diferentes del poliol polimérico (1) , completando la suma de los % en peso de los polioles (1) y (2) el 100% en peso de (B) ; en presencia de (C) al menos un agente de soplado; (D) al menos un tensioactivo; y (E) al menos un catalizador. El proceso para la preparación de estas espumas rígidas y semi-rígidas comprende (I) hacer reaccionar (A) menos de 75 pep, en base a 100 pep de componente (B) de al menos un poliisocianato; con (B) un componente reactivo con isocianato que tiene un contenido total de sólidos de al menos el 40% en peso, un número hidroxilo global del líquido, parte sin sólidos de al menos 160 y que comprende: (1) al menos el 50% en peso de un poliol polimérico que tiene un contenido en sólidos de al menos el 30% en peso, en el que el poliol base del poliol polimérico tiene un número hidroxilo de al menos 70 y una funcionalidad de 2 a 8 , y (2) no más del 50% en peso de uno o más segundos polioles, siendo los segundos polioles diferentes del primer poliol (1) , completando la suma de los % en peso de los polioles (1) y (2) el 100% en peso de (B) ; en presencia de (C) al menos un agente de soplado; (D) al menos un tensioactivo ; y (E) al menos un catalizador. Las espumas rígidas y semi -rígidas de la presente invención se caracterizan por tener una deformación por fuerza compresiva del 50% ajustada (CFD ajustada al 50%) de al menos 51,70 kPa (kg/m2) cuando se ajusta hasta una densidad de espuma de 2,0 kg/m3 usando la siguiente ecuación: CFD ajustada al [(CFD medida al 50% (kg/rrf) x 2,0 50% (kg/m2) kg/m3 x 2 , 0 kg/ [Densidad (kg/m3) x Densidad (kg/m3)] DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Como se usa en la presente memoria, el término "pep" se refiere a partes en peso. Como se usa en la presente memoria, el número hidroxilo se define como el número de miligramos de hidróxido de potasio requerido para la hidrólisis completa del derivado completamente ftalilado preparado a partir de 1 gramo de poliol. El número hidroxilo también se puede definir por la ecuación : OH = (56,1 x 1000)/Pe. Eq. en la que: OH: representa el número hidroxilo del poliol, Pe. Eq. representa el peso equivalente promedio del poliol . Como se usa en la presente memoria, la funcionalidad del poliol representa la funcionalidad nominal media del poliol, es decir, el número medio de grupos hidroxilo por molécula de inductor usado para producir el poliol.

La expresión "poliol polimérico" se refiere a tales composiciones que se pueden producir polimerizando uno o más monómeros insaturados etilénicamente disueltos o dispersos en un poliol base en presencia de un catalizador de radicales libres para formar una dispersión estable de partículas poliméricas en el poliol base. De acuerdo con la presente invención, el componente poliisocianato (A) está presente en una cantidad de menos de 75 pep, preferiblemente menos de 64 pep y más preferiblemente menos de 55 pep, en base a 100 pep del (B) componente reactivo con isocianato. Los poliisocianatos adecuados que se tienen que usar como componente (A) de acuerdo con la presente invención incluyen, por ejemplo, diisocianatos monoméricos, prepolímeros NCO y poliisocianatos líquidos. Los diisocianatos monoméricos adecuados se pueden representar por la fórmula R(NCO)2 en la que R representa un grupo orgánico obtenido por la retirada de los grupos isocianato de un diisocianato orgánico que tiene un peso molecular de aproximadamente 56 a 1.000, preferiblemente de aproximadamente 80 a 400. Los diisocianatos preferidos para el proceso de acuerdo con la invención son los representados por la anterior fórmula en la que R representa un grupo hidrocarburo alifático divalente que tiene de 4 a 12 átomos de carbono, un grupo hidrocarburo cicloalifático divalente que tiene de 6 a 13 átomos de carbono, un grupo hidrocarburo aralifático divalente que tiene de 7 a 20 átomos de carbono o un grupo hidrocarburo aromático divalente que tiene de 6 a 18 átomos de carbono. Los diisocianatos monoméricos preferidos son aquellos en los que R representa un grupo hidrocarburo aromático . Los ejemplos de los diisocianatos orgánicos adecuados incluyen diisocianato de 1 , 4-tetrametileno, diisocianato de 1 , 6-hexametileno, diisocianato de 2 , 2 , 4-trimetil-l, 6-hexametileno, diisocianato de 1 , 12 -dodecametileno, ciclohexano-1 , 3 - y -1 , 4-diisocianato, 1 - isocianato-2 -isocianatometil ciclopentano, l-isocianato-3-isocianatometil-3 , 5 , 5-trimetil-ciclohexano (diisocianato de isoforona o IPDI) , bis (4-isocianatociclohexil) metano, diisocianato de 2 , 4 ' -diciclohexilmetano, 1/3- y 1,4-bis (isocianatometil) ciclohexano, bis (4-isocianato-3-metil-ciclohexil) metano, diisocianato de a, a, a' ' -tetrametil-1 , 3-y/o - 1 , 4 -xilileno, l-isocianato-l-metil-4 (3) -isocianatometil ciclohexano, diisocianato de 2,4- y/o 2 , 6-hexahidrotolueno, diisocianato de 1,3- y/o 1, 4-fenileno, diisocianato de 2,4-y/o 2,6-tolueno, diisocianato de 2,2'-, 2,4'- y/o 4,4'- difenilmetano, 1 , 5 -diisocianato de naftaleno y mezclas de los mismos. También se pueden usar poliisocianatos aromáticos que contienen 3 o más grupos isocianato tales como triisocianato de 4 , 4 ', 4 '' -trifenilmetano y poli (fenilisocianatos) de polimetileno obtenidos por la fosgenación de condensados de anilina/formaldehído . De acuerdo con la presente invención, al menos una parte de la composición de poliisocianato puede estar presente en la forma de un prepolímero de NCO. Los prepolímeros de NCO, que también se pueden usar como la composición de poliisocianato de acuerdo con la presente invención, se preparan a partir de los poliisocianatos y compuestos orgánicos que se han descrito previamente que contienen al menos dos grupos reactivos con isocianato, preferiblemente al menos dos grupos hidroxi . Los prepolímeros se prefieren menos en la presente invención, sin embargo, y cuando se usan, la cantidad de prepolímero no puede superar el 75 pep; en base a 100 pep del (B) componente reactivo con isocianato. Los productos obtenidos haciendo reaccionar exclusivamente poliisocianatos con compuestos de bajo peso molecular son aductos de poliisocianato que contienen grupos uretano y no se consideran prepolímeros de NCO. Los mismos se pueden emplear en la presente invención.

Se prefiere que los poliisocianatos de la presente invención sean poliisocianatos aromáticos. Algunos ejemplos de poliisocianatos aromáticos adecuados son diisocianato de 1,3- y/o 1 , 4-fenileno, diisocianato de 2,4- y/o 2,6-tolueno (TDI) , diisocianato de 2,2'-, 2,4'- y/o 4 , 4 ' -difenilmetano (MDI), 1 , 5-diisocianato de naftaleno y mezclas de los mismos. También se pueden usar poliisocianatos aromáticos que contienen 3 o más grupos isocianato tales como triisocianato de 4 , 4 ', 4 ' ' -trifenilmetano y poli (fenilisocianatos) de polimetileno (pMDI) obtenidos fosgenando condensados de anilina/formaldehído . Un poliisocianato más preferido comprende diisocianato de tolueno. En una realización preferida de la presente invención, el componente de poliisocianato comprende más del 50% en peso de diisocianato de tolueno, más preferiblemente más del 70% en peso de diisocianato de tolueno y mucho más preferiblemente el 100% en peso de diisocianato de tolueno. En la realización preferida, cuando el componente poliisocianato comprende más del 50% en peso de diisocianato de tolueno y más preferiblemente más del 70% en peso de diisocianato de tolueno, se prefiere que el equilibrio del componente poliisocianato comprenda MDI o pMDI . El componente reactivo con isocianato (B) adecuado para la presente invención se caracteriza por tener un contenido total de sólidos de al menos el 40% en peso y un número hidroxilo global de líquido, parte sin sólidos de al menos 160. Se prefiere que el componente reactivo con isocianato (B) tenga una funcionalidad promedio de al menos aproximadamente 2. El contenido total en sólidos del componente reactivo con isocianato (B) es preferiblemente al menos el 45% en peso y más preferiblemente al menos el 50% en peso. El número hidroxilo global del líquido, parte sin sólidos del componente reactivo con isocianato (B) es preferiblemente al menos 180, más preferiblemente al menos 200 y mucho más preferiblemente al menos 220. Además, la funcionalidad promedio de la parte líquida del componente reactivo con isocianato (B) es más preferiblemente de al menos aproximadamente 2 a aproximadamente 8 y mucho más preferiblemente de al menos aproximadamente 2 a 4. El componente reactivo con isocianato (B) de la presente invención comprende (1) al menos el 50% en peso, preferiblemente al menos el 70% en peso y más preferiblemente al menos el 80% en peso de un poliol polimérico que tiene un contenido en sólidos de más de aproximadamente el 30% en peso y en el que el poliol base del poliol polimérico tiene un número hidroxilo de al menos 70 y una funcionalidad de aproximadamente 2 a aproximadamente 8 ; y (2) no más del 50% en peso, preferiblemente no más del 30% en peso y mucho más preferiblemente no más del 20% en peso para uno o más segundos polioles que son diferentes del poliol polimérico (1) , completando la suma de los % en peso de (1) y (2) el 100% en peso del componente reactivo con isocianato (B) . De acuerdo con la presente invención, los polioles poliméricos adecuados que se tienen que usar como componente (1) del componente reactivo con isocianato (B) típicamente tienen un contenido en sólidos de al menos aproximadamente el 30% en peso, preferiblemente de al menos el 40% en peso y más preferiblemente de al menos el 50% en peso. Los polioles poliméricos adecuados que se tienen que usar como componente (1) del componente reactivo con isocianato (B) comprenden dispersiones de sólidos poliméricos en un poliol base adecuado. De acuerdo con la presente invención, se prefiere que los sólidos dispersos dentro de los polioles poliméricos comprendan un polímero de estireno-acrilonitrilo (SAN) . Se preparan polioles poliméricos típicamente por la polimerización in situ de uno o más monómeros de vinilo, también denominados monómeros insaturados etilénicamente, preferiblemente acrilonitrilo y estireno, en un poliol base, preferiblemente un poliol de poli (oxialquileno) , que tiene una cantidad menor de insaturación natural o inducida. Otro poliol polimérico preferido se prepara por la polimerización in si tu de estireno, acrilonitrilo y cloruro de vinilideno en el poliol base. Se conocen y se describen métodos para preparar polioles poliméricos en, por ejemplo, las Patentes de Estados Unidos N° 3.304.273; 3.383.351; 3.523.093; 3.652.639; 3.823.201; 4.104.236; 4.111.865; 4.119.586; 4.125.505; 4.148.840; 4.172.825; 4.524.157; 4.690.956; Re-28.715; y Re-29.118, cuyas descripciones se incorporan en la presente memoria como referencia. Se describen polioles poliméricos particularmente preferidos para la presente invención en la Solicitud de Patente de Estados Unidos de cesión común N° 11/223.167, presentada el 9 septiembre del 2005, cuya descripción se incorpora en la presente memoria como referencia y las descritas en la Solicitud de Patente Publicada en Estados Unidos de cesión común 20060025492, cuya descripción se incorpora en la presente memoria como referencia, con el requerimiento de que los polioles poliméricos satisfagan los requerimientos que se describen en la presente memoria para contenidos en sólidos, número de OH del poliol base, funcionalidad del poliol base, etc. Los polioles poliméricos que son adecuados para la invención de la presente memoria incluyen polioles poliméricos SAN que se preparan típicamente por la polimerización in si tu de una mezcla de acrilonitrilo y estireno en un poliol base. Cuando se usa, la proporción de estireno a acrilonitrilo polimerizado in si tu en el poliol está típicamente en el intervalo de aproximadamente 100:0 a aproximadamente 0:100 partes en peso, en base al peso total de la mezcla de estireno/acrilonitrilo y preferiblemente de 80:20 a 20:80 partes en peso. Los polioles base adecuados usados para preparar el poliol polimérico (1) del componente reactivo con isocianato (B) tienen típicamente un número hidroxilo de al menos 70, preferiblemente de 70 a aproximadamente 600 y más preferiblemente de 100 a 600. Además, estos polioles base tienen también típicamente una funcionalidad de aproximadamente 2 a aproximadamente 8, preferiblemente de aproximadamente 2 a aproximadamente 6 y más preferiblemente de aproximadamente 2 a aproximadamente 4. Se prefiere particularmente que estos polioles base tengan una funcionalidad de más de 2,2. Los polioles adecuados que se tienen que usar como los polioles base en la presente invención incluyen, por ejemplo, polioles de poliéter, preparados por la adición de óxidos de alquileno a inductores o iniciadores polifuncionales . Los ejemplos de tales polioles de poliéter incluyen polioxietilenglicoles , trioles, tetroles y polioles de mayor funcionalidad, polioxipropilenglicoles , trioles, tetroles y polioles de mayor funcionalidad, mezclas de los mismos, etc. También es posible usar polioles de poliéter preparados a partir de mezclas de óxido de etileno y óxido de propileno. En tales mezclas, el óxido de etileno y el óxido de propileno se pueden añadir de forma simultánea o de forma secuencial para proporcionar bloques internos, bloques terminales o distribución aleatoria de los grupos de oxietileno y/o grupos de oxipropileno en el poliol de poliéter. Otros monómeros de óxido de alquileno adecuados, conocidos por los especialistas en la técnica, se pueden emplear en vez de o además del óxido de etileno y el óxido de propileno incluyendo, por ejemplo, óxido de butileno, óxido de estireno o epiclorhidrina . Los inductores o iniciadores adecuados para estos compuestos incluyen, por ejemplo, etilenglicol , propilenglicol , dietilenglicol , dipropilenglicol , tripropilenglicol , trimetilol-propano, glicerol, pentaeritritol , sorbitol, sacarosa, etilendiamina, toluendiamina, mezclas de los mismos, etc. Por alcoxilación del inductor se puede formar un poliol de poliéter adecuado para el componente poliol base. La reacción de alcoxilación se puede catalizar usando cualquier catalizador adicional, incluyendo, por ejemplo, un compuesto alcalino tal como hidróxido de potasio (KOH) o un catalizador de cianuro doble metálico (DMC) . Otros polioles adecuados para el poliol base de la presente invención incluyen aductos de óxido de alquileno de azúcares no reductores y derivados de azúcares, aductos de óxido de alquileno de ácido fosfórico y polifosfórico, aductos de óxido de alquileno de polifenoles, polioles preparados a partir de aceites naturales tales como, por ejemplo, aceite de ricino, aceite de soja oxidada, etc. y aductos de óxido de alquileno de polihidroxialcanos diferentes de los que se han descrito anteriormente. Los aductos de óxido de alquileno ilustrativos de polihidroxialcanos incluyen, por ejemplo, aductos de óxido de alquileno de 1 , 3 -dihidroxipropano, 1 , 3-dihidroxibutano, 1,4-dihidroxibutano, 1,4-, 1,5- y 1 , 6-dihidrohexano, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,6- y 1 , 8-dihidroxioctano, 1 , 10-dihidroxidecano, glicerol, 1 , 2 , 4 -trihidroxibutano, 1 , 2 , 6-trihidroxihexano, 1,1, 1-trimetiloletano, 1,1, 1-trimetilolpropano, pentaeritritrol , caprolactona, policaprolactona, xilitol, arabitol, sorbitol, manitol y similares. Otros polioles que se pueden emplear incluyen los aductos de óxido de alquileno de azúcares no reductores, en los que los alcóxidos tienen de 2 a 4 átomos de carbono. Los azúcares no reductores y los derivados de azúcares incluyen sacarosa, alquil glucósidos tales como metil glicósido, etil glicósido, etc., glicol glucósidos tales como glicósido de etilenglicol , glucósido de propilenglicol , glucósido de glicerol, glucósido de 1 , 2 , 6 -hexanotriol , etc., así como aductos de óxido de alquileno de los glucósidos de alquilo como se describe en la Patente de Estados Unidos N° 3.073.788, cuya descripción se incorpora en la presente memoria como referencia. Otros polioles adecuados incluyen los polifenoles y preferiblemente los aductos de óxido de alquileno de los mismos donde los óxidos de alquileno tienen de 2 a 4 átomos de carbono. Entre los polifenoles que son adecuados se incluyen, por ejemplo, bisfenol A, bisfenol F, productos de condensación de fenol y formaldehído, las resinas novolac, los productos de condensación de diversos compuestos fenólicos y acroleína, incluyendo los 1,1,3-tris (hidroxifenil) propanos, productos de condensación de diversos compuestos fenólicos y glioxal, glutaraldehído, otros dialdehídos, incluyendo los 1,1,2,2- tetrakis (hidroxifenol ) etanos . También se debe entender que se pueden usar, si se desea, combinaciones o mezclas de diversos polioles útiles. De acuerdo con la presente invención, el componente reactivo con isocianato (B) puede comprender adicionalmente (2) uno o más segundos polioles que son diferentes del poliol polimérico (1) que se ha descrito anteriormente. Los componentes de poliol adecuados que se tienen que usar como este uno o más segundo poliol incluyen, por ejemplo, uno o más compuestos seleccionados del grupo compuesto por polioles de poliéter, polioles poliméricos, polioles de poliéster, politioéteres , poliacetales , policarbonatos , prolongadores de cadena de bajo peso molecular y reticulantes tales como glicoles y glicolaminas , etc. y mezclas de los mismos. Cuando el segundo poliol comprende un poliol polimérico, este poliol polimérico tiene que ser diferente del poliol polimérico usado como el componente (1) . Cuando el componente (2) es una combinación o una mezcla de dos o más polioles, la mezcla tiene que satisfacer los requerimientos descritos para el número hidroxilo y la funcionalidad. El componente de segundo poliol (2) del componente reactivo con isocianato tiene típicamente un número hidroxilo de al menos aproximadamente 10, preferiblemente al menos aproximadamente 15 y más preferiblemente al menos aproximadamente 20. Este componente de segundo poliol también tiene típicamente un número hidroxilo menor o igual a 2000, preferiblemente menor o igual a 1500, más preferiblemente menor o igual a 1000 y mucho más preferiblemente menor o igual a 750. Además, el componente de segundo poliol puede tener un número hidroxilo que varía entre cualquier combinación de estos valores superiores e inferiores, incluyendo, por ejemplo, de 10 a 2000, preferiblemente de 15 a 1500, más preferiblemente de 20 a 1000 y mucho más preferiblemente de 20 a 750. La funcionalidad promedio del componente de segundo poliol es al menos aproximadamente 2, preferiblemente de al menos aproximadamente 2 a aproximadamente 6 y más preferiblemente de al menos aproximadamente 2 a aproximadamente 4. Como se ha mencionado anteriormente, el componente de segundo poliol (2) puede comprender un poliol polimerico. Por tanto, el % adecuado en peso de sólidos que puede contener este componente de segundo poliol varía de aproximadamente el 0 a aproximadamente el 80% en peso, preferiblemente de aproximadamente el 0 a aproximadamente el 60% en peso y más preferiblemente de aproximadamente el 0 a aproximadamente el 40% en peso, en base al peso total del poliol polimérico.

Además, cuando el componente de segundo poliol (2) comprende un poliol polimérico, este segundo poliol polimérico se prepara típicamente en un poliol base que tiene un número hidroxilo de al menos aproximadamente 10 y preferiblemente al menos 20. Este segundo componente de poliol base también tiene un número hidroxilo de menos de 70 y preferiblemente menos de 60. Además, el segundo componente de poliol base puede tener un número hidroxilo que varía entre cualquier combinación de estos valores superiores e inferiores, incluyendo, por ejemplo, de 10 a menos de 70 y preferiblemente de 20 a menos de 60. Como es fácilmente evidente para el especialista en la técnica, el poliol polimérico individual (1) y el al menos uno o más segundos polioles (2) que forman el componente reactivo con isocianato (B) tienen que tener propiedades de tal forma que los requerimientos identificados previamente para el componente (B) se satisfagan, incluyendo el % en peso de sólidos, el número hidroxilo y la funcionalidad promedio del líquido, componente sin sólidos. Los agentes de soplado adecuados para usar como componente (C) de acuerdo con la presente invención incluyen, pero sin limitación, compuestos tales como, por ejemplo, agua, dióxido de carbono, fluorocarbonos, clorofluorocarbonos , hidroclorofluorocarbonos , perfluorocarbonos e hidrocarburos de bajo punto de ebullición. Algunos ejemplos de hidroclorofluorocarbonos adecuados incluyen compuestos tales como 1, 1-dicloro-l-fluoroetano (HCFC-141b) , 1-cloro-l, 1-difluoroetano (HCFC-142b) , y clorodifluorometano (HCFC-22) ; de hidrofluorocarbonos adecuados incluyen compuestos tales como 1, 1 , 1 , 3 , 3-pentafluoropropano (HFC-245fa) , 1,1,1,2-tetrafluoroetano (HFC-134a) , 1 , 1 , 1 , 3 , 3 , 3 -hexafluoropropano (HFC-236fa) , 1 , 1 , 2 , 3 , 3 , 3 -hexafluoropropano (HFC-236ea) y 1 , 1 , 1 , 4 , 4 , 4 -hexafluorobutano (HFC-356mffm) ; de hidrocarburos perfluorados incluyen compuestos tales como perfluoropentano o perfluorohexano; y de hidrocarburos adecuados incluyen compuestos tales como diversos isómeros de butano, pentano, ciclopentano, hexano o mezclas de los mismos. Son más preferidos como agentes de soplado el agua y el dióxido de carbono, siendo el agua el más preferido. De acuerdo con la presente invención, la cantidad de agente de soplado usada es típicamente la que producirá espumas que tienen una densidad como se describe en este documento. Como conocería y entendería un especialista en la técnica, es necesario usar una cantidad mayor de agente de soplado para formar una espuma de menor densidad mientras que una espuma de mayor densidad requiere una menor cantidad de agente de soplado. La cantidad de soplado usado debe producir típicamente espumas que tienen una densidad de aproximadamente 11,77 kg/m3 o más, preferiblemente aproximadamente 16,81 kg/m3 o más, más preferiblemente aproximadamente 20,8 o más y mucho más preferiblemente aproximadamente 25,22 kg/m3 o más. La cantidad de agente de soplado usado debe producir también típicamente espumas que tengan una densidad de menos o igual a 168,15 kg/m3, preferiblemente menos de o igual a 134,52 kg/m3 y más preferiblemente menos de o igual a 67,26 kg/m3. La cantidad de agente de soplado usada en la presente invención debe producir una espuma que tenga una densidad que varíe entre cualquier combinación de estos valores superiores e inferiores, incluyendo, por ejemplo, de al menos aproximadamente 11,77 a aproximadamente 168,15 kg/m3, preferiblemente de aproximadamente 16,81 a aproximadamente 168,15 kg/m3, más preferiblemente de aproximadamente 20,18 a aproximadamente 134,52 kg/m3 y mucho más preferiblemente de aproximadamente 25,22 a aproximadamente 67,26 kg/m3. Más específicamente, la cantidad de agente de soplado usado típicamente es de al menos aproximadamente 0,5, preferiblemente al menos aproximadamente 1 y mucho más preferiblemente al menos aproximadamente 1,5 pep, en base a 100 partes en peso del componente reactivo con isocianato (B) . La cantidad de agente de soplado usado típicamente también es menor o igual a aproximadamente 10, preferiblemente menor o igual a aproximadamente 8 y más preferiblemente menor o igual a aproximadamente 6 pep, en base a 100 partes en peso del componente reactivo con isocianato (B) . Además, la cantidad de agente de soplado puede variar entre cualquier combinación de estos valores superiores e inferiores, incluyendo, por ejemplo, de al menos aproximadamente 0,5 a aproximadamente 10 pep, preferiblemente de al menos aproximadamente 1,0 a aproximadamente 8 pep y más preferiblemente de al menos aproximadamente 1,5 a aproximadamente 6 pep, en base a 100 partes en peso del componente reactivo con isocianato (B) . Cuando se usa agua como parte o todo del agente de soplado se toma pep como la cantidad de contribución a los niveles de agente de soplado totales que se han prescrito anteriormente y no la cantidad esperada de gas de dióxido de carbono producida a partir de la reacción del agua con el isocianato. Los tensioactivos adecuados para usar como componente (D) de acuerdo con la presente invención incluyen, por ejemplo, cualquiera de los tensioactivos conocidos que sea adecuado para la producción de espumas de poliuretano. Los mismos incluyen, por ejemplo, pero sin limitación, tensioactivos de tipo silicona, tensioactivos de tipo flúor, tensioactivos orgánicos, etc. Los tensioactivos de copolímero de organosilicona se usan ampliamente en la producción de espumas de poliuretano con copolímeros de polisiloxano-polioxialquileno que representan una clase preferida. Algunos ejemplos de tensioactivos adecuados incluyen los compuestos disponibles en el mercado en DeGussa-Goldschmidt , General Electric, Air Products, etc., tales como aquellos comercializados como Siliconas NIAX L-620, L-5614, L-627, L-6164, L-3858, L-629, U-2000, etc. y Siliconas de TEGOSTAB B-8002, B-2370, B-8229, B-8715F, etc. y de DABCO DC5160, DC5169, DC5164, etc. De acuerdo con la invención, se usan uno o más catalizadores (E) . Se puede usar cualquier catalizador de uretano adecuado, incluyendo los compuestos de amina terciaria y compuestos organometálicos conocidos. Los ejemplos de catalizadores de amina terciaria adecuados incluyen trietilenodiamina, N-metil-morfolina, pentametil dietilenotriamina, dimetilciclohexilamina, tetra-metiletilendiamina, l-metil-4-dimetilaminoetil-piperazina, 3-metoxi-N-dimeti1-propilamina, N-etilmorfolina, dietiletanolamina, N-cocomorfolina, N,N-dimetil-N' ,?' -dimetilisopropil-propileno diamina, N,N-dietil-3-dietil aminopropilamina y dimetil-bencil amina. Los ejemplos de catalizadores organometálicos adecuados incluyen catalizadores de organomercurio, organoplomo, organoférricos y de organoestaño, prefiriéndose los catalizadores de organoestaño . Los catalizadores de organoestaño adecuados incluyen preferiblemente, sales de estaño (II) de ácidos carboxílieos , tales como acetato de estaño (II) , octoato de estaño (II) , etilhexoato de estaño (II) y laurato de estaño (II) , así como compuestos de estaño (IV) tales como dilaurato de dibutilestaño, dicloruro de dibutilestaño, diacetato de dibutilestaño, maleato de dibutilestaño y diacetato de dioctilestaño . Los compuestos de bismuto adecuados incluyen neodecanoato de bismuto, versalato de bismuto y diversos carboxilatos de bismuto conocidos en la técnica. Las sales metálicas tales como cloruro de estaño también pueden funcionar como catalizadores para la reacción de uretano. Tales catalizadores se usan típicamente en una cantidad que aumenta de forma medible la velocidad de reacción del poliisocianato . Las cantidades típicas son de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 5 pep y preferiblemente de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 2 pep de catalizador por 100 partes en peso del (B) compuesto reactivo con isocianato . Las espumas de poliuretano rígidas y semi-rígidas de la presente invención se pueden producir por varios procesos de formación de espuma que se conocen bien por los especialistas en la técnica (véase, por ejemplo, POLYURETHA E HANDBOOK, Gunter Oertel, Ed. , Hanser Publications , Munich, ® 1985). Se prefiere un proceso de formación de espuma de "una sola etapa" continuo o discontinuo. En el proceso continuo de "una sola etapa", los ingredientes de la formulación se juntan, se mezclan y se depositan de forma continua típicamente sobre una cinta transportadora en movimiento sobre la que se permite que la mezcla de formación de espuma se hinche libremente hasta la altura completa (por ejemplo, proceso de bloque) o hasta una altura reducida determinada por un retén superior (por ejemplo, paneles de intercalado) . Retenes laterales en movimiento controlan típicamente la anchura de la espuma producida tanto en los procesos de libre hinchamiento como de retén superior. En procesos de "una sola etapa" discontinuos se mezclan entre sí cantidades controladas de los reactivos y otros ingredientes y después se depositan en un recipiente en el que se hincha y se cura la espuma. Un ejemplo es un proceso de espuma de caja en el que los agentes químicos se mezclan y se depositan en una caja de las dimensiones deseadas y se deja hinchar libremente o hinchar hasta una altura controlada si se usa un retén superior para limitar el hinchamiento . Estas cajas pueden tener secciones transversales grandes (1,83 m x 365,76 m) o ser relativamente pequeñas para partes especiales. Los grandes bollos de espuma producidos durante la formación de espuma en caja y en la producción en bloque continua se pueden cortar y recortar hasta diferentes tamaños y se pueden cortar hasta diferentes conformaciones como se necesite para la aplicación. Un proceso discontinuo ampliamente usado y comercialmente importante es el proceso de espuma moldeada en "una sola etapa" en el que las cantidades medidas de ingredientes se depositan en un molde de una conformación deseada. La espuma se hincha y rellena la cavidad del molde para producir una parte con la conformación necesaria para la aplicación pretendida. Las espumas rígidas y semi-rígidas de la presente invención se caracterizan por tener deformaciones de fuerza compresiva del 50% ajustada (CFD ajustada al 50%) de más de 48,25 kPa (kg/m2) ; preferiblemente más de 55,14 kPa y más preferiblemente más de 62,04 kPa . La CFD al 50% ajustada es la CFD predicha para la espuma ajustada a una densidad de 33,63 kg/m3 usando la siguiente ecuación: CFD ajustada [ (CFD medida al 50% (kg/m2) x 2,0 50% (kg/m2) kg/m3 x 2, 0 kg/m3) ] [Densidad (kg/m3) x Densidad (kg/m3)] El ajuste asume que la CFD al 50% de la espuma varía en proporción al cuadrado de la densidad. Un discusión teórica de la base y la suposiciones usadas para desarrollar esta relación de densidad se pueden encontrar en "Cellular Solids" por L. J. Gibson y M. F. Ashlby, Pergamon Press, Nueva York, copyright 1988. Los siguientes ejemplos ilustran adicionalmente detalles para la preparación y el uso de las composiciones de esta invención. La invención, que se indica en la anterior descripción, no se tiene que limitar ni en espíritu ni en alcance mediante estos ejemplos. Los especialistas en la técnica entenderán fácilmente que se pueden usar variaciones conocidas de las condiciones y los procesos de los siguientes procedimientos de preparación para preparar estas composiciones. A menos que se indique de otro modo, todas las temperaturas son grados Celsius y todas las partes y porcentajes son partes en peso y porcentajes en peso, respectivamente .

EJEMPLOS Los siguientes componentes se usaron en los ejemplos de trabajo de la presente invención: Isocianato A diisocianato de tolueno que comprende el 80% en peso del isómero 2,4 y el 20% en peso del isómero 2,6 Isocianato B un poliisocianato de polimetileno polimérico que tiene un contenido de grupo NCO de aproximadamente el 32,1% en peso, una funcionalidad de aproximadamente 2,4 y que tiene un contenido monomérico total de aproximadamente el 64% que comprende aproximadamente el 45% del isómero 4,4', aproximadamente el 17% del isómero 2,4' y aproximadamente el 2% del isómero 2,2' y aproximadamente el 36% en peso de homólogos de mayor peso molecular de las series MDI Poliol A: un poliol de poliéter iniciado por glicerina que tiene un número de OH de aproximadamente 650, preparado alcoxilando glicerina con óxido de propileno Poliol B: un poliol de poliéter iniciado por propilenglicol que tiene un número de OH de aproximadamente 263, preparado alcoxilando propilenglicol con óxido de propileno Poliol C: un poliol de poliéter iniciado por glicerina y propilenglicol que tiene una funcionalidad promedio de aproximadamente 2,8 y un número de OH de aproximadamente 56, preparado alcoxilando glicerina y propilenglicol con una mezcla de 93/7 de oxido de propileno y oxido de etileno Poliol Base un poliol preparado haciendo reaccionar óxido A : de propileno y óxido de etileno con glicerina en presencia de catalizador de hidróxido de potasio y refinando para retirar el catalizador. El poliol contiene aproximadamente el 12 por ciento en peso de óxido de etileno interno y tiene un número hidroxilo de aproximadamente 53 y una viscosidad de aproximadamente 5 m2/s (500 cSt ) · Poliol Base un poliol de poliéter iniciador por glicerina B : que tiene una funcionalidad de aproximadamente 3 y un número de OH de aproximadamente 240, preparado alcoxilando glicerina con óxido de propileno Poliol Base un poliol de poliéter iniciador por C : propilenglicol que tiene una funcionalidad de aproximadamente 2 y un número de OH de aproximadamente 112, preparado alcoxilando propilenglicol con óxido de propileno Poliol Base un poliol de poliéter iniciado por D : propilenglicol que tiene una funcionalidad de aproximadamente 2 y un número de OH de aproximadamente 147, preparado alcoxilando propilenglicol con óxido de propileno PREPARACIÓN DE POLIOL POLIMÉRICO: Los polioles poliméricos descritos a continuación se prepararon en un sistema de reacción de dos etapas que comprende un reactor de tanque agitado de forma continua (CSTR) equipado con un propulsor y 4 tabiques deflectores (primera etapa) y un reactor de gasto tipo pistón (segunda etapa) . El tiempo de permanencia en cada reactor fue de aproximadamente 60 minutos. Los reactivos (es decir, el poliol base, un estabilizante preformado, los monómeros etilénicamente insaturados estireno y acrilonitrilo, el agente de transferencia de cadena y el iniciador de radicales libres) se bombearon de forma continua desde tanques de alimentación a través de una mezcladora estática en línea y después a través de un tubo de alimentación al interior del reactor, que se mezcló bien. La temperatura de la mezcla de reacción se control en 115 ± 1°C. El producto del reactor de segunda etapa rebosó de forma continua por un regulador de presión diseñado para controlar la presión en cada etapa en 310,18 kPa. El producto, es decir, el poliol polimérico, pasó después a través de un enfriador y al interior de un recipiente de recogida. El producto sin procesar se separó por vacío para retirar volátiles. El % en peso de polímero total en el producto se calculó a partir de las concentraciones de monómeros medidas en el poliol polimérico sin procesar antes de la separación. PMPO A: un poliol polimérico que contiene aproximadamente el 50% en peso de sólidos SAN dispersos en el Poliol Base A PMPO B : un poliol polimérico que contiene aproximadamente el 61% en peso de sólidos SAN dispersos en el Poliol Base B PMPO C : un poliol polimérico que contiene aproximadamente el 55% en peso de sólidos SAN dispersos en el Poliol Base B un poliol polimérico que contiene aproximadamente el 55% en peso de sólidos SAN dispersos en el Poliol Base C un poliol polimérico que contiene aproximadamente el 61% en peso de sólidos SAN dispersos en el Poliol Base C un poliol polimérico que contiene aproximadamente el 50% en peso de sólidos SAN dispersos en el Poliol Base B un poliol polimérico que contiene aproximadamente el 50% en peso de sólidos SAN dispersos en el Poliol Base D un catalizador de amina disponible en el mercado como Niax A-l de General Electric (OSi) una mezcla de catalizador de amina, disponible en el mercado como Niax C-183 de General Electric (OSi) un catalizador de octoato de estaño, disponible en el mercado como Dabco T-9 de Air Products Catalizador D: un catalizador de amina disponible en el mercado como Niax A-33 de General Electric (OSi) Catalizador E: un catalizador de amina disponible en el mercado como Dabco 2039 de Air Products Tensioactivo A; un tensioactivo de silicona, disponible en el mercado como NIAX L-620 de General Electric (OSi) Tensioactivo B: una dilución al 50% de ftalato de di- isononilo de un tensioactivo de silicona, disponible en el mercado como NIAX L-626 de General Electric (OSi) Tensioactivo C: un tensioactivo de silicona, disponible en el mercado como NIAX L-6164 de General Electric (OSi) Aditivo A: un aditivo de abertura de celda, disponible en el mercado como Ortegol 501 de DeGussa-Goldschmidt El proceso básico usado para preparar la espuma de hinchamiento libre de los Ejemplos 1-23 es el siguiente. El poliol polimérico, un poliol base opcional, un catalizador de amina (por ejemplo, Catalizador A o Catalizador B) , agua, un tensioactivo de silicona (por ejemplo, Tensioactivo A, Tensioactivo B y/o Tensioactivo C) y Aditivo A cuando se empleó, se añadieron a un recipiente cilindrico de 1,89 1 (medio galón) equipado con tabiques deflectores. Los contenidos se mezclaron a 2400 rpm durante 60 segundos con un agitador que tenía dos propulsores de turbina. Después se desgasificó la mezcla durante 15 segundos. Se añadió Catalizador C durante el periodo de desgasificación y después se mezclaron los contenidos a 2400 rpm durante 15 segundos adicionales. Durante este mezclado adicional y mientras que la mezcladora todavía estaba rotando, se añadió el componente isocianato cuando quedaban aproximadamente 6 segundos de tiempo de mezcla. Después se vertió la mezcla en una caja de cartón de 36,56 x 36,56 x 15,24 m (14 x 14 x 6 pulgadas), donde se hinchó de forma libre hasta que se completó la reacción. Se dejó curar la espuma durante al menos 24 horas antes de cortar las muestras para medir las propiedades de la espuma . Para la espuma moldeada de los Ejemplos 24 y 25 se añadieron el poliol polimérico, el poliol o los polioles base opcionales, los catalizadores de amina (por ejemplo, Catalizadores D y E) , agua, el tensioactivo de silicona y Aditivo A a un recipiente cilindrico de 1,89 1 (medio galón) equipado con tabiques deflectores. Los contenidos se mezclaron a 3700 rpm durante 60 segundos con un agitador que tenía dos propulsores de turbina. Después se desgasificó la mezcla durante 60 segundos. El componente isocianato (por ejemplo, Isocianato B) , se añadió al recipiente y se mezclaron los contenidos a 3700 rpm durante 5 segundos. Después se vertió la mezcla en un molde preacondicionado mientras que se agitó el recipiente de mezcla para garantizar que la cantidad requerida se transfiriese al molde. El molde se pinzó y se precintó inmediatamente. Se produjo la reacción de espuma durante el tiempo de desmoldeo preestablecido, después de lo cual se desmoldó la espuma. La espuma se envejeció durante siete días a temperatura ambiente antes de cortar las muestras para medir las propiedades de la espuma. Se determinaron las propiedades de la espuma en muestras de 7,62 centímetros por 7,62 centímetros por 2,54 centímetros (3 pulgadas por 3 pulgadas por 1 pulgada) de grosor cortadas cerca del centro de las muestras de espuma de hinchamiento libre y moldeada. Las muestras de espuma se acondicionaron y se ensayaron de acuerdo con los procedimientos descritos en ASTM Standard De 3574 - 3 excepto por lo señalado a continuación. Se determinó la densidad de la muestra pesando y midiendo las dimensiones de las muestras de ensayo pequeñas recortadas del núcleo. Se midió la Deformación de Fuerza Compresiva al 50% de compresión (CFD 50%) en las muestras de 7,62 centímetros por 7,62 centímetros por 2,54 centímetros de espesor usando los procedimientos establecidos excepto porque las muestras no se doblaron previamente antes del ensayo. Los siguientes ejemplos de espuma ilustran la invención. Los Ejemplos 1 a 14 son espumas producidas por un proceso de hinchamiento libre y son representativas de la presente invención. Estos ejemplos se produjeron con niveles de isocianato de menos de 75 pcp y mostraron valores de CFD ajustada al 50% de más de 48,25 kPa (kg/m2) . Los ejemplos comparativos 15 a 23 son espumas producidas por un proceso de hinchamiento libre que no cumplen las enseñanzas de la invención y tienen valores de CFD ajustada del 50% de menos de 48,25 kPa (kg/m2) . Los Ejemplos 15, 16, 17, 18, 19, 20 y 23 no cumplen los requerimientos de número hidroxilo del poliol del componente reactivo con isocianato (A) . Los Ejemplos 21 y 22 no cumplen los requerimientos de número hidroxilo del componente poliol polimérico (1) de (A) . Los Ejemplos 24 y 25 son espumas producidas por un proceso de moldeo y son representativos de la presente invención .

Tabla 1A: Formulaciones de Espuma para los Ejemplos 1-6 Ejemplo Ejemplo 1 Ej emplo 2 Ejemplo 3 Ejemplo 4 Ejemplo 5 Ejemplo 6 Poliol A 9,30 5, 00 1, 00 5, 00 PMPO B 99, 00 PMPO C 100, 00 100, 00 PMPO D 95, 00 95, 00 PMPO E 90, 70 Agua 3 , 10 3, 10 3, 10 3 , 10 3,10 3 , 10 Aditivo A 1,50 1, 50 1, 50 1, 50 1, 50 10 Tensioactivo 0,70 0, 70 0, 70 0, 70 0, 70 A Tensioactivo 1, 50 C Catalizador 0, 15 0, 15 0, 15 0, 15 0, 07 0, 07 A Catalizador 0, 15 0, 15 0, 15 0, 15 0,20 0, 20 C Iso A 52,47 49, 65 52,34 52 , 24 52,31 49, 61 5 índice NCO 115, 00 115, 00 112, 00 115, 00 112, 00 115, 00 Tabla IB: Propiedades de Espuma para los Ejemplos 1-6 Ejemplo Ejemplo 1 Ejemplo 2 Ejemplo 3 Ejemplo 4 Ejemplo 5 Ejemplo 6 10 Contenido de 44, 7 47, 8 45, 0 39,6 45, 0 47, 8 Poliol Base (pcp) N° hidroxilo 223 167 238 248 238 167 de Poliol 15 Base (mg KOH/g) Funcionalida 2,5 2,3 2,9 2,9 2,9 2,3 d Nominal de Poliol Base Contenido 55, 3 52, 3 55, 0 60,4 55, 0 52,3 Total de Sólidos (pcp) Nivel de 52, 5 49, 7 52 , 3 52, 2 52,3 49, 6 Isocianato Total (pcp) Ensayo Físico Promedio Densidad 29,26 28, 75 37, 16 39,68 36, 15 33, 80 kg/m3 CFD 50% kPa 51, 28 37, 50 71, 20 86, 30 60, 59 51, 28 CFD 50% kPa 67, 76 52, 25 58, 31 61, 97 52, 39 50, 80 Ajustada a una Densidad de 33,63 kg/m3 Tabla 2A: Formulaciones de Espuma para los Ejemplos 7-14 Ej emplo Ej emplo Ej emplo Ejemplo Ej emplo Ej emplo Ejemplo 7 Ejemplo 8 Ejemplo 9 10 11 12 13 14 Poliol A 10,00 15, 00 23, 00 15, 00 15, 00 5, 00 PMPO D 90, 00 85, 00 77, 00 85, 00 PMPO E 95, 00 60, 00 PMPO F 50, 00 85, 00 40,00 PMPO G 50, 00 Agua 2,50 2, 50 4,20 1, 70 1, 70 2, 50 3 ,30 3,30 Aditivo A 1, 50 1, 50 1, 50 2, 00 2, 00 1,50 2, 00 2, 00 Tensioact 1, 50 2, 00 2, 00 1,00 1,00 ivo A Tensioact 2,50 2, 50 2, 50 ivo B Catalizad 0,20 0,20 0, 16 0, 16 or A Catalizad 0, 10 0,10 0, 12 0,20 or B Catalizad 0,25 0,25 0,30 0,20 0,20 0,30 0,25 0,25 or C 15 Iso A 56, 68 62, 07 54, 88 52, 96 53, 05 48, 31 Iso B 20, 70 68, 93 68, 93 índice de 115, 00 115, 00 101, 00 115, 00 115, 00 115, 00 110, 00 110, 00 NCO Tabla 2B: Propiedades de Espuma para los Ejemplos 7-14 Ejemplo Ej emplo Ejemplo Ej emplo Ej emplo Ej emplo Ejemplo Ej emplo Ej emplo 7 8 9 10 11 12 13 14 Contenido de Poliol 50, 5 53 , 3 50, 0 57, 7 57, 5 53,3 42, 0 43,4 Base (pcp) N° Hidroxilo 218 263 193 326 346 263 175 170 de Poliol Base (mg KOH/g) Funcionalid ad Nominal 2,5 2 , 6 2,5 2,7 2,9 2,6 2,3 2,5 de Poliol Base Contenido Total de 49, 5 46,8 50, 00 42,4 42,5 46,8 58, 0 56, 6 Sólidos (pcp) Nivel de Isocianato 56, 7 62, 1 54, 9 52, 9 53 , 1 69, 0 68, 9 68,9 Total (pcp) Ensayo Físico Promedio Densidad 25, 22 25, 39 22, 03 51,45 52, 13 27,58 27, 74 36, 82 kg/m3 CFD 50% kPa 42, 05 42 , 05 24,47 165, 77 196, 86 57, 35 50, 11 73,41 CFD 50% kPa Ajustada a una 74, 72 73 , 75 57, 0 70,79 81, 96 85,26 73, 62 61, 21 Densidad de 33,63 kg/m3 Tabla 3A: Formulaciones de Espuma para los Ejemplos 15-23 Ejemplo Ej emplo Ejemplo Ej emplo Ej emplo E emplo Ej emplo Ej emplo Ej emplo Ej emplo 15 16 17 18 19 20 21 22 23 Poliol A 12, 00 12, 00 Poliol B 2, 50 5,00 4, 75 7, 50 Poliol C 50, 00 25, 00 PMPO A 100, 00 75, 00 50, 00 100, 00 88, 00 88, 00 100, 00 PMPO D 22, 50 45, 00 45, 25 67,50 Agua 4, 50 4, 40 4,40 4, 50 3 , 30 4, 40 3 , 10 3 , 10 3 ,30 Aditivo A 1, 50 1, 50 Tensioactivo 0, 60 0, 60 0, 60 0, 60 0, 60 0, 60 0, 70 0, 70 0, 60 A Catalizador 0, 15 0, 15 0, 15 A Catalizador 0,10 0, 15 0, 15 0, 10 0, 15 0, 15 B Catalizador 0,20 0,20 0,20 0, 25 0,20 0,20 0, 15 0, 15 0, 15 C Iso A 54, 50 54, 78 54, 65 54, 50 43, 51 55, 12 52, 51 52, 51 Iso B 62 , 06 índice de 115, 00 114, 00 110, 00 115, 00 105, 00 105, 00 115, 00 115, 00 115, 00 NCO Tabla 3B: Propiedades de Espuma para los Ejemplos 15-23 Ejemplo Ej emplo Ej emplo Ej emplo Ej emplo Ej emplo Ej emplo Ej emplo Ej emplo Ej emplo 15 16 17 18 19 20 21 22 23 Contenido de Poliol 50, 0 50, 0 50, 0 50, 0 75,1 52,5 56, 0 56, 0 50, 0 10 Base (pcp) N° Hidroxilo de Poliol 53 75 97 53 84 107 181 181 53 Base (mg 15 KOH/g) Funcionali dad Nominal de 3,0 2,4 2,2 3,0 2,3 2,1 3,0 3,0 3,0 Poliol Base Contenido Total de 50, 0 50, 0 50, 0 50, 0 24, 9 37, 5 44, 0 44, 0 50, 0 Sólidos (pcp) Nivel de Isocianato 54, 5 54, 8 54, 7 54, 5 43, 5 55, 1 52, 5 52, 5 62, 1 Total (pcp) Ensayo Físico Promedio Densidad 23, 54 23, 71 21, 86 23 , 54 29, 93 22 , 03 30, 60 33 , 13 36, 66 kg/m3 5 CFD 50% 17, 65 19, 58 17, 09 18, 20 3 , 52 9, 51 19, 85 38,32 55,42 kPa CFD 50% kPa Ajustada a 10 una 35, 98 39,36 40, 46 37, 15 4,41 22 , 13 32, 33 39, 50 46, 66 Densidad de 33,63 kg/m3 Tabla 4: Ejemplos de Espuma Moldeada Ejemplo Ejemplo 24 Ejemplo 25 PMPO E 95, 00 95, 00 Poliol A 5,00 5,00 Agua 3,30 3,30 Aditivo A 2, 00 2, 00 Tensioactivo A 1,00 1,00 Catalizador C 0,25 0,25 Catalizador A 0,20 0,20 Catalizador D 0,30 0,30 Catalizador E 0,25 0,25 Isocianato B 69,49 74, 99 índice de 110,00 110,00 Isocianato Información de Composición Calculada Contenido de Poliol 42, 0 42, 0 Base (pcp) Número Hidroxilo de 175 175 Poliol Base Funcionalidad 2,3 2,3 Nominal de Poliol Base Contenido Total de 58,0 58, 0 Sólidos (pcp) Nivel Total de 69, 5 75, 5 Isocianato (pcp) Propiedades de Espuma Densidad (kg/m3) 40,69 43, 05 CFD 50% (kPa) 133, 24 153, 16 CFD 50% Ajustada a 90, 99 93, 57 una Densidad de 33,63 kg/m3 (kPa) Aunque la invención se ha descrito con detalle anteriormente con el propósito de ilustración, se tiene que entender que tal detalle solamente es para ese propósito y los especialistas en la técnica pueden realizar variaciones en la misma sin apartarse del espíritu ni del alcance de la invención excepto por la limitación de las reivindicaciones.

Claims (33)

REIVINDICACIONES

1. Una espuma de poliuretano rígida o semi-rígida que comprende el producto de reacción de: (A) menos de 75 pep, en base a 100 pep del componente (B) , de al menos un poliisocianato; con (B) un componente reactivo con isocianato que tiene un contenido de sólidos de al menos el 40% en peso, un número hidroxilo global del líquido, parte sin sólidos de al menos 160, y que comprende: (1) al menos el 50% en peso de un poliol polimérico que tiene un contenido en sólidos de al menos el 30% en peso, en el que el poliol base del poliol polimérico tiene un número hidroxilo de al menos 70 y una funcionalidad de 2 a 8 , y (2) no más del 50% en peso de uno o más segundos polioles, siendo dichos segundos polioles diferentes del poliol polimérico (1) , completando la suma de los % en peso de los polioles (1) y (2) el 100% en peso de (B) ; en presencia de (C) al menos un agente de soplado; (D) al menos un tensioactivo ; y (E) al menos un catalizador.

2. La espuma de poliuretano de la reivindicación 1, en la que (A) dicho poliisocianato comprende más del 50% en peso de diisocianato de tolueno.

3. La espuma de la reivindicación 1, en la que (A) dicho poliisocianato comprende el 100% en peso de diisocianato de tolueno .

4. La espuma de poliuretano de la reivindicación 1, en la que (A) dicho poliisocianato está presente en una cantidad de menos de 65 pep, en base a 100 pep del componente (B) .

5. La espuma de poliuretano de la reivindicación 1, en la que (B) dicho componente reactivo con isocianato tiene un contenido en sólidos de al menos el 45% en peso, un número hidroxilo global de líquido, parte sin sólidos de al menos 180 y tiene una funcionalidad de aproximadamente 2 a aproximadamente 8.

6. La espuma de poliuretano de la reivindicación 1, en la que (B) (2) dicho uno o más segundos polioles se caracterizan por un número hidroxilo de 10 a 2000 y tener una funcionalidad de al menos 2.

La espuma de poliuretano de la reivindicación 1, en la (B) dicho componente reactivo con isocianato comprende: (1) al menos el 70% en peso de un poliol polimérico que tiene un contenido en sólidos de al menos el 40% en peso y en el que el poliol base del poliol polimérico tiene un número hidroxilo de 70 a 600 y una funcionalidad de 2 a 6; y (2) no más del 30% en peso de uno o más segundos polioles, teniendo el segundo poliol un número hidroxilo de 15 a 1500 y una funcionalidad de 2 a 6.

8. La espuma de poliuretano de la reivindicación 1, en la que (B) dicho componente reactivo con isocianato comprende: (1) al menos el 80% en peso de un poliol polimérico que tiene un contenido en sólidos de al menos el 50% en peso y en el que el poliol base del poliol polimérico tiene un número hidroxilo de 100 a 600 y una funcionalidad de 2 a 4 ; y (2) no más del 20% en peso de uno o más segundos polioles, teniendo el segundo poliol un número hidroxilo de 20 a 1000 y una funcionalidad de 2 a .

9. La espuma de poliuretano de la reivindicación 1, en la que (B) (2) comprende un poliol polimérico que tiene un contenido de sólidos de no más de aproximadamente el 80% en peso y en el que el poliol base tiene un número hidroxilo de aproximadamente 10 a menos de 70 y una funcionalidad de al menos dos .

10. La espuma de poliuretano de la reivindicación 1, en la que (B) (2) se selecciona del grupo compuesto por polioles de poliéter, prolongadores de cadena y agentes reticulantes .

11. La espuma de poliuretano de la reivindicación 1, en la que (C) dicho agente de soplado está presente en una cantidad de 0,5 a 10 partes en peso, en base a 100 partes en peso del (B) componente reactivo con isocianato.

12. La espuma de poliuretano de la reivindicación 1, en la que el poliol base del poliol polimerico usado como (B) (1) tiene una funcionalidad de > 2,2.

13. La espuma de poliuretano de la reivindicación 1, en la que la densidad es mayor de 11,77 kg/m3.

14. La espuma de poliuretano de la reivindicación 1, en la que la CFD 50% ajustada es mayor de 48,25 kPa .

15. La espuma de poliuretano de la reivindicación 1, en la que la espuma es una espuma de hinchamiento libre.

16. La espuma de poliuretano de la reivindicación 1, en la que la espuma es una espuma moldeada.

17. Un proceso para la producción de una espuma de poliuretano rígida o semi-rígida que comprende (I) hacer reaccionar (A) menos de 75 pep, en base a 100 pep de componente (B) de al menos un poliisocianato; (B) un componente reactivo con isocianato que tiene un contenido de sólidos de al menos el 40% en peso, un número hidroxilo global del líquido, parte sin sólidos de al menos 160 y que comprende: (1) al menos el 50% en peso de un poliol polimérico que tiene un contenido en sólidos de al menos el 30% en peso, en el que el poliol base del poliol polimérico tiene un número hidroxilo de al menos 70 y una funcionalidad de 2 a 8 , y (2) no más del 50% en peso de uno o más segundos polioles, siendo dicho segundo poliol diferentes del primer poliol (1) , completando la suma de los % en peso de los polioles (1) y (2) el 100% en peso de (B) ,- en presencia de (C) al menos un agente de soplado; (D) al menos un tensioactivo ; y (E) al menos un catalizador.

18. El proceso de la reivindicación 17, en el que (A) dicho poliisocianato comprende más del 50% en peso de diisocianato de tolueno.

19. El proceso de la reivindicación 17, en el que (A) dicho poliisocianato comprende el 100% en peso de diisocianato de tolueno .

20. El proceso de la reivindicación 17, en el que (A) dicho poliisocianato está presente en una cantidad de menos de 65 pep, en base a 100 pep de componente (B) .

21. El proceso de la reivindicación 17, en el que (B) dicho componente reactivo con isocianato tiene un contenido en sólidos de al menos el 45% en peso, un número hidroxilo global del líquido, parte sin sólidos de al menos 180 y tiene una funcionalidad de aproximadamente 2 a aproximadamente 8.

22. El proceso de la reivindicación 17, en el que (B) (2) dicho uno o más segundos polioles se caracteriza por un número hidroxilo de 10 a 2000 y tener una funcionalidad de al menos 2.

23. El proceso de la reivindicación 17, en el que (B) dicho componente reactivo con isocianato comprende: (1) al menos el 70% en peso de un poliol polimérico que tiene un contenido en sólidos de al menos el 40% en peso y en el que el poliol base del poliol polimérico tiene un número hidroxilo de 70 a 600 y una funcionalidad de 2 a 6; y (2) no más del 30% en peso de uno o más segundos polioles, teniendo el segundo poliol un número hidroxilo de 15 a 1500 y una funcionalidad de 2 a 6.

24. El proceso de la reivindicación 17, en el que (B) dicho componente reactivo con isocianato comprende: (1) al menos el 80% en peso de un poliol polimérico que tiene un contenido en sólidos de al menos el 50% en peso y en el que el poliol base del poliol polimérico tiene un número hidroxilo de 100 a 600 y una funcionalidad de 2 a 4 ; y (2) no más del 20% en peso de uno o más segundos polioles, teniendo el segundo poliol un número hidroxilo de 20 a 1000 y una funcionalidad de 2 a 4.

25. El proceso de la reivindicación 17, en el que (B) (2) comprende un poliol polimérico que tiene un contenido en sólidos de no más de aproximadamente el 80% en peso y en el que el poliol base tiene un número hidroxilo de aproximadamente 10 a menos de 70 y una funcionalidad de al menos dos .

26. El proceso de la reivindicación 17, en el que (B) (2) se selección del grupo compuesto por polioles de poliéter, prolongadores de cadena y agentes reticulantes .

27. El proceso de la reivindicación 17, en el que (C) dicho agente de soplado está presente en una cantidad de 0,5 a 10 partes en peso, en base a 100 partes en peso de componente (B) del componente reactivo con isocianato.

28. El proceso de la reivindicación 17, en el que el poliol base del poliol polimérico (B) (1) tiene una funcionalidad de >2,2.

29. El proceso de la reivindicación 17, en el que la espuma de poliuretano resultante tiene una densidad de más de 11,77 kg/m3.

30. El proceso de la reivindicación 17, en el que la espuma de poliuretano resultante tiene una CFD 50% ajustada de más de 48,25 kPa.

31. El proceso de la reivindicación 17, en el que los componentes (A) a (E) se hacen reaccionar por un proceso de una sola etapa.

32. El proceso de la reivindicación 17 que comprende adicionalmente las etapas de: (II) depositar la mezcla de reacción de (I) sobre un sustrato adecuado y (III) dejar que la mezcla de reacción se hinche libremente o que se hinche hasta una altura controlada para formar una espuma de hinchamiento libre.

33. El proceso de la reivindicación 17 que comprende adicionalmente las etapas de: (II) depositar la mezcla de reacción de (I) en un molde para llenar la cavidad del molde y (III) permitir que la mezcla de reacción reaccione completamente para formar una espuma moldeada.