MX2011005961A - Formulaciones acuosas de siloxano para produccion de espumas blandas frias de poliuretano altamente elastico. - Google Patents

Formulaciones acuosas de siloxano para produccion de espumas blandas frias de poliuretano altamente elastico.

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MX2011005961A
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Matthias Naumann
Mladen Vidakovic
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Evonik Goldschmidt Gmbh
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Abstract

La invención se relaciona con formulaciones acuosas de espuma blanda fría de siloxano para uso en espumas blandas frías de poliuretano altamente elásticas o para uso en la producción de soluciones de activador de espuma blanda fría para espumas blandas frías de poliuretano altamente elásticas.

Description

FORMULACIONES ACUOSAS DE SILOXANO PARA PRODUCCION DE ESPUMAS BLANDAS FRIAS DE POLIURETANO ALTAMENTE ELASTICO DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN . La presente invención se relaciona con formulaciones acuosas de espumas blandas frías de siloxano para el uso en la producción de espumas blandas frías de poliuretano o para el uso en la producción de soluciones de activador de espumas blandas frías y el uso de estas. También es objeto de la presente invención soluciones de activador de espuma blanda fría basadas en las formulaciones acuosas de siloxano de espuma blanda fría y espumas frías de poliuretano altamente elásticas con el uso de las formulaciones de espumas blandas frías de siloxano y/o de soluciones de activador de espuma blanda fría.
Se debe entender por formulaciones de siloxano de espuma blanda fría, en el marco de la presente solicitud, composiciones acuosas conteniendo siloxanos que son apropiados para la producción de espumas blandas frías. Correspondientemente se entiende por soluciones de activador de espuma blanda fría aquellas que contienen, en adición a formulaciones de siloxano de espuma blanda fría, todos los demás coadyuvantes y aditivos con excepción de los componentes de poliol e isocianato, y que se necesitan para la producción de espumas blandas frías.
Espumas blandas frías de poliuretano se designan también como "espumas frías" o "espumas altamente elásticas" (espumas HR, por sus siglas en inglés) .
Espumas frías de poliuretano altamente elásticas tienen aplicación multifacética para la producción de colchones, muebles acolchonados o asientos de automóviles. Su producción se realiza mediante transformación de isocianatos con polioles. Siloxanos especiales, llamados también surfactantes de siloxano, sirven en la producción de espumas blandas frías de poliuretano para la estabilización de la espuma en expansión. Ellos procuran que se genere una estructura celular regular y que no se presenten tampoco irregularidades en el área debajo de la piel .
Para la producción de espumas blandas frías de poliuretano se emplea usualmente poliéter, agentes de reticulación y poliisocianatos y coadyuvantes usuales como catalizadores, estabilizadores, propelentes y similares. Lo que comparten todos estos métodos que el sistema muestra una gran estabilidad propia gracias a una reticulación pronta de la materia esponjosa de poliuretano. Es por ello que se puede o tiene que prescindir en muchos casos del uso de un copolímero de polisiloxano-poliéter como aditivo que estabiliza la espuma evitando una contracción.
Los siloxanos, descritos presentemente como estabilizador, pueden tener diferentes tareas en la espuma, por ejemplo, también la regulación celular o la abertura de las células, estabilización, regulación de zonas marginales, evitar fenómenos de colapso, apoyo de la fluidez de la mezcla espumante, etc.
Hay una gran cantidad de métodos de producción de espumas blandas frías de poliuretano altamente elásticas, descritos detalladamente en la literatura. En la publicación DE 25 33 074 Al, a la cual se remite en cuanto a su contenido entero, se indica una gran cantidad de pasajes de la literatura que describen la producción de espumas blandas frías de poliuretano a escala de técnica industrial .
Se describe, además, la producción de espumas blandas frías de poliuretano en Polyurethane Handbook Chemistry Raw Materials Processing Application Properties (autor: G. Oertel) , Hanser Verlag, 1985, publicación a que se remite en cuanto a su contenido entero.
Los siloxanos empleados generalmente no se usan en forma de sustancias puras, sino son incorporados como componente en una formulación correspondiente, con la finalidad de mejorar la facilidad de dosificación o de incorporación en la matriz reactiva. Para la mezcla de los siloxanos se usan diferentes sustancias orgánicas a manera de solvente para semejantes formulaciones. En la publicación DE 2 356 443 se describe una gran cantidad de solventes orgánicos para la producción de formulaciones conteniendo aceites de siloxano modificados con aralquilos. Frecuentemente, estos son sustancias tensioactivas .
En el documento WO 2008/071497 se describen formulaciones, basadas en agua, de siloxanos insolubles en agua para la producción de espumas blandas frías de poliuretano; las formulaciones contienen sustancias tensioactivas moleculares clásicas.
En el documento DE 3626297 Cl se mezcla los siloxanos empleados con un poliéter de cadena corta basado en óxido de propileno, antes de someterlos al espumado.
Solventes orgánicos, sin embargo, conllevan una serie de desventajas como, por ejemplo, una clasificación toxicológica problemática, una inflamabilidad excesiva de la formulación y/o una emisión indeseable de restos de solventes orgánicos de la espuma resultante. Además, los solventes orgánicos pueden menoscabar las propiedades de las espumas blandas frías de poliuretano como la estructura de poros, elasticidad y similares.
El uso de agua, en lugar de solventes orgánicos, tiene la ventaja de que agua es disponible de manera casi ilimitada, no es tóxica y no es inflamable. Además, el agua es fácil de purificar y se puede desechar sin inversión técnica. Otra ventaja es que los reglamentos de seguridad para el almacenamiento de agua son insignificantemente reducidos .
El objetivo de la presente invención es ofrecer formulaciones de siloxano de espuma blanda fria y soluciones de activador de espuma blanda fria conteniendo compuestos de siloxano insolubles en agua que evitan al menos una de las desventajas referidas en lo precedente.
Además es objetivo de la presente invención ofrecer una solución de siloxano de espuma blanda fria que tiene una proporción tan alta como posible de agua y siloxano, porque ambos componentes se requieren para el espumado. La proporción de sustancias como agentes tensioactivos o solventes orgánicos, que no son necesarios para el espumado, se reduce, por lo tanto, inventivamente en lo posible a un mínimo.
Ahora bien, se ha encontrado que es posible alcanzar este objetivo porque se usa, para la estabilización de la formulación, unas partículas que tienen al menos en una dimensión una nanoescala y/o una nanoestructura que se encargan de la función de estabilización de superficies límites de un agente tensioactivo o de emulsión. Emulsiones de esta naturaleza son designadas, en el marco de la presente invención, emulsiones de partículas.
La formulación de siloxano de espuma blanda fría puede ser transformada mediante el uso de otros coadyuvantes y aditivos, con excepción de componentes de poliol e isocianato que se requieren para la producción de espumas blandas frías de poliuretano, en una solución de activador de espumas blandas frías.
La formulación de siloxano de espuma blanda fría debe tener una proporción tan alta como posible de agua y de compuesto de polisiloxano insoluble en agua. En particular, la suma de compuesto de polisiloxano insoluble en agua y agua debiera ser superior a 50% por peso referida a la composición total.
Opcionalmente es posible usar también otras sustancias tensioactivas . Las ventajas en comparación con la emulsión clásica son aquí que puede esperarse una emisión menor de componentes orgánicos volátiles (emisión de VOC, por sus siglas en inglés) de la espuma acabada, que pueden tener su origen en componentes de la mezcla o de sustancias tensioactivas. Además, las emulsiones estabilizadas por cuerpos sólidos son conocidas por su buena estabilidad frente a coalescencia de gotitas; sólo puede observarse una adherencia o sedimentación ligera de las gotitas de la fase interna en función del tamaño de las gotitas, de la diferencia de densidad entre la fase externa e interna, y de la viscosidad de la fase externa. Usualmente es posible volver a homogenizar una emulsión estabilizada por cuerpos sólidos, adherida/sedimentada mediante simple agitación; esto permite esperar también una buena susceptibilidad a almacenamiento de semejantes emulsiones .
Sorprendentemente se ha detectado ahora que siloxanos en forma de una emulsión estabilizada por cuerpos sólidos (w/o) son igual de efectivas en el espumado de siloxanos como siloxanos en una emulsión o solución clásica. Sorprendentemente es posible liberar el siloxano ya desde el principio del espumado, la ocupación de las superficies limites de la emulsión estabilizada por cuerpos sólidos no obstante. Debido a que las superficies limites entre la fase interna y externa en emulsiones estabilizadas por cuerpos sólidos están "ocupadas" por partículas, su estabilidad es claramente mayor que con el uso de moléculas tensioactivas como agentes emulsificantes . Gracias a ello es posible prescindir, sorprendentemente, en buen grado o hasta completamente de la adición de agentes emulsificantes .
Durante el espumado, los siloxanos presentes en la fase interna deben reducir la tensión superficial de todo el sistema para garantizar una buena formación de núcleos y se pueda generar una espuma regular y de células finas correspondiente.
Emulsiones acuosas estabilizadas por cuerpos sólidos eran descritas ya en 1907 por S. U. Pickering ("Emulsions", Spencer Umfreville Pickering, Journal of the Chemical Society, Transactions (1907), 91, 2001-2021) y se considera que son particularmente estables frente a coalescencia . Por ejemplo, el documento DE 10 2004 014 704 describe la producción de emulsiones que se han estabilizadas con partículas de génesis pirogénica. Un buen resumen de las propiedades de semejantes partículas sólidas estabilizantes se encuentra en "Partióles as surfactants -similarities and differences" de Bernhard P. Binks (Current opinión in colloid & interface science, 7 (2002) , 21-41) . También forma parte del estado de la técnica las, así llamadas, "partículas Janus", unas partículas anfífilas con superficie modificada por hemisferios, tales como se describen, v. gr., en FR 2 808 704. Particularmente apropiadas para la estabilización de emulsiones son partícula a nanoescala, principalmente inorgánicas, v. gr., partículas de silicio, que son comercializadas, por ejemplo, como "LUDOX®" en forma de solución acuosa o dispersión de la empresa Grace Davison. Se discute en la literatura como mecanismo de la actividad estabilizante la aglomeración de las partículas y la acumulación de los aglomerados en la superficie limítrofe entre agua y aceite ("The mechanism of emulsión stabilization by small silica (LUDOX®) particles", Helen Hassander, Beatrice Johansson, Bertil Tórnell, Colloids and Surfaces, 40, (1989), 93-105).
El método inventivo tiene la ventaja, además, de que en la producción de las emulsiones de siloxano con el uso de agentes emulsificantes de partículas no se requieren, p sólo cantidades pequeñas, de los agentes emulsificantes convencionales, los cuales pueden ser molestos posteriormente en las aplicaciones.
Se pueden aplicar para ello como agentes emulsificantes partículas determinadas, preferentemente a nanoescala en al menos una dimensión y/o partículas con nanoestructura, las cuales son seleccionadas de particular preferencia del grupo de los óxidos semimetálicos, óxidos metálicos (por ejemplo, de Al, Si, Ti, Fe, Cu, Zr, B etc.), óxidos mezclados, nitruros, carburos, hidróxidos, carbonatos, silicatos, resinas de silicón, silicones y/o sílice, y/o polímeros orgánicos; estas clases referidas de partículas pueden estar hechas eventualmente hidrófobas o parcialmente hidrófobas, v. gr., con al menos un enlace del grupo de los silanos, siloxanos, compuestos de amonio cuaternario, con sustancias tensioactivas o tensioactivas catiónicas, anfotéricas, aniónicas o no iónicas, polímeros catiónicos y ácidos grasos o los aniones de éstos. Por nano-objetos se entiende, en el marco de la presente invención, materiales que tienen nanoescala en una, dos o tres dimensiones exteriores, al menos una dimensión tiene una magnitud de 1 a 100 nm, como, v. gr. , nano-plaquitas , nano-varitas y nano-particulas . Por partículas nano-estructuradas se entiende en la invención presente, materiales o partículas que tienen una estructura interna a nano-escala. Representantes típicos son, v. gr. agregados y aglomerados de nano-objetos .
Agentes emulsificantes particulados preferidos en particular tienen un tamaño de partícula primaria medio en al menos una dimensión menor <1000nm, preferentemente menor <500nm y de particular preferencia de 1 a lOOnm. El tamaño de partícula primaria puede determinarse de manera conocida para el especialista, por ejemplo, mediante REM, TE , DLS o dispersión de luz estática, etc. Preferentemente se determina el tamaño de partícula primaria mediante la evaluación óptica de una toma preparada mediante microscopía electrónica de transmisión.
Especialmente en caso de usar agentes emulsificantes de partículas puede ser una ventaja si se realiza en una etapa del método de producción la producción de la emulsión mediante adición de uno o varios agentes emulsificantes auxiliares. Como agentes auxiliares es posible usar en el método inventivo especialmente aquellos compuestos que entran en acción recíproca con las partículas de agente emulsificante de cuerpos sólidos, preferentemente aquellos que toman el carácter de partículas de agente emulsificante de cuerpos sólidos hidrófobas. Como agentes emulsificantes auxiliares es posible usar en el método inventivo en general sustancias catiónicas, no iónicas o aniónicas que se adhieren a las partículas de agente emulsificante de cuerpos sólidos, pero también anfotéricas tensioactivas . En el método inventivo pueden emplearse, entonces, como agentes emulsificantes auxiliares para partículas de agentes emulsificantes con potencial zeta negativo en particular aquellos compuestos seleccionados del grupo de los agentes tensioactivos catiónicos. Como agentes emulsificantes auxiliares pueden emplearse, v. gr., los productos comercializados bajo los nombres comerciales VARISOFT 470P, VARISOFT TC-90, VARISOFT 110, VARISOFT PATC, AROSURF TA-100, ADOGEN 442-100P, ADOGEN 432, ADOGEN 470, ADOGEN 471, ADOGEN 464, VARIQUAT K 300, VARIQUAT B 343, VARIQUAT 80 ME, REWOQUAT 3690, REWOQUAT WE 15, REWOQUAT WE 18, REWOQUAT WE 28 o REWOQUAT CR 3099 de la empresa Evonik Goldschmidt GmbH (los productos anotados en letras mayúsculas son marcas registradas de la empresa Evonik Goldschmidt GmbH) . Preferentemente se usa en el método inventivo bromuro o cloruro de cetiltrimetil amonio (VARISOFT 300) o VARISOFT PATC como agentes emulsificantes auxiliares catiónicos. Para partículas de agentes emulsificantes con potencial zeta positivo puede seleccionarse como agentes emulsificantes auxiliares en particular compuestos del grupo de los agentes tensioactivos aniónicos como, por ejemplo, sulfato de sodio laurilo, sulfato de éter de sodio laurilo, sulfosuccinatos como REWOPOL SB DO 75, fosfatos de alquiléter, aniones de ácidos grasos, N-acil aminoácidos, sulfonatos de olefina o sulfonatos de alquilbenceno . También es posible emplear sustancias tensioactivos o tensioactivos anfóteros o no iónicos con esta finalidad. Estos compuestos pueden ejercer una actividad hidrófoba, pero no son capaces por si solos -es decir, sin agente emulsificante de partículas- de desarrollar la actividad inventiva. Los agentes emulsificantes auxiliares pueden, sin embargo, favorecer o también optimizar la actividad del agente emulsificante de partículas .
Puede ser particularmente ventajoso si el medio de modificación comprende al menos un grupo funcional que puede entrar en enlace covalente, iónico o coordinado con la superficie por modificar, o un enlace mediante un puente de hidrógeno. Estos grupos funcionales pueden ser, por ejemplo, grupos de ácido carboxílico, grupos de cloruros de ácidos, grupos de ésteres, grupos de nitrilo e isonitrilo, grupos OH, grupos SH, grupos epóxicos, grupos anhídricos, grupos de aminoácidos, grupos de amino primario, secundario y terciario, grupos de Si-OH, radicales hidrolizables de silanos (Si-OR) o grupos de CH-ácido como, v. gr., en compuestos de ß-dicarbonilo, por ejemplo, acetil acetona, 2, -hexandiona, 3, 5-heptandiona, diacetilo o ácido acetilacético. Igualmente pueden estar presentes más de un grupo de este tipo en el medio de modificación, como por ejemplo en betaínas, aminoácidos, por ejemplo, glicina, alanina, ß-alanina, valina, leucina, isoleucina, arginina y ácido aminocaproico, y en EDTA. Ácidos carboxilicos para la modificación de superficie son, por ejemplo, ácidos grasos, ácido fórmico, ácido acético, ácido propiónico, ácido butírico, ácidos pentanóicos, ácido hexanóico, ácido acrílico, ácido adipínico, ácido succínico, ácido fumárico, ácido itacónico, ácido esteárico, ácido hidroxiesteárico, ácido ricinoleico y ácidos carboxilicos de poliéter y sus anhídridos, cloruros, ásteres y amidas correspondientes, por ejemplo, ácido metoxiacético, ácido 3,6-dioxaheptanoico, y ácido 3, 6, 9-trioxadecanoico así como los cloruros, ésteres y amidas de ácido correspondientes.
Además de al menos un grupo funcional que puede enlazarse con la superficie de la partícula, el medio de modificación puede tener adicionalmente otros radicales que modifican las propiedades de las partículas. Semejantes radicales, o también partes de ellos, pueden ser, por ejemplo, hidrófobos o hidrófilos, o portar también un o varios grupos funcionales para volver de esta manera las partículas de silicón compatibles con el medio de su entorno, hacerlas más inertes o más reactivas, lo que incluye también un enlace con la matriz envolvente. Estos grupos funcionales pueden ser seleccionados, por ejemplo, del área de los grupos de alquilo, arilo, alcarilo, aralquilo, fluoroalquilo, hidroxi, alcoxi, polialcoxi, epoxi, acriloxi, metacriloxi, acrilato, metacrilato, carboxi, amino, sulfonilo, sulfato, fosfato, polifosfato, fosfonato, amida, sulfuro, bisulfuro, alquilo de halógenos, arilos de halógenos y acilo.
Las emulsiones inventivas son producidas, preferentemente, libres, en buen grado, de otros agentes emulsificantes auxiliares. Si se usan adicionalmente, no obstante, agentes emulsificantes auxiliares, entonces se usa 0 a 10% por peso, referido al agente emulsificante de partículas, preferentemente 0.05 a 8% por peso, de particular preferencia 0.2 a 5% por peso.
Otro objeto de la invención son composiciones que son libres de agentes emulsificantes no particulados. Si no es posible prescindir de un agente emulsificante no particulado por motivos de tecnología de aplicación, entonces esté está contenido entre >0 hasta menos de 10% por peso.
También la modificación de las partículas de agente emulsificante de cuerpos sólidos mediante silanos y órgano polisiloxanos es posible; se producen en esto preferentemente partículas parcialmente hidrófobas que deben ser incorporadas a la dispersión con aplicación de altas fuerzas de cizallamiento. Se prefiere para ello partículas de óxidos, por ejemplo, partículas de sílice pirogénicas, precipitadas o producidas mediante el proceso de Stober, pero esto no excluye el uso de otros materiales particulares .
Si la modificación de superficies es realizada mediante silanos, entonces pueden emplearse, preferentemente, organosilanos hidrolizables que incluyen adicionalmente al menos un radical no hidrolizable . Semejantes silanos son representados mediante la fórmula general (IV) RnSÍX(4-n) (IV) con R = grupos idénticos o diferentes no hidrolizables, X = grupos idénticos o diferentes hidrolizables o grupos de hidroxi, y N = 1, 2, 3 o 4.
En la fórmula general (IV) los grupos X hidrolizables pueden ser, por ejemplo, H, grupos de halógeno (F, Cl, Br, I), alcoxi (preferentemente metoxi, etoxi, i-propoxi, n-propoxi o butoxi) , ariloxi (preferentemente fenoxi), aciloxi (preferentemente acetoxi o propioniloxi ) , acilo (preferentemente acetilo) , amino, monoalquilamino o dialquilamino . Además, en la fórmula general (IV) los radicales R hidrolizables pueden ser tanto radicales con, como sin, grupos funcionales. Asi, R en la fórmula general (IV) sin grupos funcionales puede ser, por ejemplo, un radical de alquilo, alquenilo, alquinilo, arilo, alquilarilo o aralquilo. Los radicales R y X pueden tener opcionalmente uno o varios de los sustituyentes usuales, como por ejemplo halógeno o alcoxi. Los radicales según la fórmula general (IV) que incluyen un grupo funcional pueden ser seleccionados, por ejemplo, del área de los grupos de epóxidos (v. gr. de glicidilo o glicidiloxi) , hidroxi, éter, amino, monoalquilamino, dialquilamino, anilino opcionalmente sustituido, amida, carboxi, acrilo, metacrilo, acriloxi, metacriloxi, mercapto, ciano, alcoxi, isocianato, aldehido, alquilcarbonilo, anhídrido de ácido, fosfato y polifosfato. Estos grupos funcionales pueden estar ligados mediante grupos de puente de alquileno, alquenileno o arileno, mismos que pueden estar interrumpidos por oxígeno o grupos de NH, con el átomo de silicio. Estos grupos de puentes bivalentes y sustituyentes eventualmente presentes, como en grupos de alquilamino, pueden derivarse de los radicales monovalentes de alquilo, alquenilo, arilo, aralquilo y alcarilo correspondientes. Desde luego es posible que el radical R tenga más de un grupo funcional. Radicales R no hidrolizables déla fórmula general (IV) teniendo grupos funcionales puede ser seleccionados del área de los radicales de glicidilo o glidiciloxipropilo como, por ejemplo, ß-glicidiloxietilo, ?-glicidiloxipropilo, d-glicidiloxipropilo, e-glicidiloxipentilo, co-glicidiloxihexilo o 2- (3, 4-epoxiciclohexil) heptilo; de los radicales de metacriloxialquileno y acriloxialquileno como, por ejemplo, metacriloximetilo, acriloximetilo, metacriloxetilo, acriloxietilo, metacriloxipropilo, acriloxpropilo, metacriloxibutilo o acrilobutilo; y del radical 3-isociantopropilo .
Además es posible también el uso de silanos que tienen radicales de alquilo al menos parcialmente fluorados, por ejemplo, grupos de 3, 3, 4 , 4 , 5, 5 , 6, 6, 7 , 7 , 8 , 8 , 8-tridecafluorooctilo- o 3,3,3-trifluoropropilo .
También es posible realizar una modificación de superficie mediante siloxanos y organopolisiloxanos, en particular en partículas de óxidos como, v. gr., sílice coloidal, tal como se obtiene v. gr. de Grace Davison como LUDOS®. Esto puede suceder mediante el uso de dimetilpolisiloxanos tapados en el extremo con grupos de trimetilsiloxi, dimetilpolisiloxanos cíclicos, a,?-dihidroxipolidimetilsiloxanos, meti lfenilsiloxanos cíclicos, con metilfenilpolisiloxanos tapados en el extremo por grupos de trimetilsiloxi o de dimetilsiloxan-metilfenil siloxano copolímeros tapados en el extremo por grupos de trimetilsiloxi, opcionalmente en presencia de un catalizador apropiado (por ejemplo carbamato de amonio o hidróxidos alcalinos) y eventualmente también a temperaturas incrementadas.
La modificación de superficie mediante polisiloxanos u organopolisiloxanos puede llevarse a cabo de manera covalente o por adsorción; ejemplos de clases de sustancias así son organopolisiloxanos modificados con cadenas de poliéter o poliéster terminales y/o laterales. También es posible emplear polisiloxanos monofuncionales para la modificación superficial de las partículas, por ejemplo, a-halógeno- a-alcoxi- y a-hidroxi-dimetilmetilpolisiloxanos con grupos de trimetilsililo terminales .
Semejante modificación terminal puede llevarse a cabo mediante el uso de dimetilpolisiloxanos protegidos con grupos terminales de trimetilsiloxi, dimetilpolisiloxanos cíclicos, a, ?-dihidroxipolidimetilsiloxanos, metilfenil-siloxanos cíclicos, metilfenilpolisiloxanos protegidos con grupos terminales de trimetilsiloxi y/o dimetilsiloxano-metilfenilsiloxano copolímeros protegidos por grupos terminales de trimetilsiloxi, opcionalmente en presencia de un catalizador apropiado (por ejemplo, carbamato de amonio o hidróxidos alcalinos) y eventualmente también a temperaturas incrementadas.
La modificación superficial mediante organopolisiloxanos puede realizarse de manera covalente o por adsorción; ejemplos de cales de sustancias asi son organopolisiloxanos modificados con cadenas terminales y/o laterales de poliéter o poliéster. También es posible emplear polisiloxanos monofuncionales para la modificación superficial de las partículas, por ejemplo, a-halógeno- a-alcoxi- y a-hidroxi-dimetilmetilpolisiloxanos con grupos de trimetilsililo terminales.
En caso de usar dispersiones o soluciones salinas de partículas para la producción de emulsiones en el marco del método inventivo, se produce una emulsión cuyo tamaño medio de gotitas es ajustado a entre 0.01 a ????µp?, preferentemente de 0.1 a 500µp? y de muy particular preferencia de 1 a ???µp?.
Es posible estimar el tamaño de las gotitas con la ayuda de la microscopía óptica (hasta aproximadamente 1 µ?? como límite inferior) mediante la medición del diámetro menor y mayor de gotita en cada caso en el campo visual; debieran estar para ello al menos 10x10 gotitas en el campo visual. Además es posible determinar las distribuciones de tamaño de gotitas mediante métodos, con que el especialista está familiarizado, de la difusión luminosa estática y dinámica.
En lo que sigue, por el concepto de una emulsión particulada se entiende la composición de siloxano acuosa inventiva, estabilizada mediante el uso de aditivos particulados o agentes emulsificantes particulados.
Otro objeto de la invención es un método para la producción de una emulsión de partículas que tiene tamaños de gotitas en el área preferida, en el cual, en el caso más simple, el agente emulsificante particulado es procesado mediante la aplicación de fuerzas de cizallamiento en combinación con los componentes líquidos para obtener una composición inventiva.
Otro objeto de la invención es un método en el cual se usa, además de partículas, también agentes emulsificantes auxiliares. Puede ser una ventaja adicionar el agente emulsificante auxiliar o los agentes emulsificantes auxiliares hasta después de que se haya producido, en una etapa parcial al), una emulsión previa. Esta emulsión previa puede obtenerse porque se emulsiona una mezcla de siloxanos de la fórmula general (I) , agua y agente emulsificante, preferentemente agente emulsificante particulado, y de particular preferencia Si02 en forma de nanopartículas y de muy particular preferencia LUDOX® SM-AS de la Cía. Grace Davison, con aplicación de grandes fuerzas de cizallamiento, tales como es posible, por ejemplo, mediante un sistema de rotor-rotor. Un sistema de rotor-rotor apropiados es ofrecido, v. gr., como Co-Twister Homogenizer de la empresa Symex.
A esta emulsión previa se adiciona en una etapa 2a) adicional el o los agentes emulsificantes auxiliares. Los agentes emulsificantes auxiliares puede ser adicionados como sustancia pura o en forma de una solución, v. gr., de una solución acuosa. Mediante la adición del agente emulsificante auxiliar a la emulsión previa puede, para asi decir, congelarse el tamaño de gotitas de las gotas contenidas en la emulsión previa. Mediante el momento de la adición de agente emulsificante auxiliar, las partículas del agente emulsificante son hechas parcialmente hidrófobas y ocupan la superficie limítrofe entre la fase interior y exterior de la emulsión previa. La proporción de peso de agente emulsificante particulados a agentes emulsificantes auxiliares asciende preferentemente hasta 200 a 1, preferentemente hasta 50 a 1. Mediante la cantidad de adición de agente emulsificante y agente emulsificante auxiliar puede hacerse un ajuste previo grueso de la distribución de tamaño de gotitas de la emulsión.
Además puede usarse como auxiliar en la modificación de partículas, por ejemplo, también sales de las aminas primarias, secundarias o terciarias, sales de alquiltrimetil amonio, sales de dialquildimetil amonio, sales de trialquilmetil amonio, sales de tetraalquil amonio, sales de alquilamonio alcoxiladas, sales de alquilpiridinio o sales de N, N-dialquilmorfolinio . Compuestos tensioactivos aniónicos pueden seleccionarse, por ejemplo, de las sales de ácidos carboxilicos alifáticos, sulfonatos de alquilbenceno, sulfonatos de alquilnaftilo, alquilsulfonatos, dialquilsulfosuccinatos, a-olefinsulfonatos, sales de ácidos carboxilicos alifáticos a-sulfonados, N-acil-N-metil tauratos, alquilsulfatos, aceites sulfatados, alquiléter sulfatos polietoxilados, sulfatos de alquilfeniléter polietoxilados y condensados de formaldehido y sulfonatos de naftilo. Compuestos tensioactivos anfóteros pueden seleccionarse, por ejemplo, de N, -dimetil-N-alquil-N-carboximetil amoniobetainas, N,N-dialquilaminoalquileno carboxilatos , N, N, -trialquil-N-sulfoalquileno amoniobetainas, N, -dialquil-N, N-bispolioxietileno éster de amoniosulfato betainas, 2-alquil-l-carboximetil-l-hidroxietil imidazolinio betainas.
Compuestos tensioactivos no iónicos pueden ser seleccionados, por ejemplo de éteres de alquilo polietoxilados, éteres de alquenilo polietoxilados, éteres de alquilfenilo polietoxilados, éteres de poliestireno fenilo polietoxilados, glicoles de polioxietileno-polioxipropileno, éteres de alquilo de polioxietileno- polioxipropileno, ásteres parciales de ácidos carboxilicos alifáticos con alcoholes polifunciones, por ejemplo, éster de sorbitano, ésteres de glicerina alifáticos, ésteres de poliglicerina alifáticos, ésteres de decaglicerina alifáticos, ésteres alifáticos (mezclados) de etilenglicol/pentaeritrita, ésteres alifáticos (mezclados) de propilenglicol/pentaeritrita, ésteres alifáticos parciales polietoxilados de alcoholes polifuncionales, por ejemplo, ésteres parciales de sorbitano alifático polietoxilados, ésteres de glicerina alifáticos etoxilados, ácidos esterizados mezclados etoxilados/alifáticos, ésteres de ácido carboxilico alifático de poliglicerinas, aceite de ricino polietoxilado, dietanol amidas de ácidos carboxilicos alifáticos, alquilaminas polietoxiladas, ésteres parciales alifáticos de la trietanolamina, óxidos de trialquilamino y organopolisiloxanos polialcoxilados . Semejantes aditivos de dispersión pueden seleccionarse, por ejemplo, de la oferta de productos de Evonik Goldschmidt GmbH que se pueden obtener bajo los nombres "Tego® Dispers" o "Tegopren®". El contenido de semejantes sustancias tensioactivas puede ascender a entre 0.1 y 50% por peso, preferentemente entre 1 y 30% por peso, relativo a la dispersión .
Si se desea lograr emulsiones de partes particularmente finas o distribuciones de tamaños de gotitas estrechas, entonces es posible un tratamiento posterior en una etapa a3) siguiente, opcionalmente con homogeneizadores de rendija, de tobera o de hendidura, o también, por ejemplo, con un -asi llamado- microfluidizador de la Cía. Microfluidics .
En una modalidad particularmente preferente, la emulsión de partículas es tratada posteriormente mediante el microfluidizador . La emulsión de partículas es dispersada para ello en un homogeneizador comprendiendo una cámara de interacción. La dispersión se lleva a cabo, preferentemente, en al menos una cámara de interacción que contiene microcanales, preferentemente una un grosor capilar (diámetro interior) de 50 a 500µp?, y preferentemente con una presión de 50 a 1000 bar, preferentemente 100 a 800 bar, de particular preferencia 200 a 600 bar, y a continuación reducción de la presión de la mezcla a presión ambiente, v. gr. en un tanque de escape. Se ajusta en esto preferentemente uno de los tamaños de gotitas preferentes referidos en lo precedente. Puede ser ventajoso usar dos o más cámaras de interacción conectadas en serie. De esta manera es más fácil ajustar el tamaño deseado de gotitas.
Preferentemente se usa para ello cámaras de interacción que tienen al menos un microcanal teniendo un grosor capilar de 100 a 300 µ??. De particular preferencia se usan cámaras de interacción que incluyen al menos un microcanal, preferentemente de manera exclusiva, que comprende al menos un codo de desviación.
Igualmente pueden adicionarse a las emulsiones de partículas otras , sustancias funcionales que son ventajosas para la producción y el uso de las espumas de poliuretano así producidas y las cuales son conocidas por el especialista. La tarea de las sustancias funcionales puede consistir, por ejemplo, en actuar como anticongelante, espesante, biocida, estabilizador contra UV, abridor de células o acelerador reactivo.
En lo que sigue, se entiende por agente emulsificante de cuerpos sólidos partículas a nanoescala en al menos una dimensión, opcionalmente con un agente emulsificante auxiliar correspondiente.
El objetivo de la presente invención es logrado mediante una formulación acuosa de espuma blanda fría de siloxano para uso en la producción de espumas blandas frías de poliuretano o para uso en la producción de soluciones de activador de espuma blanda fría para espumas frías de poliuretano; la formulación acuosa de siloxano de espuma blanda fría comprende los siguientes componentes: a) > 0.1% por peso hasta < 80% por peso, preferentemente 5 a 70% por peso, al menos de un compuesto de polisiloxano insoluble en agua, teniendo un peso molecular de al menos > 300g/mol y < 10,000g/mol, b) 2% por peso hasta 99% por peso, preferentemente 30 a 95% por peso, de particular preferencia 50 a 90% por peso, y particularmente preferido además 70 a 85% por peso de agua, c) 0.05% por peso a 40% por peso, preferentemente 30 a 95% por peso, de particular preferencia 0.5 a 20% por peso y particularmente preferido en adición 1 a 10% por peso de agente emulsificante de cuerpo sólido, d) > 0% por peso a 25% por peso, preferentemente 5 a 20% por peso, de particular preferencia 10 a 25% por peso de materiales funcionales, y e) opcionalmente > 0% por peso a 80% por peso, preferentemente > 0% por peso a 20% por peso, de particular preferencia 10 a 20% por peso de siloxano(s) insoluble(s) en agua, siendo seleccionada la proporción por peso de los componentes precedentes que la proporción de peso total de los componentes ascienda a 100% por peso máximo, referido a la formulación acuosa de siloxano de espuma blanda fría.
La formulación inventivo de siloxano de espuma blanda fría puede contener > 0.2% por peso a 70% por peso, preferentemente < 0.5% por peso a 60% por peso, más preferido < 1% por peso a > 50% por peso, también preferido <2% por peso a > 40% por peso y además preferentemente < 3% por peso hasta > 30% por peso de al menos un compuesto de polisiloxano insoluble en agua.
En otra modalidad preferente, en la composición de formulación de siloxano de espuma blanda fría, la suma de agua y compuesto de polisiloxano insoluble en agua asciende a más de 50% por peso, preferentemente más de 60% por peso, de particular preferencia a más de 70% por peso y particularmente más preferente más de 80% por peso, referidos a la composición total.
Otra composición inventiva de espuma blanda fría de siloxano comprende los siguientes componentes, que también se encuentran descritos en el documento WO 2008/071497, la cual se introduce precedentemente en su volumen entero como parte de la presente manifestación: a) 0.1% por peso a 80% por peso de al menos un compuesto de siloxano insoluble en agua con peso molecular de < 10,000 g/mol y de la siguiente fórmula general (I): (I) en que R = igual o diferente entre si un radical de hidrocarburo lineal, ramificado, insaturado o saturado de 1 a 50 átomos de C, R1 = R, OH, igual o diferente entre si, un radical de hidrocarburo lineal, ramificado, insaturado o saturado de 1 a 100 átomos de C conteniendo al menos un heteroátomo seleccionado del grupo de N, S, O, P, F, Cl, Br y/o I, n = > 0 a 50, m = > 0 a 50, k = > 0 a 10, b) 2% por peso a 99% por peso, preferentemente 30 a 95% por peso, de particular preferencia 50 a 90% por peso y particularmente de mayor preferencia 70 a 85% por peso de agua, c) 0.05% por peso a 40% por peso, preferentemente 0.3 a 30% por peso, de particular preferencia 0.5 a 20% por peso y particularmente de mayor preferencia 1 a 10% por peso de agente emulsificante de cuerpo sólido, d) > 0% por peso a 25% por peso, preferentemente 5 a 20% por peso, particularmente preferido 10 a 20% por peso de materiales funcionales, y e) opcionalmente > 0% por peso a 80% por peso, preferentemente > 0% por peso a 20% por peso, de particular preferencia 10 a 20% por peso de siloxano/s solubles en agua, con el proviso de que n + m = 2 y n + m < 70; la proporción de peso de los componentes precedentes está seleccionada de manera tal que la proporción de peso total de los componentes, referidos al peso total de la formulación acuosa de siloxano de espuma blanda fría asciende a un máximo de 100% por peso.
Se prefiere además una formulación de siloxano de espuma blanda fría acuosa que contiene al menos un compuesto de polisiloxano insoluble en agua, según la fórmula general (I), en que R = igual o diferente entre si, radical de alquilo o de arilo, preferentemente metilo, etilo o propilo, y de preferencia metilo, n = 1 a 50, preferentemente 3 a 40, y dé preferencia 5 a 25, m = > 1 a 20, preferentemente 2 a 15 y de preferencia 3 a 10, k = > 1 a 10, preferentemente 2 a 8 y de preferencia 3 a 6.
Se prefiere además una formulación de siloxano de espuma blanda fría acuosa que contiene al menos un compuesto de polisiloxano según la fórmula general I, en que al menos un R1 es una cadena lateral según la fórmula (II) : en que R3 = igual o diferente entre sí H, metilo, etilo, propilo o fenilo, R4 = igual o diferente entre sí H, resto de alquilo, acilo, acetilo, arilo, preferentemente un radical monovalente o bivalente de hidrocarburo de 1 a 30 átomos de C, y preferentemente un radical monovalente (g = 1) o bivalente (g = 2) de hidrocarburo de 1 a 30 átomos de C, que tiene al menos un heteroátomo seleccionado del grupo de N, S, O, P, F, Cl, Br y/o I, estando enlazados, si g = 2, dos compuestos de la fórmula general (I) por el radical de la fórmula (II) , X = un hidrocarburo saturado, insaturado, ramificado, cíclico, bifuncional de 1 a 30 átomos de C que puede contener también heterátomos con N u O, a = > 0 a < 30, preferentemente 1 a 25, y de preferencia 2 a 20, g = 1 o 2 p = 0 o 1, r = 0 o 1, s = 0 o 1.
Según aún otra modalidad preferente de la presente invención, el compuesto de polisiloxano insoluble en agua aplicable inventivamente tiene la siguiente fórmula (III) : en que R = igual o diferente entre si metilo o etilo, R1 = R, OH, igual o diferente entre si radicales de alquilo conteniendo grupos de hidroxi, amino, cloro o ciano, preferentemente hidroxialquilo, aminoalquilo, cloropropilo o cianopropilo, n = > 2 a 30, preferentemente 3 a 25, de preferencia 4 a 25, m = > 0 a < 5.
Es evidente para el especialista que los compuestos de polisiloxano insoluble en agua, aplicables inventivamente, están presentes en forma de una mezcla cuya distribución es determinada esencialmente por leyes de estadística. Las diferentes unidades estructurales en las fórmulas (I), (II) y (III) precedentes pueden estar dispuestas estadísticamente o por bloques. Los valores para a, g, n, m, k, p, r, y/o s, por lo tanto, corresponden a valores promedio.
Los compuestos de polisiloxano insolubles en agua aplicables en la composición inventiva son apropiados para la producción de espumas blandas frías de poliuretano. Para la producción de espumas blandas frías de poliuretano se emplea 0.1 a 5 partes por masa de la composición inventiva por cien partes por masa de poliol.
De esta manera se determina la proporción de los compuestos de polisiloxano insoluble en agua, aplicables en 0.005 a 5.0 partes por masa, preferentemente 0.01 a 2 partes por masa de compuestos de polisiloxano insolubles en agua por cien partes por masa de poliol.
En el sentido de la presente invención se entiende por el término "compuestos de polisiloxano insolubles en agua" compuestos de polisiloxano que dejan incorporarse con un máximo de 5g en 100ml de agua bidestilada a 23°C en un vaso de vidrio de 250ml mediante varitas de agitación recubiertas de teflón (3cm de longitud) con un índice de rotación de 200 RPM durante un período de 1 hora sin que, después de reposar la mezcla durante un periodo de al menos 100 días, se forme una separación de fases.
Como materiales funcionales puede usarse, en particular, aquellos que son capaces de mejorar la producción y el uso de la espuma de poliuretano. El especialista conoce a estos y ellos pueden ser seleccionados del grupo comprendiendo, por ejemplo: espesantes, anticongelantes, abridores de células, aceleradores de reacción, disolventes orgánicos y/o biocidas .
Para estabilizar y ajustar la viscosidad deseable puede adicionarse a las emulsiones también otros materiales funcionales como espesantes. Entre éstos figuran, por ejemplo, solventes mezclables con el medio de dispersión, o también polímeros solubles, por ejemplo, goma de xantano, harina guar, celulosa de carboximetilo, alcohol de polivinilo, polivinilo pirrolidona, polímeros de carboxivinilo, poliacrilatos , celulosa de hidroxietilo, politileniminas , glicolestearato polietoxilado y también arcillas, silicatos estratificados, óxidos pirogénicos como AEROSIL® (Evonik Degussa) , ácidos silícicos de precipitación como SIPERNAT® (Evonik Degussa) , tierra de diatomeas (kieselgur) , ácido silícico pirogénico, harina de cuarzo, dióxido de titanio, óxido de zinc, óxido de cerio, óxido de hierro, hollín, grafito, nanotubos o fibras de carbono, silicatos de aluminio, carbonatos alcalinotérreas, trihidróxido de aluminio, dihidróxido de magnesio, u otras sustancias sólidas conocidas y usuales en el estado de la técnica, asi como cualquiera de las sustancias después de modificación superficial mediante compuestos de organosilicio como trimetilclorsilano, hexametildisilazano, (met ) actiloxipropilo trialcoxisilanos, aminopropilo trialcoxisilano, polidimetilsiloxanos, polisiloxanos que llevan grupos de Si-H, o ácidos carboxilicos puros, formadores de quelato o polímeros de flúor, glicéridos de ácidos hidroxi-grasos, ácidos hidroxi-grasos, triestearato de aluminio, ceras de poliolefina, compuestos basados en poliacrilato, preferentemente carbómeros, carbopoles o éteres de celulosa, preferentemente del tipo de Tylose® que comercializa Shinetsu, compuestos basados en poliuretano como tipos de Viscoplus® que comercializa Evonik Goldschmidt GmbH, y ceras de amida. Estos sólidos pueden servir, por ejemplo, como relleno para lograr determinadas propiedades mecánicas, como protector UV, como pigmentos, como aditivos antiestáticos o, por ejemplo, también para obtener propiedades ferromagnéticas .
Entre los anticongelantes figuran, por ejemplo, sales como NaCl, CaCl2, acetato de potasio o formiato de potasio, o también alcoholes o glicoles de cadenas cortas como etanol, isopropanol, butilglicol, butildiglicol , etilenglicol, dietilenglicol, dipropilenglicol o propilenglicol, o también homólogos mayores, así llamados polialquilenglicoles , y urea o glicerina.
Como biocidas pueden ser usados productos comerciales como, por ejemplo, clorofeno, bencenoisotiazlinona, hexahidro-1, 3, 5-tris (hidroxietil-s-triazina) , cloro-metil-isotiazolinona, metil-isotiazolinona o 1 , 6-dihidroxi-2, 5-dioxohexano, que son conocidos bajo los nombres comerciales BI ! 10, Nipacide BCP, Actícide MBS, Nipacide BK, Nipacide CI, Nipacide FC.
Como abridores celulares pueden emplearse las sustancias conocidas por el especialista como, por ejemplo, poliéter con proporción alta de polietilenglicol (alta proporción de EO) , tal como se describe en las publicaciones US 4863976, US 4347330. Se comercializa, por ejemplo, Voranol CP 1421 de Dow Chemicals o Polietilenglicol 8000, Polietilenglicol 12000, Polietilenglicol 20000 o Polietilenglicol 35000 de Clariant. Estos abridores de células pueden usarse particularmente con ventaja en la composición inventiva, porque en las emulsiones conocidas hasta ahora conocidas que no usan partículas como agentes tensioactivos se presenta separación de fases en caso de adicionar estas sustancias con alta proporción de EO. ? causa de las materias primas usadas, las espumas frías tienen propiedades físicas muy típicas que las distinguen de las espumas calientes.
Las espumas frías tienen: (a) tacto tipo látex, (b) elasticidad incrementada en comparación con espumas calientes convencionales, por lo que estas espumas se designan también como "espumas altamente elásticas" (espumas HR) , (c) una característica de dureza de aplastamiento diferente de la espuma caliente (factor SAG mayor) y ofrece, por ello, una mayor comodidad de asiento como material de acolchonado (espuma para muebles) , (d) buenas propiedades de uso duradero con pocas tendencias de fatiga, lo que es de gran interés en particular en el campo de los automóviles, (e) gracias a su comportamiento de fusión una mayor resistencia a flamas que espumas calientes convencionales, (f) balance energético más favorable y menores tiempos de permanencia en el espumado por moldeo.
Otra característica esencial de las espumas frías es la elasticidad de rebotadura "ball rebound" [en inglés en el original] . Un método para determinar la elasticidad de rebotadura está descrito, por ejemplo, en la norma ISO 8307. Se deja caer una bola de acero de una masa determinada de una altura determinada sobre el cuerpo de prueba y se mide a continuación la altura del rebote en % de la altura de la caída. Valores típicos para una espuma blanda fría se ubican en el área superior a 55%. En cambio, espumas caliente o espumas de éster de poliuretano, llamadas de aquí en adelante también espumas de ásteres, exhiben valores de rebote de un máximo de 30% a 48%.
La diferencia decisiva de la espuma caliente en la producción de espuma blanda fría consiste en que se usa, por un lado polioles altamente reactivos, y opcionalmente también agentes de reticulación de bajo peso molecular; la función del agente de reticulación puede ser cubierta también por isocianatos con funcionalidad más alta. Por lo tanto es presenta, ya en la fase de expansión (formación de CO2 de -NCO y H20 de la espuma, la reacción de los grupos de isocianato con los grupos de hidroxilo. Esta reacción de poliuretano rápida conlleva mediante un aumento de viscosidad una estabilidad propia relativamente alta de la espuma durante el evento de expansión.
Las espumas blandas frías de poliuretano son, entonces, espumas altamente elásticas en que la estabilización de las zonas marginales tiene un papel importante. Gracias a la gran estabilidad propia, las células al final del evento de espumado frecuentemente no están lo suficientemente abiertas y se necesitan abrirse más mecánicamente. La fuerza de compresión necesaria proporciona aquí un índice de la abertura celular. Se desea espumas con gran abertura celular para requerir sólo pocas fuerzas de presión. En el espumado por moldeo se produce espumas blandas frías de poliuretano, en contraste con espumas blandas calientes de poliuretano, a una temperatura de, por ejemplo, < 90°C.
La formulación de siloxano de espuma blanda fría y/o solución de activador de espumas blandas frías que contiene polisiloxano como estabilizadores insolubles en agua, tiene propiedades ventajosas para controlar el tamaño de las células y la distribución del tamaño de las células, así como para la regulación de las zonas marginales.
Es decir, los siloxanos se encargan no sólo de la función de estabilización, sino pueden influenciar también la abertura de células, la distribución del tamaño de células y la fluidez de la espuma.
Durante el espumado por bloques de espumas blandas frías de poliuretano, además de la estabilización de espuma y la regulación de la distribución del tamaño de células, la abertura necesaria de células en el momento apropiado y en la medida correcta es el problema verdadero. Si la abertura de la célula se presenta prematura o tardíamente, entonces es posible que la espuma colapse o encoja. Si la espuma tiene células no suficientemente abiertas, entonces la presión mecánica puede causar problemas .
En la producción de un cuerpo de espuma moldeada blanda fría de poliuretano se presentan exigencias adicionales, porque la mezcla reactiva en expansión debe superar caminos de flujo relativamente largos para llenar todo el volumen del molde. Es posible que se presente aquí en las paredes del molde o en insertos introducidos fácilmente una destrucción de conjuntos de células completos, de manera que se generan cavidades por debajo de la piel de espuma. Otra zona critica se encuentra en la zona de las aberturas de ventilación. Si gas propelente excedente pasa con exceso de velocidad junto a los conjuntos de células, entonces esto produce zonas parcialmente colapsadas.
De manera ventajosa, la formulación de siloxano de espuma blanda fría y/o solución de activador de espuma blanda fría tiene las siguientes ventajas: - estabilización suficiente de la espuma, - estabilización frente a los efectos de fuerzas de cizallamiento, estabilización de la zona marginal y de la piel, control del tamaño de células y de la distribución del tamaño de células, y evitar de una mayor cerradura de las células.
Preferentemente, los compuestos de polisiloxano insolubles en agua usados de manera auxiliar tienen por cada molécula de polisiloxano un máximo de 70 átomos de Si, preferentemente un máximo de 50 átomos de Si, de particular preferencia 5 a 25 átomos de Si; los polidimetilsiloxanos de 5 a 25 átomos de Si en la molécula son los de mayor preferencia .
Los polidimetilsiloxanos apropiados tienen poca viscosidad. Resulta que polidimetilsiloxanos con una viscosidad de > 200mPas menoscaban la formación de una estructura celular tan regular como posible. En particular, viscosidades de > 500MPas o más producen una estructura celular esponjosa irregular indeseable, o hasta el colapso de la espuma. Según la presente invención se prefiere, por ello, polidimetilsiloxanos de la fórmula general (III) donde todos los radicales R, R1 = radicales de metilo y m = 0, que tienen una viscosidad de > OmPas a < lOOMPas, preferentemente una viscosidad de > 0.5mPas a < 80MPas, de preferencia una viscosidad de > ImPas a < 70mPas y de particular preferencia una viscosidad de = 1.5mPas a < 50mPas .
La viscosidad, si no se indica otra cosa en la descripción de la presente invención, fue medida según DIN 53015 a 20°C mediante un viscosimetro de calda de bola según Hoppler.
Si la formulación está presente en forma de emulsión, entonces la distribución de tamaños de las gotitas de aceite presentes tiene el siguiente aspecto: más de 90% por vol. de las gotitas de aceite son menores que 2µ??, menores que ?µp? o menores que ?.dµ?t?. La distribución de tamaños fue medida mediante un aparato de medición de tamaño de partículas de la Cía. Beckmann Coulter Modell "LS 230" mediante el principio de la fracción de láser. O, se usa, en caso de emulsione particularmente finas, el método de la dispersión de luz dinámica (DLS, por sus siglas en alemán) . Además es posible procesar una toma por microscopio, que muestra al menos 10x10 gotas, mediante conteo .
La formulación de siloxano de espuma blanda fría acuosa se distingue por una estabilidad muy buena. Por ejemplo, la formulación de siloxano de espuma blanda fría inventiva es estable en almacenamiento a temperatura ambiente y no genera coalescencia de gotitas, por ejemplo, durante un período de al menos 10 días, preferentemente de al menos 50 días y de preferencia de al menos 100 días, ni la separación de fases a causa de ella. En caso de presentarse una adherencia al marco o sedimentación, entonces es posible generalmente eliminarla mediante simple agitación sin aplicación de grandes fuerzas de cizallamiento.
Una ventaja particular de la formulación de siloxano de espuma blanda fría acuosa inventiva consiste en que puede incorporarse en una solución de activador y se obtiene asi una solución de activador homogénea, estable en el almacenamiento. Mediante la aplicación de estabilizadores conocidos basados en siloxanos insolubles en agua como, v. gr. TEGOSTAB® B 4113 LF que comercializa la Cia Evonik Goldschmidt, sin embargo, no es posible producir soluciones de activador homogéneas.
Frecuentemente se mezcla todos los componentes, con excepción de los polioles e isocianatos, antes del espumado con la solución de activador. Esta contiene, entonces, entre otros, los siloxanos (estabilizadores) , los catalizadores como aminas, catalizadores metálicos y el propelente, por ejemplo aguao, asi como opcionalmente otros aditivos como protección ignifuga, tinte, biocida, etc., segúna la receta de la espuma.
Sorprendentemente se ha encontrado ahora que es posible fácilmente producir una solución de activador homogénea sin aparato adicional, si se mezcla la formulación de siloxano de espuma blanda fría con una composición que contiene: catalizadores, preferentemente aminas, catalizadores metálicos, opcionalmente propelentes físicos, preferentemente acetona, cloruro de metileno, - adicionalmente agua como propelente químico, opcionalmente agentes ignífugos, estabilizadores UV, colorantes, biocidas, pigmentos, abridores de células, agentes de reticulación, otras sustancias que estabilizan la espuma y aditivos usuales que se requieren para la producción y el uso de la espuma.
Una solución de activador de espumas blandas frías homogénea inventiva preferida que es apropiada para la producción de espumas blandas frías de poliuretano altamente elásticas contiene una formulación de siloxano de espuma blanda fría acuosa inventiva y aditivos seleccionados del grupo comprendiendo: catalizadores, preferentemente aminas, catalizadores metálicos, opcionalmente propelentes físicos, preferentemente acetona, cloruro de metileno - adicionalmente agua como propelente químico, y opcionalmente aditivos seleccionados del grupo comprendiendo agentes ignífugos, estabilizadores UV, colorantes, biocidas, pigmentos, abridores de células, agentes de reticulación, otras sustancias que estabilizan la espuma y materiales auxiliares de proceso usuales.
La solución de activador de espumas blandas frías puede contener adicionalmente todos los aditivos conocidos usuales en el estado de la técnica para soluciones de activador.
Para la producción de una espuma blanda fría de poliuretano se transforma una mezcla de poliol, isocianato polifuncional, aminoactivador, catalizadores de estaño o zinc u otros conteniendo metales, estabilizador, propelente, preferentemente agua, para la formación de C02, y, en caso de requerirse, adición de propelentes físicos, opcionalmente con adición de agentes ignífugos, estabilizadores UV, pastas de color, biocidas, rellenos, agentes de reticulación u otros aditivos auxiliares para el proceso .
Como polioles pueden aplicarse todos los polioles, que son apropiados para la producción de espumas blandas frías, de la manera que le es familiar al especialista. Algunos ejemplos de polioles apropiados son mencionados en US 4477601, EP 0499200 y los escritos referidos en éstos.
En particular se emplea polioles altamente reactivos. Estos son preferentemente polioles trifuncionales que tienen, además de un peso molecular alto, de usualmente entre aproximadamente 4800 y 6500g/mol, al menos 70% a 95% de grupos de hidroxilo primarios, de modo que su número OH se ubica entre 36 y 26KOH/g. Estos polioles están constituidos hasta en un 90% de óxido de propileno, contienen, sin embargo, casi exclusivamente grupos terminales de OH primarios, resultado de la adherencia de óxido de etileno. Los grupos de OH primarios son mucho más reactivos frente a grupos de isocianato que los grupos de OH secundarios de los polioles usados para la producción de espuma blanda caliente de poliuretano, cuyo número de OH se ubica usualmente para pesos moleculares entre 3000 y 4500g/mol entre 56 y 42mg KOH/g.
Otra clase de polioles altamente reactivos la representan los, asi llamados, polioles de cuerpos llenadores (polioles poliméricos) . Estos se caracterizan porque contienen rellenos orgánicos sólidos teniendo un contenido de sólidos de 40% o más en distribución dispersa. Se usa, entre otros: SAN-polioles : estos son polioles altamente reactivos que contienen un copolimero basado en estireno/acrilonitrilo (SAN, por sus siglas en inglés) en forma dispersa.
PHD-polioles : estos son polioles altamente reactivos que contienen poliurea, también en forma dispersa .
-PIPA-polioles: estos son polioles altamente reactivos que contienen un poliuretano formado, por ejemplo, mediante reacción local de un isocianato con una alcanolamina en un poliol convencional, en forma dispersa.
Las formulaciones teniendo polioles conteniendo sólidos pueden exhibir claramente menos estabilidad propia y requieren, por lo tanto, además de la estabilización química mediante reacción de reticulación más bien también adicionalmente una estabilización física.
Dependiendo del contenido de sólidos de los polioles, estos son aplicados solos o en mezcla con los polioles sin relleno, referidos precedentemente.
Como isocianatos puede usarse compuestos de isocianato orgánicos que contienen al menos dos grupos de isocianato. En general puede tenerse en cuenta los isocianatos alifáticos, cicloalifáticos, aralifáticos y preferentemente aromáticos multivalentes, en sí conocidos. Se prefiere en particular los isocianatos en un área de 60 a 140 % por mol, relativos a la suma de los componentes consumidores de isocianato.
Se usa tanto TDI ( mezcla de isómeros de 2,4- y 2,6-tolueno diisocianato) como también MDI (4,4'-difenilmetano diisocianato) . El, así llamado, "MDI bruto" o "MDI polímero" designa productos de núcleo doble consistiendo de mezclas predominantemente de 2,4'- y 4,4' isómeros o de los prepolímeros de estos. Otros isocianatos apropiados son relacionados en las publicaciones DE 444898 y EP 1095968, a las cuales se remite presentemente en cuanto a su contenido entero.
En los propelentes se distingue entre propelentes químicos y físicos. Entre los propelentes químicos figura agua, cuya reacción con los grupos de isocianato conlleva la generación de C02. La densidad bruta del material esponjoso puede controlarse mediante la cantidad de agua adicionada; la cantidad usada preferida de agua se ubica entre 1.5 y 5.0 partes por masa, referidas a 100.0 partes por masa de poliol. Además, como alternativa y/o también adicionalmente puede emplearse propelentes físicos como dióxido de carbono, acetona, hidrocarburos como n-, iso- o ciclopentano, ciclohexano, hidrocarburos halogenados como cloruro de metileno, tetrafluoretano, pentafluorpropano, heptafluorpropano, pentafluorbutano, hexafluorbutano y/o dicloromonofluoretano. La cantidad de propelente físico se ubica preferentemente en el área entre 1 y 15 partes por peso, en particular 1 a 10 partes por peso, la cantidad de agua preferentemente en el área entre 0.5 a 10 partes por peso, en particular 1 a 5 partes por peso. Dióxido de carbono es preferido entre los propelentes físicos que se usa, preferentemente, en combinación con agua como propelente químico.
Otro objeto de la invención son espumas blandas frías de poliuretano altamente elásticas, producidas mediante el uso de composiciones conteniendo los agentes emulsificantes de partículas inventivas.
Otro objeto de la presente invención se relaciona con un producto que contiene una espuma blanda fría de poliuretano altamente elástica que fue producida usando la formulación de siloxano de espuma blanda fría acuosa y/o la solución de activador de espuma blanda fría de poliuretano.
Otro objeto de la invención es, por ejemplo, un asiento de automóvil conteniendo una espuma blanda fría de poliuretano altamente elástica que es producida mediante el uso de la formulación de siloxano de espuma blanda fría y/o de la solución de activador de espuma blanda fría.
Otros objetos de la invención son descritos mediante las reivindicaciones, cuyo contenido manifestado es parte de la presente descripción en su contenido entero.
El objeto de la presente invención es explicado a continuación más detalladamente mediante los siguientes ejemplos.
Los ejemplos referidos sólo sirven como ilustración y no restringen de manera alguna el objeto de invención.
Las composiciones inventivas y los métodos correspondientes de su producción son descritos a continuación a guisa de ejemplo, sin que la invención pudiera ser considerada como restringida a estas modalidades ejemplares.
Si se indica en lo que sigue fórmulas generales o clases de compuestos, entonces estos no deben comprender sólo los campos o grupos de compuestos mencionados explícitamente, sino también todos los campos parciales y subgrupos de compuestos que pueden ser obtenidos mediante extracción de valores (áreas) o compuestos.
A menos que se diga otra cosa, las indicaciones en % o partes son, en los siguientes ejemplos, indicaciones por masa.
Producción de formulaciones de siloxano de espuma blanda fría acuosas inventivas: Como siloxano insoluble en agua se usó un polidimetilsiloxano, tal como se describe en el documento DE 25 33 074 Al, ejemplo 4, como mezcla.
Ejemplo 1: 188 g de agua desmineralizada y 37.8 g LUDOX SM-AS (25% contenido de cuerpo sólido en agua, producto de la Cía. Grace División) fue preparada en un matraz y se ajustó a pH 7 mediante HC1. La solución salina neutralizada fue puesto en emulsión previa junto con 50 g de siloxano en un aparato de dispersión al vacío con disco dispersor durante 30min a 5000RPM. A esta emulsión previa se adicionó 7.5g de una solución de CTAB acuosa de 5% (bromuro de cetil trimetilamonio) , a continuación se emulsionó la mezcla en el vacío de bomba de diafragma a temperatura ambiente durante otros 30min a 5000RPM con un disco dispersor. La emulsión asi obtenida fue homogenizada mediante conducción por un homogenizador con cámara de interacción de 200µ?t? de diámetro a 800 bar de presión.
A continuación e mezcló la mezcla con 150g de agua que contenia como espesante 0.3g de Tego® Carbomer 141 (comercializado por la empresa Evonik Goldschmidt) .
Ejemplo 2: Ejecución como en el ejemplo 1, pero se usó 25.2 g LUDOX SM-AS y 5' g de una solución acuosa de 5% de CTAB.
Después de pasar por el aparato de homogenización se mezcló la mezcla con 170g de agua conteniendo 0.34g Tego® Carbomer 141 (comercializado por la empresa Evonik Goldschmidt) .
Ejemplo 3: Ejecución como en el ejemplo 1, pero se usó 12.6g LUDOX SM-AS y 2.5g de una solución acuosa de 5% de CTAB.
Después de pasar por el aparato de homogenización se mezcló la mezcla con 200g de agua conteniendo 0.4g Tego® Carbomer 141 (comercializado por la empresa Evonik Goldschmidt) .
Ejemplo 4: Se mezcló 60g de la emulsión producida en el ejemplo 3 con 72g de agua conteniendo O.lg de Tego® Carbomer 141 (comercializado por la empresa Evonik Goldschmidt ) , y 18g de un siloxano soluble en agua, tal como se describe en DE 19808581 como estabilizador, comparación 3; se obtuvo una mezcla estable.
Ejemplo comparativo 1 (compuesto de siloxano libre de agua) Se mezcló 30g de siloxano con 270g de dioctilftalato; se obtuvo una solución homogénea.
Ejemplo 5: Se mezcló 7g de la emulsión producida en el ejemplo 3 con 9.45g de agua conteniendo 0.02g de Tego® Carbomer 141 (comercializado por la empresa Evonik Goldschmidt), 3.5g de dietanolamina, 2.8g de TEGOAMIN® 33, 0.7g de TEGOAMIN® BDE, 1.05g de KOSMOS 29 y 21g de Ortegol 204 de Evonik Goldschmidet; se obtuvo una mezcla estable. Ejemplo comparativo 2: (producción de una solución de activador Se mezcló 7g de la mezcla, producida en el ejemplo comparativo 1 con 15.75g de agua conteniendo 0.02g de Tego® Carbomer 141 (comercializado por la empresa Evonik Goldschmidt), 3.5g de dietanolamina, 2.8g de TEGOAMIN® 33, 0.7g de TEGOAMIN® BDE, 1.05g de KOSMOS 29 y 21g de Ortegol 204 de Evonik Goldschmidet; se obtuvo una mezcla que mostró después de 2 horas primeras muestras de separación de fases y que estaba completamente separada en 2 fases después de 12 horas.
El ejemplo 5 y el ejemplo comparativo 2 muestran que sólo con las formulaciones de siloxano inventivas es posible producir soluciones de activador.
Ejemplo 6: Ejecución como en el ejemplo 1, pero se usó 12.6g .LUDOX SM-AS y 2.5g de una solución acuosa de 5% de CTAB.
Después de pasar por el aparato de homogenización se mezcló la mezcla con 160g de agua conteniendo 0.3g Tego® Carbomer 141 (comercializado por la empresa Evonik Goldschmidt) y 40g de etanol.
Se obtuvo una emulsión estable que no mostró faltas de homogeneidad aún después de almacenamiento a -20°C durante 48h, seguido por calentamiento a temperatura ambiente.
Ejemplo 7: Ejecución como en el ejemplo 1, pero se usó 12.6g LUDOX SM-AS y 2.5g de una solución acuosa de 5% de CTAB.
Después de pasar por el aparato de homogenización se mezcló la mezcla con 160g de agua conteniendo 0.3g Tego® Carbomer 141 (comercializado por la empresa Evonik Goldschmidt) y 40g de polietilenglicol 12000 (comercialido por Clariant) como abridor de células. Se obtuvo una emulsión estable.
Producción de espumas blandas frías de poliuretano: Formulación A: 100 partes de poliol de un número OH de 35mg KOH/g y una masa molar de 5000g/mol, 2.25 partes de agua, 0.5 partes de dietanolamina, 0.4 partes de TEGOAMINA® 33, 0.1 partes de TEGOAMINA® BDE, 0.15 partes de KOSMOS 29 y 3 partes de Ortegol 204 de Evonik Goldschmidt como agente de reticulación y 40 partes de isocianato (T80 = mezcla de isómeros de 2,4- y 2, 6-toluenodiisocianato en la proporción 80:20).
Formulación B: 60 partes de poliol de un número OH de 35mg KOH/g y una masa molar de 5000g/mol, 40 partes del poliol PHD teniendo una proporción de sustancia sólida de 20% y un número OH de 20 mg KOH/g, asi como una masa molar de 6000g/mol, 4 partes de agua, 1.5 partes de dietanolamina, 0.5 partes de TEGOAMINA® 33, 0.07 partes de TEGOAMINA® BDE y 48 partes de isocianato (T80).
Producción de espuma en bloque usando la formulación A: Los bloques se produjeron de la manera conocida: todos los componentes, excepto el isocianato, fueron mezclados en un vaso y a continuación se adicionó rápidamente el isocianato y se incorporó rápidamente a altas revoluciones por minuto. A continuación se colocó la mezcla reactiva en un recipiente recubierto de papel que tenia un área de base de 28x28cm. Se determinó la altura de subida y la recaída. La descarga de gas de la espuma fue evaluada de 0-3; con 0 se calificó una descarga de gas muy mala o no detectable, y 3 una descarga de gas muy fuerte; se buscó un valor de 1-2.
Como recaída se designa la reducción de la altura de subida en cm 1 minuto después de alcanzar la altura de subida máxima.
Como descarga de gas se designa la fuga de los gases propelentes de las células abiertas de la espuma.
Ejemplo 8: (usando la solución de activador del ejemplo 5) Se produjo una espuma según la formulación A usando 6.5 partes de la solución de activador producida en el ejemplo 5 para 100 partes de poliol y 40 partes de isocianato .
La espuma obtenida tenía una buena estabilidad. Con una altura de subida de 21.5cm, la recaída era de 0.8 cm. El comportamiento de descarga de gas fue evaluado con 1. El número de células era de 10-11 células/cm.
Ejemplo 9: Como estabilizador se usó la formulación de siloxano de espuma blanda fría acuosa del ejemplo 1, teniendo en cuenta la cantidad de agua contenida en ésta en la formulación de la espuma. La formulación de siloxano de espuma blanda fría acuosa fue empleada en una cantidad de 0.1 partes de polisiloxano insolubles en agua por 100 partes de poliol.
La espuma obtenida tenía una buena estabilidad. Con una altura de subida de 21.8cm, la recaída era de 0.5 cm. El comportamiento de descarga de gas fue evaluado con 1. El número de células era de 10-11 células/cm.
Ejemplo 10: Como estabilizador se usó la formulación de siloxano de espuma blanda fría acuosa del ejemplo 2, teniendo en cuenta la cantidad de agua contenida en ésta en la formulación de la espuma. La formulación de siloxano de espuma blanda fría acuosa fue empleada en una cantidad de 0.1 partes de polisiloxano insolubles en agua por 100 partes de poliol. La espuma obtenida tenia una buena estabilidad. Con una altura de subida de 21.4cm, la recaída era de l.lcm. El comportamiento de descarga de gas fue evaluado con 1. El número de células era de 10-11 células/cm.
Ejemplo 11: Como estabilizador se usó la formulación de siloxano de espuma blanda fría acuosa del ejemplo 3, teniendo en cuenta la cantidad de agua contenida en ésta en la formulación de la espuma. La formulación de siloxano de espuma blanda fría acuosa fue empleada en una cantidad de 0.1 partes de polisiloxano insolubles en agua por 100 partes de poliol. La espuma obtenida tenía una buena estabilidad. Con una altura de subida de 22.5cm, la recaída era de 0.4cm. El comportamiento de descarga de gas fue evaluado con 1. El número de células era de 11 células/cm.
Ejemplo comparativo 3: Como estabilizador se usó la formulación de siloxano de espuma blanda fría acuosa del ejemplo comparativo 1, teniendo en cuenta la cantidad de agua contenida en ésta en la formulación de la espuma. La formulación de siloxano de espuma blanda fría acuosa fue empleada en una cantidad de 0.1 partes de polisiloxano insolubles en agua por 100 partes de poliol. La espuma obtenida tenia una buena estabilidad. Con una altura de subida de 21cm, la recaída era de l.Ocm. El comportamiento de descarga de gas fue evaluado con 1. El número de células era de 10-11 células/cm.
Los ejemplos muestran que no se presenta menoscabo de calidad, usando las formulaciones de estabilizador inventivas, en la producción de espuma, y que es posible, por lo tanto, la producción de calidades de espuma para aplicación técnica.
Ejemplos en la espuma moldeada, formulación B: Las espumas fueron producidas de la manera conocida; todos los componentes excepto el isocianato fueron mezclados en un vaso, a continuación se adicionó el isocianato y se incorporó rápidamente con altas revoluciones por minuto. A continuación se colocó la mezcla reactiva en un molde rectangular que estaba precalentado a una temperatura de 60°C, y se dejó que la masa endureciera por 6 minutos. A continuación se midió las fuerzas de presión. Para ello se comprimió a las espumas 10 veces a 50% de su altura. A continuación se aplicó presión completa (manualmente) para poder determinar, a continuación, en el onceavo valor medido la dureza de la espuma comprimida. A continuación se hizo una sección de las espumas para evaluar la piel y la zona marginal y determinar el número de células.
Ejemplo 12: Se usó correspondientemente a la formulación B 1 parte de la formulación del ejemplo 3 por 100 partes de la mezcla de poliol y 48 partes de isocianato para la producción de una espuma moldeada, ajustándose la cantidad de agua correspondientemente. Las fuerzas de presión eran como sigue: 1er valor medido: 1852N, 10° valor medido: 160 N.ll0 valor medido 157B. Piel y zonas marginales no mostraron defectos. El número de células era de 11 células/cm.
Ejemplo 13: Se usó correspondientemente a la formulación B 1 parte de la formulación del ejemplo 4 por 100 partes de la mezcla de poliol y 48 partes de isocianato para la producción de una espuma moldeada, ajustándose la cantidad de agua correspondientemente.
Las fuerzas de presión eran como sigue: 1er valor medido: 2012N, 10° valor medido: 213 N.ll° valor medido 165 B. Piel y zonas marginales no mostraron defectos. El número de células era de 11 células/cm.
Ejemplo 14: Se usó correspondientemente a la formulación B 1 parte de la formulación del ejemplo 7 por 100 partes de la mezcla de poliol y 48 partes de isocianato para la producción de una espuma moldeada, ajustándose la cantidad de agua correspondientemente.
Las fuerzas de presión eran como sigue: 1er valor medido: 1678N, 10° valor medido: 159N.110 valor medido 157 B. Piel y zonas marginales no mostraron defectos. El número de células era de 11 células/cm.
Los ejemplos muestran que se puede producir mediante las formulaciones de estabilizador inventivas también espumas moldeadas sin menoscabo de la calidad. Además es posible reducir la fuerza de presión mediante el uso de abridores de células, como en el ejemplo 7.

Claims (23)

REIVINDICACIONES
1. Formulaciones de siloxano de espuma blanda fría acuosas conteniendo compuestos de polisiloxano insolubles en agua para uso en la producción de espumas blandas frías de poliuretano altamente elásticas, caracterizadas porque se usa para la estabilización de la formulación partículas que son de nanoescala o tienen nanoestructura al menos en una dimensión.
2. Soluciones de activador de espuma blanda fría basadas en las formulaciones de siloxano de espuma blanda fría acuosas según la reivindicación 1, conteniendo otros materiales auxiliares y aditivos con excepción de los componentes de poliol e isocianato, que se requieren para la producción de espumas blandas frías de poliuretano.
3. Formulación de siloxano de espuma blanda fría según la reivindicación 1, caracterizada porque tiene una proporción de agua y de compuesto de polisiloxano tan alta como posible.
4. Formulación de siloxano de espuma blanda fría según la reivindicación 3, caracterizada porque la suma de compuesto de polisiloxano insoluble en agua y agua es mayor que 50% por peso, referida a la composición total.
5. Composición de siloxano de espuma blanda fría según una de las reivindicaciones 1, 3 o 4 caracterizada porque se usa como agentes emulsificantes , partículas particuladas que son en particular al menos en una dimensión de nanoescala y/o tienen nanoestructura.
6. Composición según al menos una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque los agentes emulsificantes particulados son seleccionados del grupo de los óxidos de semimetales, óxidos metálicos (por ejemplo, Al, Si, Ti, Fe, Cu, Zr, B etc.), óxidos mixtos, nitruros, carburos, hidróxidos, carbonatos, silicatos, resinas de silicón, silicones y/o sílices, y/o polímeros orgánicos; todas estas clases de partículas referidas pueden estar opcionalmente hidrofobizadas o parcialmente hidrofobizadas .
7. Composición según al menos una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque el agente emulsificante particulado tiene un tamaño de partícula primaria en al menos una dimensión que es menor que <1000 nm.
8. Composición según al menos una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque se usan en forma auxiliar otras materias funcionales o sustancias tensioactivas .
9. Composición según al menos una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque la composición contiene polisiloxanos insolubles en agua en forma de una emulsión particulada (w/o) .
10. Composición según al menos una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque es libre de agentes emulsificantes no particulados.
11. Composición según al menos una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque contienen agentes emulsificantes en contenidos de >0 hasta menos de 10% por peso.
12. Composición según al menos una de las reivindicaciones 1 u 11, caracterizada porque contiene 0 a 10% por peso de un agente emulsificante auxiliar.
13. Composición según la reivindicación 12, caracterizada porque contiene como agente emulsificante auxiliar sustancias tensioactivas catiónicas, anfóteras, aniónicas o no iónicas.
14. Composición según al menos una de las reivindicaciones 12 a 13, caracterizada porque se usa como agente emulsificante auxiliar una o varias materias seleccionadas del grupo de los compuestos o preparaciones VARISOFT 470P, VARISOFT TC-90, VARISOFT 110, VARISOFT PATC, AROSURF TA-100, ADOGEN 442-100P, ADOGEN 432, ADOGEN 470, ADOGEN 471, ADOGEN 464, VARIQUAT K 300, VARIQUAT B 343, VARIQUAT 80 ME, REWOQUAT 3690, REWOQUAT WE 15, REWOQUAT WE18, REWOQUAT WE 28 o REWOQUAT CR 3099, bromuro o cloruro de cetil trimetilamonio, VARISOFT 300, sulfato de laurilo sódico, sulfato de éter de laurilo sódico, sulfoccinatos , REWOPOL SB DO 75, fosfatos de alquiléter, aniones de ácidos grasos, N-acilo aminoácidos, sulfonatos de olefina o sulfonatos de alquilbenceno.
15. Composición según al menos una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizada porque se adiciona materias funcionales adicionales a las emulsiones particuladas, seleccionadas del grupo de los anticongelantes, solventes orgánicos, espesantes, biocidas, estabilizadores UV, abridores de célula o aceleradores de reacciones .
16. Método para la producción de una emulsión particulada según la reivindicación 1 a 15, caracterizado porque el agente emulsificante particulado es procesado mediante aplicación de fuerzas de cizallamiento junto con los componentes líquidos.
17. Método para la producción de emulsiones particuladas según la reivindicación 16, caracterizado porque se produce en una etapa al) una emulsión previa consistiendo de una mezcla de siloxanos según la reivindicación 10, agua y partículas según las reivindicaciones 5 a 9, se adiciona opcionalmente en una etapa a2) un agente emulsificante auxiliar que es adicionado como sustancia pura o en forma de una solución, v. gr., de una solución acuosa; las partículas son parcialmente hidrofobizadas y ocupan la superficie de límite entre la fase interior y exterior de la emulsión previa, y a continuación se dispersa la emulsión previa obtenida así de la etapa a2) en una etapa a3) opcional siguiente en un aparato de homogeneización.
18. Método para la producción de una formulación de siloxano de espuma blanda fría acuosa según una de las reivindicaciones 16 o 17 para el uso en la producción de espumas blandas frías de poliuretano o para el uso en la producción de soluciones de activador de espuma blanda fría para espumas blandas frías de poliuretano según la reivindicación 2, caracterizado porgue la formulación de siloxano de espuma blanda fría acuosa comprende los componentes: a) > 0.1% por peso hasta < 80% por peso, al menos de un compuesto de polisiloxano insoluble en agua, teniendo un peso molecular de al menos > 300g/mol y < 10, 000g/mol, b) 2% por peso hasta 99% por peso de agua; c) 0.05% por peso a 40% por peso de emulsificante de cuerpo sólido, d) > 0% por peso a 25% por peso de materiales funcionales, y e) opcionalmente > 0% por peso a 80% por peso de siloxano (s) insoluble (s) en agua, siendo seleccionada la proporción por peso de los componentes precedentes de manera tal que la proporción de peso total de los componentes ascienda a 100% por peso máximo, referido a la formulación acuosa de siloxano de espuma blanda fría.
19. Composición de espuma blanda fría de siloxano según la reivindicación 18, conteniendo a) 0.1% por peso a 80% por peso de al menos un compuesto de siloxano insoluble en agua con peso molecular de < 10,000g/mol y de la siguiente fórmula general (I): R R Si-O- Si O Si O- Si O- Si R1 R R R1 R 11 m O m R Si R R1 (I) en que R = igual o diferente entre si un radical de hidrocarburo lineal, ramificado, insaturado o saturado de 1 a 50 átomos de C, R1 = R, OH, igual o diferente entre si, un radical de hidrocarburo lineal, ramificado, insaturado o saturado de 1 a 100 átomos de C conteniendo al menos un heteroátomo seleccionado del grupo de N, S, 0, P, F, Cl, Br y/o I, n = > 0 a 50, m = > 0 a 50, k = > 0 a 10, b) 2% por peso a 99% por peso de agua, c) 0.05% por peso a 40% por peso de agente emulsificante de cuerpo sólido, d) > 0% por peso a 25% por peso de materiales funcionales, y e) opcionalmente > 0% por peso a 80% por peso de siloxano/s solubles en agua, con el proviso de que n + m = 2 y n + m < 70; la proporción de peso de los componentes precedentes está seleccionada de manera tal que la proporción de peso total de los componentes, referidos al peso total de la formulación acuosa de siloxano de espuma blanda fría asciende a un máximo de 100% por peso.
20. Formulación de siloxano de espuma blanda fría según la reivindicación 19 conteniendo al menos un compuesto de polisiloxano insoluble en agua según la fórmula general (I), en que R es igual o diferente entre si, radical de alquilo o de arilo, preferentemente metilo, etilo o propilo, y de preferencia metilo, n = 1 a 50; m = > 1 a 20; k = > 1 a 10.
21. Espuma blanda fría de poliuretano altamente elástica, caracterizada porque es producida mediante el uso de composiciones conteniendo agentes emulsificantes particulados según una de las reivindicaciones 1 a 15.
22. Producto caracterizado porque contiene una espuma blanda fría de poliuretano altamente elástica según la reivindicación 21 que fue producida mediante el uso de la composición conteniendo agentes emulsificantes particulados según una de las reivindicaciones 1 a 15.
23. Asiento de automóvil conteniendo una espuma blanda fría de poliuretano altamente elástica según la reivindicación 21 o 22.
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