MX2011010296A - Composiciones de poliol estables en el almacen para producir espuma de poli-isocianurato rigido. - Google Patents

Abstract

Se describe una composición de poliol que comprende un poliol de poliéster alifático que tiene un valor hidroxilo de menos de aproximadamente 100 y es preparado mediante la reacción de por lo menos un ácido policarboxílico con un compuesto polihidroxi; un poliol de poliéster aromático; un poliol de poliéter tipo Novolac, y un agente de soplado de hidrofluorocarbono; que puede ser estable en el almacén por al menos 60 días. Esta composición se puede hacer reaccionar con un poliisocianato en un índice de isocianato de aproximadamente 2.5 hasta aproximadamente 4 para formar una espuma rígida de poli-isocianurato. La espuma muestra una cohesión mejorada en general y también adhesión mejorada y una incidencia reducida de huecos cuando es aplicada a un substrato de metal.

Description

COMPOSICIONES DE POLIOL ESTABLES EN EL ALMACÉN PARA PRODUCIR ESPUMA DE POLI-ISOCIANURATO RÍGIDO Campo de la Invención La presente invención se refiere a espumas de poli-isocianurato. Más específicamente, se refiere a espumas de poli-isocianurato rígido preparadas de composiciones de poliol relativamente estables en el almacén.

Antecedentes de la Invención Las espumas de poli-isocianurato son ampliamente utilizadas como materiales aislantes en la industria de la construcción. Generalmente, estas espumas son de celdas cerradas, espumas rígidas que contienen gas de baja conductividad, tal como hidroclorofluorocarbono (HCFC), en las células. Las composiciones elaboradoras de espuma, siendo líquidas, pueden ser utilizadas en aplicaciones de vaciado en el lugar; aplicaciones de rociado; o para formar tableros de espuma rígidos. Los tableros, en particular, con frecuencia incluyen un revestimiento, tal como una lámina de metal, a la cual se adhiere la espuma.

Desafortunadamente, las espumas de poli-isocianurato, generalmente formadas a partir de polioles de poliéster y di-isocianato metilén difenilo (MDI) a una proporción de MDI/poliol superior de 250, pueden sufrir de desventajas. Un problema frecuente es que las espumas pueden exhibir cohesión y/o adhesión deficiente (resistencia al enlace por la tensión) cuando son pegadas a metales tales como láminas y acero. También pueden sufrir deformación de huecos indeseables en la interfase de espuma/metal.

Para muchos poli-isocianuratos, el poliol de poliéster empleado es una estructura basada en aromáticos. Aunque dichas espumas de poli-isocianurato tienen muchos usos, se ha descubierto que la inclusión de al menos algún poliol de poliéster alifático puede ofrecer beneficios. Por ejemplo, la Patente Norteamericana No. US 2006/0047011 A1 describe que las espumas de poli-isocianurato preparadas a partir de polioles de poliéster alifático pueden exhibir resistencia a la flama mejorada, conductividad térmica menor, fragilidad reducida y adhesión a la superficie mejorada. La baja viscosidad hace posible el uso potencial en espumas de rocío. Los polioles alifáticos utilizados en ellas están basados en una combinación de ácidos adípico, glutárico, succínico y nítrico con agua, esterificadas con etilénglicol. Estos polioles tienen números hidroxilo (OH) mayores de 200 y viscosidades en un rango de 2,000 mPa*s.

En otro ejemplo, una combinación de polioles de poliéster alifático y aromático se describen en la Patente Norteamericana No. US 2001/0003758 como útiles para la preparación de espumas de poliuretano modificadas con isocianurato. Las espumas tienen un índice de isocianato en un rango de 80 a No obstante, en la técnica descrita anteriormente, todavía existe la necesidad de espumas de poli-isocianurato que exhiban mejoras en la cohesión de la espuma y en la adhesión a las guarniciones de acero. Estas y otras características se pueden encontrar en la presente invención.

Breve Descripción de la Invención En un aspecto, la presente invención proporciona una composición de poliol estable en el almacenamiento que comprende de aproximadamente el 1% hasta aproximadamente el 20% en peso de un poliol de poliéster alifático que tiene un número hidroxílo menor de aproximadamente 100, en donde el poliol de poliéster alifático es preparado mediante la reacción de al menos un ácido policarboxílico con un compuesto de polihidroxi; de aproximadamente el 1% hasta aproximadamente el 60% en peso de un poliol de poliéster aromático; de aproximadamente el 1% hasta aproximadamente el 60% en peso de un poliol de poliéter tipo Novolac; y de aproximadamente el 1% hasta aproximadamente el 20% en peso de un agente de soplado de hidrofluorocarbono; en donde la composición de poliol no exhibe separación de fase, determinada mediante la inspección visual no mejorada, por un período de por lo menos 60 días bajo condiciones ambiente.

En otro aspecto, la presente invención proporciona una formulación para preparar una espuma de poli-isocianurato que comprende un poli-isocianato y una composición de poliol que comprende (a) de aproximadamente el 1% hasta aproximadamente el 20% en peso de un poliol de poliéster alifático que tiene un número hidroxilo menor de aproximadamente 100, en donde el poliol de poliéster alifático es preparado mediante la reacción de al menos un ácido policarboxílico con un compuesto polihidroxi; (b) de aproximadamente el 1% hasta aproximadamente el 60% en peso de un poliol de poliéster aromático; (c) de aproximadamente el 1% hasta aproximadamente el 60% en peso de un poliol de poliéter tipo Novolac; y (d) de aproximadamente el 1% hasta aproximadamente el 20% en peso de un agente de soplado de hidrofluorocarbono; siendo la composición de poliol de modo que no exhibe separación de fase, determinada por una inspección visual no mejorada, por un período de al menos 60 días bajo condiciones ambiente.

Todavía en otro aspecto, la presente invención proporciona un método para preparar una espuma de p o I i -¡socianurato que comprende poner en contacto bajo condiciones formadoras de espuma (a) un poli-isocianato; y (b) una composición de poliol que comprende de aproximadamente el 1% hasta aproximadamente el 20% en peso de un poliol de poliéster alifático que tiene un número hidroxilo menor de aproximadamente 100, en donde el poliol de poliéster alifático es preparado mediante la reacción de por lo menos un ácido policarboxílico con un compuesto polihidroxi; de aproximadamente el 1% hasta aproximadamente el 60% en peso de un poliol de poliéster aromático; de aproximadamente el 1% hasta aproximadamente el 60% en peso de un poliol de poliéter tipo Novolac; y de aproximadamente el 1% hasta aproximadamente el 20% en peso de un agente de soplado de hidrofluorocarbono; siendo tal la composición de poliol que no exhibe separación de fase, determinada mediante inspección visual no mejorada, por un período de por lo menos 60 días bajo condiciones ambiente; en un índice de isocianato en un rango de aproximadamente 2.5 hasta aproximadamente 4; para formar una espuma de poli-isocianurato rígida.

Descripción Detallada de la Invención La presente invención, la cual incluye tanto la composición de poliol que muestra estabilidad inesperada en el almacén y un método para elaborar la espuma de poli-isocianurato utilizando una composición novedosa de poliol, ofrece ambos el proceso y mejoras de propiedad que son ventajosas en la industria del poli-isocianurato. Como se usa en la presente descripción, el término "poli-isocianurato" incluye tanto espumas de poli-isocianurato como espumas de poli-isocianurato modificadas con uretano (PU-PIR). Los términos "estable en el almacén" se definen en esta descripción como que no muestra separación de fase, determinada por inspección visual no mejorada, por un período de por lo menos 60 días bajo condiciones ambiente.

Estas mejoras son atribuibles a una composición de poliol que contiene al menos tres componentes específicos, como se describirán más adelante. 1 ) Poliol de Poliéster Alifático El primer componente es un poliol de poliéster alifático.

Este poliol de poliéster alifático puede ser producido de cualquier manera efectiva conocida para los expertos en la técnica. En un método, los polioles de poliéster alifáticos pueden ser producidos por medio de una reacción de condensación entre un ácido policarboxílico y un compuesto polihidroxi. Dichos ácidos policarboxílicos pueden tener dos o más grupos ácidos carboxílicos o un número equivalente de grupos anhídridos, en base de que un grupo anhídrido es equivalente a dos grupos ácidos, y son bien conocidos en la técnica. Preferentemente, el ácido policarboxílico contiene dos grupos de ácidos carboxílicos. Los ejemplos de ácidos policarboxílicos adecuados incluyen ácidos dicarboxílicos alifáticos que tienen de 2 a 12, preferentemente de 2 a 8, átomos de carbono en el radical alquileno. Estos ácidos incluyen por ejemplo, ácidos dicarboxílicos alifáticos tales como ácido adípico, ácido glutárico, ácido succínico, ácido pimélico, ácido subérico, ácido azelaico, ácido sebácico, ácido undecanodoico, ácido dodecanodoíco, ácido decanodicarboxílico, y ácido hexanodoico; ácidos cicloalifáticos tales como ácido hexahidroftálico y ácido 1,3- y 1 ,4-ciclohexano dicarboxilico; y ácidos 1,3- y 1 ,4-alcanodioicos insaturados tal como ácidos fumárico y maleico. También pueden ser utilizados los anhídridos de los ácidos polibásicos anteriormente mencionados, tales como anhídrido maleico o anhídrido itálico. También puede ser utilizada una combinación de dos o más de los ácidos polibásicos. En una modalidad, se prefiere el uso de ácido adípico, ácido glutárico, ácido succínico, o una combinación de los mismos. Dichas combinaciones de ácidos están comercialmente disponibles y generalmente comprenden del 19% al 26% en peso de ácido adípico, del 45% al 52% en peso de ácido glutárico, y del 16% al 24% en peso de ácido succínico.

En otra modalidad, un poliol de poliéster alifático adecuado puede ser preparado a partir de la reacción de condensación de un ácido graso y un ácido policarboxilico con un compuesto polihidroxi. Los ácidos grasos de dímeros adecuados, en las modalidades no limitativas, son conocidos en la técnica (ver por ejemplo, la Publicación Norteamericana No. US 2005/0124711, cuya descripción está incorporada en su totalidad al presente documento como referencia), y en general son productos de dimerización de ácidos grasos mono- o poli-insaturados y/o ésteres de los mismos. Dichos ácidos grasos de dímeros son dímeros de Cío a C30, más preferentemente de C12 a C24, y todavía más preferentemente de C-|4 a C22 cadenas alquilo. Los ácidos grasos adecuados para producir los poliésteres de la presente invención incluyen, por ejemplo, productos de dimerización de ácido oleico, ácido linoleico, ácido linolénico, ácido palmitoleico y ácido elaídico. También pueden ser utilizados los productos de dimerización de las mezclas de ácido graso insaturado obtenidas en la hidrólisis de las grasas y aceites naturales, por ejemplo, aceite de girasol, aceite de frijol soya, aceite de oliva, aceite de semilla de colza, aceite de semilla de algodón y aceite de sebo.

Además de los ácidos grasos de dímeros, la dimerización generalmente resulta en cantidades variables de ácidos grasos oligoméricos, tales como trímeros, y estando presentes residuos de ácidos grasos monoméricos, y ésteres de los mismos. Los productos que se consiguen comercialmente, tales como aquellos que se consiguen en Uniqema, generalmente tienen un contenido de dímeros de mayores del 60% a mayores del 95%. El contenido de trímeros generalmente es menor del 40% y preferentemente en un rango del 2% al 25% para utilizarse en la presente invención. También pueden ser útiles ácidos grasos que no son de dímeros.

Los ejemplos de los compuestos polihidroxi adecuados son alcoholes multivalentes, y en algunas modalidades dioles, incluyendo pero sin limitarse a etilénglicol, dietilénglicol, propilénglicol, d i p ro p i I é n g I i col , 1,2- y 1 ,3-propanediol, 1,10-decanediol, glicerina, trimetilolpropano, 1 ,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1 ,6-hexanediol y 1,3- y 1 ,4-ciclohexanodimetanol, etanediol, tripropilénglicol, tetraetilénglicol, tetrapropilénglicol, tetrametilénglicol, y combinaciones de los mismos. Si se utilizan alcoholes trifuncionales o más altos, sus cantidades pueden ser seleccionadas generalmente de modo que la funcionalidad de una mezcla determinada sea de un máximo de 2.8, preferentemente de 2 a 2.3. En una modalidad, el etilénglicol, dietilénglicol, butanediol, o una combinación de los mismos puede ser particularmente útil. En general, los compuestos de alquileno inferior y alcoxialquileno, definidos como que tienen de dos a 12 átomos de carbono, son preferidos como materiales de partida.

El poliol de poliéster alifático preferentemente tiene un número promedio de peso molecular en un rango de 1,000 a 5,000, más preferentemente de 1,700 a 3,000, particularmente de 1,800 a 2,500, y más preferentemente de 1,900 a 2,200. Su número hidroxilo es preferentemente de aproximadamente 10 hasta aproximadamente 100, preferentemente de aproximadamente 30 hasta aproximadamente 80, y más preferentemente de aproximadamente 40 hasta aproximadamente 70 mg de KOH/g. Además, puede tener un valor ácido menor de aproximadamente 2, preferentemente menor de aproximadamente 1.5, y más preferentemente menor de aproximadamente 1.3.

Los procesos para la producción de los polioles de poliéster alifático son bien conocidos en la técnica. Un método para preparar estos polioles de poliéster alifático es policondensar un ácido graso de dímero, o éter del mismo, y un ácido policarboxílico (no dímero), y ambos de los cuales son esencialmente compuestos alifáticos, con un compuesto polihidroxi seleccionado. Para remover los derivados volátiles, se pueden someter los polioles de poliéster alifático a destilación bajo presión reducida, seguido por desprendimiento con un gas inerte, vacío, u otros métodos de separación conocidos. Sin embargo, es posible que algo de los materiales de partida puedan incluir grupos aromáticos. En ese caso, el contenido aromático del poliol de poliéster alifático final (expresado como el porciento en peso de grupos que contienen al menos un anillo aromático por molécula) es debajo de aproximadamente el 50%, es decir, este poliol de poliéster es predominantemente, aunque no necesariamente de naturaleza exclusivamente alifática.

Los polioles de poliéster alifático adecuados resultantes pueden ser, en algunas modalidades, de naturaleza cicloalifática o de heterocíclica alifática y pueden también incluir polioles de poliéster alifático de lactonas, por ejemplo, epsilon-caprolactona o un ácido hidroxicarboxílico, tal como, por ejemplo, ácido omega-hidroxicaproico. 2) Poliol de Poliéster Aromático El segundo componente es un poliol de poliéster aromático. Como se usa en la presente descripción, "aromático" se refiere a compuestos orgánicos que tienen al menos un anillo conjugado de un solo enlace alternativo y de enlaces dobles, los cuales imparten una estabilidad general a los compuestos. Los términos "poliol de poliéster" como se usan en la presente descripción incluyen cualesquiera cantidades menores de un poliol sin reaccionar restantes después de la preparación del poliol de poliéster y/o poliol no esterificado (por ejemplo, glicol) agregados después de la preparación del poliol de poliéster. Aunque el poliol de poliéster aromático puede ser preparado a partir de materiales reactivos substancialmente puros, podría ser ventajoso utilizar materiales de partida más complejos, tales como tereftalato de polietileno. Otros residuos son residuos del proceso de tereftalato dimetilo (DMT), los cuales son desperdicios o residuos de desechos de la manufactura del DMT.

El poliol de poliéster aromático puede contener opcionalmente, por ejemplo, átomos de halógeno y/o puede ser insaturado, y puede ser generalmente preparado de la misma selección de materiales de partida que se describieron anteriormente, pero al menos uno del poliol o el ácido policarboxílico, preferentemente el ácido, es un compuesto aromático que tiene un contenido de anillo aromático (expresado como el porcentaje en peso de grupos que contienen al menos un anillo aromático por molécula) es decir, al menos aproximadamente el 50% en peso, basado en el peso total del compuesto, y preferentemente mayor de aproximadamente el 50% en peso, es decir, es de naturaleza predominantemente aromática. Los polioles de poliéster que tienen un componente ácido que comprenden ventajosamente al menos aproximadamente el 30% en peso de residuos de ácido ftálico, o residuos de isómeros de los mismos, son particularmente útiles. Preferentemente, el contenido del anillo aromático del poliol de poliéster aromático es de aproximadamente el 70% hasta aproximadamente el 90% en peso, basado en el peso total del compuesto. Los polioles de poliéster aromático preferidos son los polioles de poliéster crudos obtenidos mediante la tránsesterificación de los residuos de reacción crudos o las resinas de poliéster de desecho. 3) Poliol de Poliéter Tipo Novolac El tercer componente es un poliol de poliéter tipo Novolac.

Los polioles de poliéter tipo Novolac son los productos de la acoxilación de una resina de fenol formaldehído, los cuales son formados mediante la reacción de eliminación del fenol con formaldehído en la presencia de un catalizador ácido, tal como ácido acético glacial, seguido por ácido clorhídrico concentrado. Generalmente una cantidad pequeña del catalizador ácido o catalizadores es/son agregados a un fenol miscible, tal como ácido p-toluenosulfónico, seguido por formaldehído. El formaldehído reaccionará entre dos fenoles para formar un puente metileno, creando un dímero mediante la substitución aromática electrof ílica entre las posiciones orto y para del fenol y el formaldehido protonado. Este dímero es bisfenol F. Otro ejemplo es bisfenol A, el cual es el producto de concentración de acetona con dos fenoles. Conforme la concentración de los dímeros aumenta, también se pueden formar trímeros, tetrámeros y oligómeros más altos. Sin embargo, debido a que la proporción molar del formaldehido a fenol es controlada en algo menos de 1, la polimerización no es completada. Por lo tanto, el Novolac puede entonces ser alcoxilado para construir un peso molecular a un nivel deseado, de manera deseable de aproximadamente 300 hasta aproximadamente 1500, y en ciertas modalidades no limitativas, de aproximadamente 400 hasta aproximadamente 1000.

Los fenoles que pueden ser utilizados para preparar el iniciador Novolac incluyen: o-, m-, o p-cresoles, etilfenol, nonilfenol, p-fenilfenol, 2,2-bis(4-hidroxifenol)propano, beta-naftol, beta-hidroxiantraceno, p-clorofenol , o-bromofenol , 2,6-dicloro-fenol, p-nitrofenol, 4-nitro-6-fenilfenol, 2-nitro-4-metilfenol, 3,5-dimetilfenol, p-isopropilfenol, 2-bromo-4-ciclohexilfenol, 4-t-butilfenol, 2-metil-4-bromofenol, 2-(2-hidroxipropil)fenol, 2-(4-hidroxifenol)etanol, 2-carbetoxifenol , 4-cloro-metilfenol, y mezclas de los mismos. Es especialmente preferido que los fenoles utilizados para preparar los polioles de poliéter tipo Novolac sean insubstituidos.

Los polioles de poliéter tipo Novolac adecuados pueden ser producidos, por ejemplo, haciendo reaccionar un aducto de condensado de fenol y formaldehído con uno o dos óxidos de alquileno incluyendo óxido de etileno, óxido de propileno, y óxido de butileno. Dichos polioles, a los que algunas veces nos referimos como polioles iniciados por Novolac, son conocidos para los expertos en la técnica, y pueden ser obtenidos por métodos tales como los que se describen en, por ejemplo, las Patentes Norteamericanas Nos. 2,838,473; 2,938,884; 3,470,118; 3,686,101; y 4,046,721; cuyas descripciones están incorporadas al presente documento en su totalidad como referencia. Generalmente, los materiales de partida Novolac son preparados haciendo reaccionar un fenol (por ejemplo, un cresol) con de aproximadamente 0.8 hasta aproximadamente 1.5 moles de formaldehído por mole del fenol en la presencia de un catalizador ácido para formar un producto de condensación polinuclear que contiene de 2.1 a 12, preferentemente de 2.2 a 6, y más preferentemente de 3 a 5 unidades de fenol por molécula. La resina Novolac entonces se hace reaccionar con un óxido de alquileno tal como óxido de etileno, óxido de propileno, óxido de butileno, u óxido de isobutileno para formar un producto oxialquilado que contiene una pluralidad de grupos hidroxilo. Para propósitos de la presente invención, los polioles Novolac preferidos son aquellos que tienen un promedio de 3 a 6 porciones hidroxilo por molécula y un promedio de peso hidroxilo equivalente de aproximadamente 100 hasta aproximadamente 500, y preferentemente de aproximadamente 100 hasta aproximadamente 300.

Los Agentes de Soplado También está incluido en la composición de poliol un agente de soplado de hidrofluorocarbono. Este agente de soplado de hidrofluorocarbono es seleccionado de modo que, cuando es combinado en las cantidades deseadas con los polioles seleccionados, incluyendo pero no necesariamente limitados a los polioles de la lista anterior según sea necesario para la presente invención, la combinación es estable en el almacén como se definió anteriormente. Los ejemplos de los agentes de soplado de hidrofluorocarbono incluyen, pero no están necesariamente limitados a, HCFC-142b (1 -cloro-1 , 1 -difluoroetano), HCFC-22 (clorodifluoro-metano), HFC-245fa (1 , 1 , 1 ,3,3-pentafluoropropano), HFC-365mfc (1 , 1 , 1 ,3,3-penta-fluorobutano), HFC-227ea (1 , 1 , 1 ,2,3,3,3-heptafluoropropano), HFC-134a (1 , 1 , 1 ,2-tetrafluoroetano), combinaciones de los mismos, y similares.

En algunas modalidades de la presente invención, también se pueden incluir otros agentes de soplado en la composición de poliol, siempre que dichos agentes no afecten negativamente la estabilidad en almacén de la composición de poliol incluyendo el agente de soplado de hidrofluorocarbono. Por ejemplo, los agentes de soplado de hidrohalocarbono que contienen hidrocarbono o no flúor pueden ser utilizados, y en algunos casos pueden servir para reducir, o reducir adicionalmente, la viscosidad, y de esta manera mejorar su capacidad para rociado. En ciertas modalidades no limitativas particulares, uno o más agentes de soplado adicionales opcionales pueden ser seleccionados de, por ejemplo, butano, isobutano, 2,3-dimetilbutano, isómeros de n- e i-pentano, isómeros de hexano, isómeros de heptano y cicloalcanos incluyendo ciclopentano, ciclohexano, cicloheptano, y combinaciones de los mismos. Estos hidrocarbonos y/o hidrohalocarbonos que no contienen flúor son preferentemente utilizados en una cantidad de modo que el agente de soplado total, incluyendo el hidrofluorocarbono, no es mayor de aproximadamente 15 partes, de una manera más deseable no mayor de aproximadamente 10 partes, basados en 100 partes de la composición total del poliol.

Un agente de soplado químico opcional que puede ser seleccionado es ácido fórmico u otro ácido carboxílico. El ácido fórmico puede ser utilizado en una cantidad de aproximadamente 0.5 hasta aproximadamente 8 partes por 100 partes en peso de la composición de poliol. En ciertas modalidades no limitativas, el ácido fórmico está presente en una cantidad de aproximadamente 0.5 partes y más preferentemente de aproximadamente 1 parte, hasta aproximadamente 6 partes y más preferentemente hasta aproximadamente 3.5 partes en peso. Aunque el ácido fórmico es el ácido carboxílico de preferencia, también está contemplado que cantidades menores de otros ácidos alifáticos mono- y policarboxílicos pueden ser empleadas, tales como aquellas que se describen en la Patente Norteamericana No. 5,143,945, la cual está incorporada en su totalidad a la presente descripción como referencia, e incluyendo ácido isobutírico, ácido etilbutírico, ácido etilhexanoico, y combinaciones de los mismos.

Además de, o en lugar de, el ácido fórmico u otro agente de soplado de ácido carboxílico, también puede ser seleccionada agua como un agente de soplado químico. El agua está, en algunas modalidades no limitativas, presente en una cantidad de aproximadamente 0.5 hasta aproximadamente 10 partes, y preferentemente de aproximadamente 1 hasta aproximadamente 6 partes, por 100 partes en peso de la composición del poliol. Cuando se prepara una espuma de p o I i -isocianurato, con el objeto de facilitar y proporcionar características de procesamiento deseables, es ventajoso no excederse de 2 partes de agua, preferentemente no más de 1.5 partes de agua, y más preferentemente no más de 0.75 partes de agua, por 100 partes de la composición de poliol. La omisión del agua es deseable en algunas modalidades no limitativas.

Finalmente, los carbamatos, los cuales liberan dióxido de carbono durante el proceso de elaboración de espuma, y sus aductos también pueden ser utilizados ventajosamente como un agente de soplado químico adicional opcional. Dichos agentes se explican con mayor detalle en, por ejemplo, las Patentes Norteamericanas Nos. 5,789,451 y 6,316,662, y la Patente Europea No. EP 1 097 954, las cuales están incorporadas a la presente descripción en su totalidad como referencia.

Proporciones en la Composición de Poliol Los cuatro componentes requeridos mínimos de la porción de poliol de la formulación de poli-isocianurato están, en ciertas modalidades no limitativas, presentes en rangos de proporción específicos con el objeto de mejorar su estabilidad en el almacén después de que son combinados. Un máximo de aproximadamente el 20% en peso del poliol de poliéster alifático es preferido, pero la cantidad total del poliol de poliéster alifático puede encontrarse en un rango de aproximadamente el 1% hasta aproximadamente el 20% en peso. Aunque el poliol de poliéster aromático y el poliol de poliéter tipo Novolac pueden estar en un rango cada uno de aproximadamente el 1% hasta aproximadamente el 60% en peso, en modalidades preferidas, el poliol de poliéter tipo Novolac puede encontrarse en un rango de aproximadamente el 20% hasta aproximadamente el 50% en peso. Las combinaciones de más de uno de cada tipo de polioles también pueden ser seleccionadas, siempre que sus porcentajes combinados cumplan con los máximos manifestados. La proporción del porcentaje en peso del poliol de poliéster aromático al poliol de poliéster alifático es preferentemente de aproximadamente 90:10 hasta aproximadamente 20:80, más preferentemente de aproximadamente 80:20 hasta aproximadamente 30:70, y todavía más preferentemente de aproximadamente 80:20 hasta aproximadamente 40:60. El agente de soplado de hidrofluorocarbono está presente de manera deseable en una cantidad de aproximadamente 2 hasta aproximadamente 15 partes, basadas en 100 partes de la composición de poliol, y de una manera más deseable en una cantidad de aproximadamente 4 hasta aproximadamente 10 partes sobre las mismas bases.

Como ya se observó anteriormente, los términos "estable en el almacén" se refieren a un material el cual, en la inspección visual no mejorada, no exhibe separación de fase por un período de por lo menos 60 días bajo condiciones ambiente. Como se usa en la presente descripción, los términos "no mejorada" impiden el mejoramiento microscópico o de otra manera de la vista que ofrece una avidez significativamente mayor más allá de la obtenida por el ojo humano natural, con o sin aparatos ópticos correctivos convencionales tales como anteojos y lentes de contacto. Por lo tanto, en la presente invención, una composición de poliol estable en el almacén es una que incluye al menos los cuatro componentes requeridos (poliol de poliéster alifático, poliol de poliéster aromático, poliol de poliéter iniciado por Novolac, y agente de soplado de hidrofluorocarbono) y que no exhibe separación de fase, determinada por la inspección visual no mejorada, por un período de por lo menos 60 días. "Separación de fase", como es utilizada esta frase en la presente descripción, puede ser exhibida como la separación real en capas, o simplemente como una apariencia nebulosa o turbia de la composición, bajo condiciones ambiente. Deberá quedar entendido que las proporciones de componentes, así como la selección de componentes, afectarán la estabilidad general en el almacén de la composición en su totalidad. Como se usan en la presente descripción, los términos "composición de poliol" son utilizados para referirnos a la combinación de materiales de partida de poliol, ambas requeridas y, en algunos casos, materiales de partida de poliol adicionales opcionales, así como el agente de soplado de hidrofluorocarbono y cualesquiera agentes de soplado adicionales.

El Componente de Isocianato Con el objeto de preparar una espuma de p o I i -isocianurato, es necesaria para hacer reaccionar la composición de poliol con un componente de poli-isocianato bajo las condiciones de formación de espuma apropiadas. El componente de poli-isocianato es al que nos referimos en los Estados Unidos de América como el "componente-A" (en Europa, como el "componente-B"). La selección del componente-A se puede hacer de una amplia variedad de poli- isocianatos, incluyendo pero sin limitarnos a aquellos que son bien conocidos para los expertos en la técnica. Por ejemplo, se pueden emplear poli-isocianatos orgánicos, poli-isocianatos modificados, prepolímeros basados en isocianato, y mezclas de los mismos. Estos pueden incluir además isocianatos alifáticos y cicloalifáticos, y en particular aromáticos, y más particularmente, isocianatos aromáticos multifuncionales. También son particularmente preferidos los poli-isocianatos de polifenil polimetileno (PMDI).

Otros poli-isocianatos útiles en la presente invención incluyen 2,4- y 2,6-toluenodi-isocianato y sus mezclas isoméricas correspondientes; 4,4'-, 2,4'- y 2,2'-difenil-metanodi-isocianato y las mezclas isoméricas correspondientes; mezclas de 4,4'-, 2,4'- y 2,2'-difen¡l-metanodi-isocianatos y poli-isocianatos de polifenil polimetileno (PMDI); y mezclas de PMDI y di-isocianatos de tolueno. También son útiles en la presente descripción, los compuestos de isocianato alifático y cicloalifático, tales como 1 ,6-hexametiléndi-isocianato; 1-isocianato-3,5,5-trimetil-1,3-isocianatometilciclo-hexano; 2,4- y 2,6-hexahidrotolueno-di-isocianato y sus mezclas isoméricas correspondientes; y 4,4'-, 2,2'- y 2,4'-diciclohexil-metanodi-isocianato y sus mezclas isoméricas correspondientes. También son útiles en la presente invención el 1 , 3-tetra-metilén xilen di-isocianato.

También se utilizan de manera provechosa para el componente-A los denominados isocianatos multifuncionales modificados, es decir, los productos los cuales son obtenidos a través de reacciones químicas de los di-isocianatos y/o poli-isocianatos anteriores. Los poli-isocianatos son ejemplos que contienen ésteres, ureas, biuretos, alofanatos y, preferentemente, carbodi-imidas y/o uretonomina, y di-isocianatos o poli-isocianatos que contienen grupos de isocianurato y/o uretano. También pueden ser utilizados los poli-isocianatos líquidos que contienen grupos carbodi-imida, grupos uretonomina y/o anillos de isocianurato, que tienen contenidos de grupos de isocianato (NCO) desde el 120% al 40% en peso, más preferentemente del 20% al 35% en peso. Estos incluyen, por ejemplo, poli-isocianatos basados en 4,4'-2,4'- y/o 2,2'-difenilmetano di-isocianato y las mezclas isoméricas correspondientes, 2,4- y/o 2,6-toluenodi-isocianato y las mezclas isoméricas correspondientes; mezclas de difenilmetano di-isocianatos y PMDI; y mezclas de toluenodi-isocianatos y PMDI y/o difenilmetano di-isocianatos.

Los prepolímeros adecuados para utilizarse como el componente de poli-isocianato de las formulaciones de la presente invención son prepolímeros que tienen contenidos de NCO desde el 2% al 40% en peso, más preferentemente del 4% al 30% en peso. Estos prepolímeros son preparados mediante la reacción de los di- y/o poli-isocianatos con materiales que incluyen dioles y trioles de peso molecular más bajo, pero que también pueden ser preparados con compuestos de hidrógeno activo multivalente tal como di-y tri-aminas y di- y tri-tioles. Los ejemplos individuales incluyen poli-isocianatos aromáticos que contienen grupos uretano, preferentemente que tienen contenidos de NCO del 5% al 40% en peso, más preferentemente del 20% al 35% en peso, obtenidos mediante la reacción de los di-isocianatos y/o poli-isocianatos con, por ejemplo, polioles tales como dioles, trioles, oxialquilénglicoles, dioxialquilénglicoles, o polioxialquilénglicoles de peso molecular más bajo que tienen pesos moleculares hasta de aproximadamente 800. Estos polioles pueden ser empleados individualmente o en mezclas como di- y/o polioxialquilénglicoles. Por ejemplo, pueden ser utilizados los dietilénglicoles, dipropilénglicoles, polioxietilénglicoles, etilénglicoles, propilénglicoles, butilénglicoles, polioxipropilénglicoles y polioxipropilén polioxietilénglicoles. También se pueden utilizar polioles de poliéster, así como dioles alquilos tales como butano diol. También son útiles otros dioles e incluyen bishidroxietil- o bishidroxipropil-bisfenol A, ciclohéxano dimetanol, y bishidroxietil hidroquinona.

El componente de poli-isocianato también es útil como las formulaciones de prepolímero que pueden ser empleadas en la presente invención: (i) poli-isocianatos que tienen un contenido de NCO del 8% al 40% en peso que contienen grupos carbodi-imida y/o grupos uretanos, formados de 4,4'-difenilmetano di- isocianato o una mezcla de 4,4'- y 2,4'-d¡fenilmetano di-isocianatos; (¡i) prepolímeros que contienen grupos NCO, que tienen un contenido de NCO del 2% al 35% en peso, basado en el peso del prepolímero, preparado mediante la reacción de polioles que tienen una funcionalidad de preferentemente el 1.75 al 4 y un peso molecular de 800 a 15,000 ya sea con 4,4'-difenilmetano di-isocianato, una mezcla de 4,4'- y 2,4'-difenilmetano di-isocianato, o una mezcla de (i) y (ii); y (iii) 2,4' y 2,6-tolueno-di-isocianato y sus mezclas isoméricas correspondientes.

El PMDI en cualquiera de sus formas es el poli-isocianato más preferido para utilizarse con la presente invención. Cuando es utilizado, preferentemente tiene un peso equivalente entre 125 y 300, más preferentemente de 130 a 175, y una funcionalidad promedio mayor de aproximadamente 1.5. Lo más preferido es una funcionalidad promedio de 1.75 a 3.5. La viscosidad del componente de poli-isocianato preferentemente es de 25 a 5,000 centipoises (cP) (del 0.025 hasta aproximadamente 5 Pa*s), pero valores de 100 a 1,000 cP a una temperatura de 25°C (0.1 a 1 Pa*s) son preferidos para facilidad de procesamiento. Se prefieren viscosidades similares en donde son seleccionados componentes de poli-isocianato alternativos. Todavía, preferentemente el componente de poli-isocianato de las formulaciones de la presente invención es seleccionado del grupo consistente de MDI, PMDI, un prepolímero de MDI, un prepolímero de PMDI, un MDI modificado, y mezclas de los mismos.

En proporción es deseable que la proporción del componente-A al componente-B (composición de poli-isocianato a poliol) se encuentre en un rango de aproximadamente 2.5 hasta aproximadamente 4; en algunas modalidades no limitativas, el índice de isocianato de una manera deseable es de aproximadamente 2.8 hasta aproximadamente 3.5.

Componentes Opcionales de la Formulación Se pueden incluir en la invención otros polioles, además de los tres indicados como necesarios para la invención, y si son incluidos, son considerados como que son parte del componente-B de las formulaciones. Aunque estos materiales adicionales son generalmente incluidos como parte del componente-B durante el proceso de formulación, estos son tratados aquí por separado debido a que son considerados opcionales. Dichos componentes pueden incluir uno o más de otros polioles de poliéter o poliéster del tipo generalmente empleado en procesos para hacer espumas de poliuretano y/o poli-isocianurato. Otros compuestos que tienen al menos dos átomos de hidrógeno reactivos al isocianato también pueden estar presentes, por ejemplo, polioles de politioéter, amidas poliéster y poliacetales que contienen grupos hidroxilo, policarbonatos alifáticos que contienen grupos hidroxilo, poliéteres de polioxialquileno terminados en amina, y preferentemente, polioles de poliéster, polioles de poliéter de polioxialquileno, y polioles de dispersión de injertos. También pueden ser empleadas las mezclas de dos o más de los materiales anteriormente mencionados.

Además del componente-A y el componente-B como se describió anteriormente, la formulación de la presente invención puede incluir aditivos adicionales o modificadores tales como son bien conocidos en la técnica. Por ejemplo, pueden ser empleados los tensioactivos, catalizadores, retardantes de flama, y/o rellenadores. Los ejemplos de estos mismos son, en particular, uno o más catalizadores de trimerización. El catalizador de trimerización empleado puede ser cualquiera de aquellos conocidos para los expertos en la técnica que catalizará la trimerización de un compuesto de isocianato orgánico para formar una porción de isocianurato. Para los catalizadores de trimerización de isocianatos típicos, consultar "El Manual de Plástico Celular" {The Journal of Cellular Plastics), Noviembre/Diciembre 1975, página 329: y las Patentes Norteamericanas Nos. 3,745,133; 3,896,052; 3,899,443; 3,903,018; 3,954,684 y 4,101,465; cuyas descripciones están incorporadas en su totalidad al presente documento como referencia. Los catalizadores típicos de trimerización incluyen sales de glicina, catalizadores de trimerización de amina terciaria, sales de ácido carboxílico de metal alcalino, y mezclas de estas clases de catalizadores. Las especies preferidas dentro de las clases son N-2-hidroxi-5-nonilfenil-metil-N-metilglicinato sódico, ?,?-dimetilciclohexíl-amina sódica, y mezclas de los mismos. También están incluidos en los componentes catalizadores preferidos los epóxidos descritos en la Patente Norteamericana No. 3,745,133, cuya descripción está incorporada al presente documento en su totalidad como referencia.

Otra categoría de catalizadores que pueden ser incluidos son los catalizadores de amina, incluyendo cualquier compuesto orgánico el cual contiene por lo menos un átomo de nitrógeno terciario, y tiene la capacidad de catalizar la reacción de hidroxil/isocianato entre el componente-A y el componente-B. Las clases típicas de aminas incluyen las N-alquilmorfolinas, N-alquil-alcanolaminas, N , N-dialquilciclohexilaminas, y alquilaminas en donde los grupos alquilo son metilo, etilo, propilo, butilo y formas isoméricas de los mismas, y aminas heterocíclicas. Típicas pero no limitantes de las mismas son la trietiléndiamina, tetrametiletiléndiamina, bis(2-dimetilaminoetil)éter, trietilamina, tripropilamina, tributilamina, triamilamina, piridina, quinolina, dimetilpiperazina, piperazína, N, N-dimetílcicIohexilamina, N-etil-morfolina, 2-metilpropanodiamína, metiltrietiléndiamina, 2,4,6-tridimetilamino-metil)fenol, N,N',N"-tris(dimetilaminopropil)sim-hexahidrotriazina, y mezclas de los mismos. Un grupo preferido de aminas terciarias de las cuales se puede hacer una selección comprende bis(2-dimetilamino-etil)éter, dimetilciclohexilamina, N,N-d¡metil-etanolamina, trietiléndiamina, trietilamina, 2,4,6-tri(dimetilaminometil)fenol, ?,?',?-etilmorfolina, y mezclas de las mismas.

También se pueden utilizar catalizadores que no son amina en la presente invención. Típicos de dichos catalizadores son los compuestos organometálicos de bismuto, plomo, estaño, titanio, hierro, antimonio, uranio, cadmio, cobalto, torio, aluminio, mercurio, zinc, níquel, cerio, molibdeno, vanadio, cobre, manganeso, zirconio, y combinaciones de los mismos. Incluidos para propósitos de ilustración solamente se encuentran el nitrato de bismuto, 2-etilhexoato de plomo, benzoato de plomo, naftenato de plomo, cloruro férrico, trícloruro de antimonio, glicolato de antimonio, combinaciones de los mismos, y similares. Una clase preferida incluye las sales estañosas de ácidos carboxílicos, tales como acetato estañoso, octato estañoso, 2-etilhexoato estañoso, 1 metilimidazol, laurato estañoso, así como las sales de estaño dialquilo de ácidos carboxílicos, tales como dibutil estaño diacetato, dibutil estaño dilaurato, dibutil estaño dimaleato, dioctil estaño diacetato, combinaciones de los mismos, y similares.

Los catalizadores, tales como NIAX* A-1, POLYCAT* 9 y/o POLYCAT* 77, pueden ser incluidos en cantidades de aproximadamente 1 hasta aproximadamente 8 partes, en total, del componente-B. (NIAX* A-1 que se consigue de General Electric. POLYCAT* 9 y POLYCAT* 77 están disponibles en Air Products). Los catalizadores adicionales, tales como TOYOCAT* DM 70 u otros catalizadores de gelificacion, pueden ser incluidos en cantidades en un rango de 0 hasta aproximadamente 2 partes. (TOYOCAT* DM 70 que se consiguen en Tosoh Corporation).

Otros aditivos útiles con la presente invención son uno o más retardantes de flama brominados o no brominados, tales como tris(2-cloroetil)fosfato, tris(2-cloropropil)fosfato, tris(1,3-dicloropropil)fosfato, fosfato de diamonio, varios compuestos aromáticos halogenados, óxido de antimonio, trihidrato de alúmina, cloruro de polivinilo, y combinaciones de los mismos. Los agentes de dispersión, estabilizadores de células, y tensioactivos también pueden ser incorporados en las formulaciones. Los tensioactivos, incluyendo tensioactivos orgánicos y tensioactivos basados en silicona, pueden ser agregados para que sirvan como estabilizadores de células. Algunos materiales representativos se venden bajo las designaciones SF-1109, L-520, L-521 y DC-193, las cuales son, generalmente, copolímeros de bloque de polisiloxano polioxilalquileno, tales como los descritos en las Patentes Norteamericanas Nos. 2,834,748; 2,917,480; y 2,846,458, cuyas descripciones están incorporadas en su totalidad al presente documento como referencia. También están incluidos los tensioactivos orgánicos que contienen copolímeros de bloque de polioxietileno-polioxibutileno, como se describen en la Patente Norteamericana No. 5,600,019, cuya descripción está incorporada al presente documento en su totalidad como referencia. Es particularmente deseable emplear una cantidad menor de un tensioactivo para estabilizar la mezcla de reacción de la formación de espuma hasta que se cura. Otros tensioactivos incluyen éteres de polietilénglicol de alcoholes de cadena larga, amina terciaria o sales de alcanolamina de ésteres de sulfato de ácido alílico de cadena larga, ésteres alquilsulfónicos, ácidos alquil arilsulfónicos, y combinaciones de los mismos. Dichos tensioactivos son empleados en cantidades suficientes para estabilizar la reacción de formación de espuma contra el colapso y la formación de células grandes desiguales. Generalmente son suficientes para este propósito de aproximadamente 0.2 hasta aproximadamente 3 partes del tensioactivo por 100 partes en peso de la composición de poliol. Los tensioactivos tales como DABCO* DC-5598, pueden ser incluidos en cualquier cantidad en un rango de 0 hasta aproximadamente 6 partes. (DABCO* DC-5598 se consigue en Air Products). Pueden ser agregados otros tensioactivos tales como negro de carbono y colorantes. Finalmente, también pueden ser incluidos los rellenadores y pigmentos tales como sulfato de bario, carbonato de calcio, grafito, negro de carbono, dióxido de titanio, óxido de hierro, microesferas, trihidrato de alúmina, wolastonita, fibras de vidrio preparadas (en gotas o continuas), y fibras de poliéster y otras fibras poliméricas.

Preparación de la Espuma El polímero de poli-isocianurato preparado de acuerdo con el proceso de la presente invención es un polímero de celda cerrada, hecho espuma y rígido. Dicho polímero generalmente es preparado mediante la mezcla íntima de los componentes de reacción, es decir, un componente de poliol (consistente esencialmente de, o que comprende una composición de un agente de poliol/soplado definida anteriormente), junto con un componente de isocianato, es decir, dos corrientes; o un componente de poliol separado (consistente esencialmente de, o que comprende la composición de poliol definida anteriormente), el componente de agente de soplado, y el componente de isocianato, es decir, tres corrientes, con el componente de poliol y el componente de agente de soplado mezclándose justamente antes del contacto de los mismos con el componente de isocianato) a temperatura ambiente o una temperatura ligeramente elevada por un período corto. Esta mezcla se puede llevar a cabo ya sea en un aparato de rociado, una cabeza de mezcla con o sin mezclador estático para combinar el componente de poliol y el agente de soplado, o un recipiente, y luego rociar o depositar de otra manera la mezcla de reacción sobre un substrato. Este substrato puede ser, por ejemplo, una lámina al frente flexible o rígida hecha de lámina u otro material el cual está siendo transportado a lo largo de una línea de producción.

En modalidades alternativas, la mezcla de reacción puede ser vertida en un molde abierto o distribuida por medio de un equipo de depósito en un molde abierto o simplemente depositada en una ubicación para la cual es destinada, es decir, la aplicación de vertido en el lugar, tal como entre las paredes interiores y exteriores de una estructura. En el caso de la deposición, se puede aplicar una segunda lámina a la parte superior de la mezcla depositada. En otras modalidades, la mezcla puede ser inyectada en un molde cerrado, con o sin asistencia de vacío para el relleno de la cavidad. Si es empleado un molde, generalmente es calentado.

En general, dichas aplicaciones pueden ser realizadas utilizando técnicas de prepolímero o semi-prepolímero de un disparo usadas juntas con métodos de mezcla convencionales. La mezcla, al momento de la reacción, toma la forma del molde y se adhiere al substrato para producir un polímero de p o I i -isocianurato de una estructura más o menos predefinida, la cual entonces se permite que se cure en el lugar o en el molde, ya sea parcial o completamente. Las condiciones adecuadas para promover la cura del polímero incluyen una temperatura generalmente de 20°C a 150°C, preferentemente de 35°C a 75°C, y más preferentemente de 45°C a 55°C. Dichas temperaturas generalmente permitirán que el polímero curado suficientemente sea removido del molde, en donde el mismo es utilizado, generalmente dentro de uno a 10 minutos y más generalmente dentro de uno a cinco minutos después de la mezcla de los reactivos. Las condiciones de cura óptima dependerán de los componentes particulares, incluyendo catalizadores y cantidades utilizadas para preparar el polímero y también el tamaño y forma del artículo manufacturado.

El resultado puede ser una espuma rígida en la forma de material para losas, un moldeado, una cavidad rellenada, incluyendo pero sin limitarse a un tubo o pared o estructura del casco de un barco aislado, una espuma rociada, una espuma batida, o un producto laminado manufacturado continuamente o de manera discontinua, que incluye pero no está limitado a productos laminados formados con otros materiales, tales como madera dura, tableros de yeso, plástico, papel o metal. Ventajosamente, las espumas de poli-isocianurato preparadas en la presente invención pueden mostrar cohesión y adhesión mejoradas y una incidencia reducida a los huecos cuando son aplicadas directamente a un substrato de metal, tal como una lámina de soporte, tal como es utilizado para estructuras de aislamiento.

La descripción anterior pretende ser general y no pretende ser inclusiva de todas las modalidades de la presente invención. De un modo similar, los ejemplos siguientes se proporcionan para que sean únicamente ilustrativos y no pretenden definir o limitar la presente invención de manera alguna. Aquellos expertos en la técnica estarán completamente advertidos de que otras modalidades, dentro del alcance de las reivindicaciones, se podrán apreciar a partir de la consideración de la especificación y/o la práctica de la presente invención tal y como aquí se describe. Dichas otras modalidades pueden incluir selecciones de componentes específicos y proporciones de los mismos; mezclas y condiciones de reacción, recipientes, aparatos de despliegue y protocolos; funcionamiento y selectividad; identificación de productos y derivados; procesamiento posterior y uso de los mismos; y similares; y aquellos expertos en la técnica reconocerán que ellos pueden ser variados dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

EJEMPLOS Los materiales utilizados en los ejemplos son los siguientes: TERATE* 2541V es un poliol de poliéster aromático, que se consigue en Invista.

VORALAST* GF422 es un poliol de poliéster alifático preparado a partir de la reacción de ácido adípico, etilénglicol y dietilénglicol, que tienen un número hidroxilo de 56, que se consigue en The Dow Chemical Company.

IP* 585 es un Poliol IP 585, un poliol de oxipropilén-oxietileno iniciado por resina aromática con un número hidroxilo de 195 y una funcionalidad promedio de 3.3, que se consigue en The Dow Chemical Company.

TERCAROL* 5902 es un TDA iniciado, un poliol oxipropilén oxietileno, que se consigue en The Dow Chemical Company.

TCPP es un fosfato de tris(cloroisopropilo).

DEEP es dietil etilfosfonato.

CURITHANE* 206 es un catalizador que se consigue en The Dow Chemical Company.

DMCHA es una dimetilciclohexilamina.

DC* 5598 es DABCO DC 5598, un tensioactivo que se consigue en Air Products. Ácido fórmico es un producto de una pureza del 98% que sirve como un agente de soplado químico.

HFC-245fa es 1 , 1 , 1 ,3,3-pentafluoropropano, un agente de soplado de hidrofluorocarbono.

Ejemplos 1 y 2 Se prepararon dos mezclas del componente-B y su estabilidad fue evaluada.

Sus componentes y funcionamiento se muestran en la Tabla 1.

Tabla 1 Ejemplos Comparativos del 1 al 4 Se prepararon cuatro mezclas adicionales de componente-B, para propósitos de compararlos con los Ejemplos 1 y 2. Los componentes de estas mezclas y su evaluación de estabilidad se muestran en la Tabla 2. Los procedimientos de mezclado son idénticos a aquellos de los Ejemplos 1 y 2.

Tabla 2 Ejemplo 3 y Ejemplos Comparativos del 5 al 7 Se prepararon una serie de paneles de espuma de p o I i -isocianurato en substratos de acero colocados en un molde cerrado utilizando los componentes y proporciones mostrados en la Tabla 3, y de otro modo utilizando métodos y procedimientos de preparación idénticos. Un pánel es un ejemplo de la invención (Ejemplo 3) y tres son comparativos (Ejemplos Comparativos del 5 al 7). Luego son evaluados en los moldes Brett y moldes jumbo. La liberación de calor es medida por medio de calorimetría utilizando un calorímetro de cono, de acuerdo con el procedimiento de ISO5660, y para la resistencia de enlace por tensión, de acuerdo con la norma EN14509. Estos resultados también se muestran en la Tabla 3.

Tabla 3 tabla continua en la página siguiente) Tabla 3 (continuación) *Los datos de resistencia de enlace por tensión reportados son calculados como valores promedio. Aquellos con mecanismo de falla cohesiva son más altos en el caso del Ejemplo 3 que los Ejemplos Comparativos.

En general, el Ejemplo 3 muestra mejores propiedades de colorímetría de cono, con un pico reducido de liberación de calor y una liberación de calor total reducida. Las propiedades de resistencia al enlace por tensión mejoradas también se pueden ver en el Ejemplo 3.

Claims (19)

REIVINDICACIONES

1. Una composición de poliol estable en el almacén la cual comprende: (a) de aproximadamente el 1% hasta aproximadamente el 20% en peso de un poliol de poliéster alifático que tiene un número hidroxilo menor de aproximadamente 100, en donde el poliol de poliéster alifático es preparado mediante la reacción de por lo menos un ácido policarboxílico con un compuesto polihidroxi; (b) de aproximadamente el 1% hasta aproximadamente el 60% en peso de un poliol de poliéster aromático; (c) de aproximadamente el 1% hasta aproximadamente el 60% en peso de un poliol de poliéter tipo Novolac; y (d) de aproximadamente el 1% hasta aproximadamente el 20% en peso de un agente de soplado de hidrofluorocarbono; caracterizada porque la composición de poliol no exhibe separación de fase, determinada por una inspección visual no mejorada, por un período de por lo menos 60 días bajo condiciones ambientes.

2. La composición de poliol tal y como se describe en la reivindicación 1, caracterizada porque el ácido policarboxílico es seleccionado del grupo consistente de ácido adípico, ácido glutárico, ácido succínico, ácido pimélico, ácido subérico, ácido azelaico, ácido sebácico, undecanodoico, ácido dodecanodoico, ácido decanodicarboxílico, y ácido hexanodoico, ácido hexahidroftálico, ácido 1,3- y 1 ,4-ciclohexano dicarboxílico, ácido fumárico, ácido maleico, anhídrido maleico, anhídrido itálico, y combinaciones de los mismos.

3. La composición de poliol tal y como se describe en la reivindicación 1, caracterizada porque el compuesto polihidroxi es preparado del grupo consistente de alquileno inferior y alcoxialquileno inferior que tienen de dos a 12 átomos de carbono.

4. La composición de poliol tal y como se describe en la reivindicación 1, caracterizada porque el compuesto polihidroxi es seleccionado del grupo consistente de etilénglicol, dietilénglicol, propilénglicol, dipropilénglicol, 1,2- y 1,3-propanediol, 1 , 10-decanediol, glicerina, trimetilolpropano, 1,4-butanediol, 1 ,5-pentanediol, 1 ,6-hexanediol y 1,3- y 1,4-ciclohexano-dimetanol, etanediol, tri prop i léng I ico I , tetraetilénglicol, tetrapropilénglicol, tetrametilénglicol, y combinaciones de los mismos.

5. La composición de poliol tal y como se describe en la reivindicación 1, caracterizada porque el poliol de poliéster alifático es preparado mediante la reacción de un ácido graso de dimero, o un éster de ácido graso del mismo; un ácido policarboxílico que no es dimero; y un compuesto polihidroxi.

6. La composición de poliol tal y como se describe en la reivindicación 5, caracterizada porque el ácido graso de dimero es un producto de dimerización de ácido oleico, ácido linoleico, ácido linolénico, ácido palmitoleico, ácido elaídico o una mezcla insaturada de grasas y aceites naturales obtenida por la hidrólisis de aceite de girasol, aceite de frijol soya, aceite de oliva, aceite de semilla de colza, aceite de semilla de algodón, o aceite de sebo.

7. La composición de poliol tal y como se describe en la reivindicación 1, caracterizada porque el ácido policarboxílico es ácido adípico, y el compuesto polihidroxi es etilénglicol o dietilénglicol.

8. La composición de poliol tal y como se describe en la reivindicación 1, caracterizada porque el poliol de poliéster alifático es seleccionado del grupo consistente de polioles de poliéster alifático heterocíclicos y cicloalifáticos y polioles de poliéster alifático de lactonas.

9. La composición de poliol tal y como se describe en la reivindicación 8, caracterizada porque los polioles de poliéster alifático de lactonas son seleccionados del grupo consistente de epsilon-caprolactonas, ácidos hidroxicarboxílicos, y combinaciones de los mismos.

10. La composición de poliol tal y como se describe en la reivindicación 1, caracterizada porque el poliol de poliéster aromático es seleccionado del grupo consistente de polioles de poliéster aromáticos que tienen por lo menos aproximadamente el 50% en peso de contenido aromático.

11. La composición de poliol tal y como se describe en la reivindicación 10, caracterizada porque el poliol de poliéster aromático tiene de aproximadamente el 70% hasta aproximadamente el 90% en peso de contenido aromático.

12. La composición de poliol tal y como se describe en la reivindicación 1, caracterizada porque el poliol de poliéster aromático es obtenido mediante la transesterificación de los residuos de reacción crudos o resinas de poliéster de desecho.

13. La composición de poliol tal y como se describe en la reivindicación 1, caracterizada porque el poliol de poliéter tipo Novolac es preparado a partir de un fenol seleccionado del grupo consistente de o-, m-, y p-cresoles, etilfenol, nonilfenol, p-fenilfenol, 2,2-bis(4-hidroxifenol)propano, beta-naftol, beta-hidroxiantraceno, p-clorofenol , o-bromofenol, 2,6-dicloro-fenol, p-nitrofenol, 4-nitro-6-fenilfenol, 2-nitro-4-metilfenol , 3,5-dimetilfenol, p-isopropilfenol, 2-bromo-4-ciclohexilfenol, 4-t-butilfenol, 2-metil-4-bromofenol, 2-(2-hidroxipropil)fenol, 2-(4-hidroxifenol)etanol, 2-carbetoxifenol, 4-cloro-metilfenol, y mezclas de los mismos.

14. La composición de poliol tal y como se describe en la reivindicación 1, caracterizada porque el poliol de poliéster alifático está presente en una cantidad del 1% al 20% en peso; el poliol de poliéster aromático está presente en una cantidad de aproximadamente el 1% al 50% en peso; y el poliol de poliéter tipo Novolac está presente en una cantidad de aproximadamente el 20% hasta aproximadamente 50% en peso; basado en la composición de poliol.

15. La composición de poliol tal y como se describe en la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además un agente de soplado de hidrocarbono o hidrohalocarbono.

16. La composición de poliol tal y como se describe en la reivindicación 15, caracterizada porque el agente de soplado es seleccionado del grupo que consiste de HCFC-142b (1-cloro-1 , 1 -difluoroetano), HCFC-22 (cloro-difluorometano), HFC-245fa (1 , 1 , 1 ,3,3-pentafluoropropano), HCFC-365mfc (1,1,1,3,3-pentafluorobutano), HFC227ea (1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropano), HFC-134a ( 1 , 1 , 1 ,2-tetrafluoroetano), butano, isobutano, 2,3-dimetilbutano, n- e isómeros i-pentano, isómeros hexano, isómeros heptano, ciclopentano, ciclohexano, cicloheptano, y combinaciones de los mismos.

17. La composición de poliol tal y como se describe en la reivindicación 1, caracterizada porque el agente de soplado está presente en una cantidad de aproximadamente 2 hasta aproximadamente 15 partes por 100 partes mediante el peso de la composición del poliol.

18. Una formulación para preparar una espuma de poliisocianurato que comprende un poliisocianato; y una composición de poliol que comprende (a) de aproximadamente 1 hasta aproximadamente 20 por ciento en peso de un poliol poliéster alifático que tiene un número hidroxilo de al menos aproximadamente 100, en donde el poliol de poliéster alifático es preparado mediante la reacción de al menos un ácido policarboxílico con un compuesto de polihidroxi; (b) desde aproximadamente 1 hasta aproximadamente 60 por ciento en peso de un poliol de poliéster aromático; (c) desde aproximadamente 1 hasta aproximadamente 60 por ciento en peso de un poliol de poliéter de tipo Novolac; y (d) desde aproximadamente 1 hasta aproximadamente 20 por ciento de un agente de soplado de hidrofluorocarbono; siendo tal la composición de poliol que no exhibe separación de fase, determinada mediante una inspección visual no mejorada, por un período de por lo menos 60 días bajo condiciones ambiente.

19. Un método para preparar una espuma de poliisocianurato que comprende poner en contacto bajo condiciones de formación de espuma un poliisocianato; y una composición de poliol que comprende (a) de aproximadamente 1 hasta aproximadamente 20 por ciento en peso de un poliol de poliéster alifático que tiene un número hidroxilo menor de aproximadamente 100, caracterizado porque el poliol de poliéster alifático es preparado mediante la reacción de por lo menos un ácido policarboxílico con un compuesto polihidroxi; (b) de aproximadamente 1 hasta aproximadamente 60 por ciento en peso de un poliol de poliéster aromático; (c) de aproximadamente 1 hasta aproximadamente 60 por ciento en peso de un poliol de poliéter tipo Novolac; siendo tal la composición del poliol que no exhibe separación de fase, determinada por una inspección visual no mejorada por un período de por lo menos 60 días bajo condiciones ambiente; y (d) de aproximadamente 1 hasta aproximadamente 20 por ciento en peso de un agente de soplado de hidrofluorocarbono; siendo tal la composición de poliol que no exhibe separación de fase, determinada por la inspección visual no mejorada, por un período de por lo menos 60 días bajo condiciones ambiente; en un rango de índice de isocianato de aproximadamente 2.5 hasta aproximadamente 4; para formar una espuma rígida de poliisocianurato.