BRPI0520467A2 - processo e composição para a preparação de poliuretanas transparentes e poliuretanas assim obtidas e artigos - Google Patents

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Abstract

A presente invenção refere-se a um processo para a preparação de poliuretanas transparentes que é descrito, compreendendo a etapa a) de preparação de um pré-polímero através de reação de um ou mais isocianatos alifáticos ou cicloalifáticos, tendo dois ou mais grupos isocianato, e um ou mais compostos poliidróxi, tendo dois ou mais grupos hidróxi e um peso molecular variando de a partir de 150 a 2000, etapa b) de preparação de uma composição compreendendo um ou mais compostos poliidróxi, tendo dois ou mais grupos hidróxi e um peso molecular variando de a partir de 150 a 2000 e uma funcionalidade de a partir de 2 a 5, e um catalisador adequado, e etapa c) de reação do pré-polímero então obtido com a composição da etapa b), onde no final da etapa a) a porcentagem de grupos isocianato livres no pré-polímero é pelo menos 15%. No processo descrito preferido, a porcentagem dos grupos isocianato livres no pré-polímero é de a partir de 15 a 30%. Particularmente, descreve-se uma composição para a preparação de poliuretanas transparentes e poliuretanas obteníveis através do dito processo.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PROCESSOE COMPOSIÇÃO PARA A PREPARAÇÃO DE POLIURETANAS TRANS-PARENTES E POLIURETANAS OBTIDAS A PARTIR DELES".
DESCRIÇÃO
A presente invenção refere-se a um processo para a preparaçãode poliuretanas que são rígidas ou semi-rígidas, opticamente transparentes,altamente resistentes a impacto e calor. Particularmente, a invenção refere-se a novas poliuretanas que são obtidas através de tal processo.
Dentre os materiais plásticos conhecidos pelas suas proprieda-des ópticas, policarbonatos e poliuretanas são atualmente usados para apreparação de artigos transparentes para luz visível.
Policarbonatos têm encontrado aplicação em vários campos óp-ticos porque eles mostram boa resistência a impacto junto com sua altatransparência. Dentre elas, particularmente em aplicação oftálmica, o poli-carbonato obtido através de polimerização de dietilenoglicol bisalilcarbonato,também chamado vidro orgânico ou resina dura, encontrou aplicação. Noentanto, a fim de produzir artigos homogêneos a partir de ADC, procedimen-tos de moldagem longos de 12 a 30 horas e o uso de peróxidos são neces-sários. Ainda, tal policarbonato mostra redução de volume durante cura de apartir de 10%, o que não o torna muito adequado para formar artigos trans-parentes tendo formatos complexos.
Poliuretanas transparentes são da mesma maneira conhecidas,conforme obtido através de reação de um derivado de isocianato com umaamina aromática. O documento WO 03/044071 revela a reação de um pré-polímero obtido através de reação de um isocianato e um poliol com um a-gente de polimerização amino, tal como 4,4'-metilenobis-3-cloro-2,6-dietilanilina. A poliuretana descrita no documento, embora usada em indús-tria óptica porque ela mostra boas propriedades de ambas resistências quí-mica e mecânica, bem como boas propriedades de transparência, mostramaquinabilidade difícil e pobre capacidade de fingimento. Ainda, as aminasaromáticas têm problemas ambientais, uma vez que elas são consideradasser potencialmente cancerígenas. Partes ou objetos transparentes feitos depoliuretanas obtidas através do uso de isocianatos alifáticos e aminas aro-máticas produzem na verdade vapores e cheiros desagradáveis, em particu-lar quando submetidos à modelagem mecânica tal como faceamento, esme-rilação, perfuração e polimento. Além disso, durante o processamento me-cânico, por exemplo, durante faceamento ou esmerilhaçao, as ferramentasusadas devem ser continuamente limpas uma vez que as lascas produzidasbloqueiam ou "sujam" as ferramentas.
Um objetivo da presente invenção é então prover um processopara a preparação de poliuretanas tendo características ópticas, proprieda-des de maquinabilidade e capacidade de coloração dos policarbonatos exce-lentes, mas tendo ao mesmo tempo boas propriedades mecânicas.
Um objetivo adicional da invenção é prover um processo quepermita tempos de moldagem breves e uma redução polimerica escassadurante a cura.
Os objetivos acima foram atingidos através de um processo con-forme indicado na reivindicação 1.
O processo para a preparação de poliuretanas de acordo com ainvenção prove as etapas que seguem:
a) preparação de um pré-polímero através de reação de um oumais isocianatos alifáticos ou cicloalifáticos tendo dois ou mais grupos isoci-anato com um ou mais compostos poliidróxi tendo dois ou mais grupos hi-droxi e um peso molecular variando de a partir de 150 a 2000;
b) preparação de uma composição compreendendo um ou maiscompostos poliidróxi tendo dois ou mais grupos hidróxi, um peso molecularvariando de a partir de 150 a 2000 e funcionalidade de a partir de 2 a 5 e umcatalisador adequado;
c) reação do pré-polímero da etapa a) com a composição da e-tapa b),
onde no final da etapa a), a porcentagem de grupos isocianato livres no pré-polímero é pelo menos 15%.
A invenção será agora descrita em detalhes com referência aalgumas modalidades, que são aqui providas para propósitos exemplificati-vos e não-limitantes.
No final da etapa a), a porcentagem de grupos isocianato livres épelo menos 15%. De preferência, tal porcentagem pode variar de a partir de15 a 30%, com mais preferência, de a partir de 20 a 25%.
O pré-polímero da etapa a) do processo de acordo com a inven-ção é de preferência obtido usando um ou mais isocianatos alifátiços sele-cionados do grupo consistindo em 4,4'-metilenobis(cicloexilisocianato), isofo-rona diisocianato, 2,5(6)-diisocianato-metilbiciclo(2.2.1)heptano ebis(isocianato metil)cicloexano. De preferência, o isocianato cicloalifático é4,4'-metilenobis(cicloexilisocianato) ou isoforona diisocianato, com mais pre-ferência, 4,4'-metilenobis(cicloexilisocianato).
Os compostos poliidróxi de etapa a) e da etapa b) têm, de prefe-rência e independentemente um do outro, um peso molecular de a partir de150 a 1000, e, com mais preferência, de a partir de 150 a 800.
Os compostos poliidróxi da etapa a) e da etapa b) podem seriguais ou diferentes e são independentemente um do outro selecionados dogrupo consistindo em poliester polióis, caprolactona polióis, poliéter polióis,amino polióis e policarbonato polióis.
Quando tais compostos poliidróxi da etapa a) ou etapa b) ouambas são poliester polióis, eles podem ser, independentemente um do ou-tro, polióis de baixo peso molecular tendo de a partir de 2 a 10 átomos decarbono, tal como etileno glicol, propileno glicol, dietileno glicol, 1,4-butanodiol, neopentilglicol, 1,6-hexanodiol, esterificado por um ou mais áci-dos carboxílicos tendo de a partir de 4 a 10 átomos de carbono, tal comoácido adípico, ácido succínico e ácido sebácico. De preferência, o poliesterpoliol da invenção tem um peso molecular de a partir de 400 a 1000, commais preferência, cerca de 1000. O poliester poliol preferido é um poliol ten-do 2-10 átomos de carbono esterificado por ácido adípico, com mais prefe-rência, ele é etileno glicol e/ou dietileno glicol esterificado por ácido adípico.
Particularmente, compostos adequados da invenção são, por exemplo, adi-pato de etileno-dietileno glicol comercialmente disponível como Bester 48®(PM=1000) da Rohm e Haas ou como Realkyd 10D10® (PM=1000) da CrayValley.
Quando os compostos poliidróxi da etapa a) e da etapa b) ouambas são uma policaprolactona poliol, eles podem ser, independentementeum do outro, um produto da reação de épsilon-caprolactona com um poliolde peso molecular baixo de a partir de 2 a 20 átomos de carbono. De prefe-rência, a policaprolactona poliol da invenção tem um peso molecular de apartir de 400 a 600, com mais preferência de a partir de 500 a 550. Commais preferência, tal produto da reação de épsilon-caprolactona é um produ-to da reação de épsilon-caprolactona com dietileno glicol, chamado 2-oxepanona. Policaprolactona polióis adequadas são: a caprolactona poliolcomprada como Capa 2054® (PM=550) da Solvay e a caprolactona poliolcomprada como Tone 0201®(PM=530) da Dow Chemical.
Quando os compostos poliidróxi da etapa a) e da etapa b) ouambas são um poliéter poliol, eles podem ser, independentemente um dooutro, um ou mais de politetrametileno glicol (PTMG), trimetilolpropano etoxi-lado e um produto de condensação de oxido de etileno e/ou oxido de propi-leno tendo um peso molecular de a partir de 200 a 1000. Com mais prefe-rência, o poliéter poliol é um produto de condensação de oxido de etilenoe/ou oxido de propileno com iniciador de glicerina e trimetilolpropano tendopeso molecular de a partir de 200 a 600. Com mais preferência ainda, o poli-éter poliol é um polioxialquilenotriol tendo peso molecular de cerca de 300,obtido através de um iniciador de trimetilolpropano e oxido de propileno.Compostos adequados são: polioxialquilenotriol obtido através de um inicia-dor de trimetilolpropano comprado da Demosphen 550U® (PM=450) da Ba-yer, um Polyether V531® (306) da ditta Bayer, como Demosphen 4011®(PM=306) da Bayer, como Multranol 4011® (PM=306) da Mobay, como PolyG30-565® da Arch Chemical; poliéter poliol de glicerina propoxilada compra-do como Voranol CP 450® (PM=450) da Dow Chemical; polioxialquilenotriolbaseado em glicerina comprado como Alcupol C 6010® (PM=30) da Repsol;como Adeka g-300® (PM=300) da Adeka, como Voranol CP300® (PM=300)da Dow Chemical, como Jeffol G 30-240® (PM=300) da Huntsmann, comoLupranol 3530® (PM=300) da Basf; trimetilolpropano etoxilado compradocomo Polyol TP08® (PM=170) da Perstorp.
Quando os compostos poliidróxi de etapa a) e da etapa b) ouambas são um poliamino poliol, eles podem ser um ou mais amino poliol deuma amina terciária alifática C3-C30 ou poliamina terciária alifática C3-C30.
De preferência, o amino poliol tem uma funcionalidade de a partir de 3 a 5 etem um peso molecular de a partir de 200 a 400, ou, com mais preferência,ele é N,N,N',N'-tetracis(2-hidroxipropil)etileno diamina. Exemplo de aminopoliol é N,N,N',N'-tetracis(2-hidroxipropil)etileno diamina comprado comoPOLY-Q®40-800 (PM290) da Arch Chemicals.
Quando os compostos poliidróxi de etapa a) e da etapa b) ouambas são um policarbonato poliol, eles podem ser de preferência um poli-carbonato poliol obtido através da esterificação de dimetilcarbonato com umdiol de 5-10 átomos de carbono, com mais preferência ainda um produto daesterificação de dimetilcarbonato com 1,6-hexanodiol. De preferência, o poli-carbonato poliol tem um peso molecular de a partir de 600 a 900, com maispreferência de a partir de 750 a 850. Exemplos adequados são polialquile-nocarbonato diol comprado como Ravecarb 104® (PM=760) da Polimeri Eu-ropa ou como Placcel CD 208 HL® (PM=800) da Daicel Chemical.
A funcionalidade do composto poliidróxi de etapa b) de acordocom a invenção é de a partir de 2 a 5, de preferência de a partir de 3 a 5.
Vantajosamente na etapa a) um ou mais polióis selecionados dogrupo consistindo em policarbonato poliol tendo um peso molecular de a par-tir de 200 a 800 e polieter poliol tendo um peso molecular de a partir de 150a 500, enquanto na etapa b) ou um polieter poliol tendo um peso molecularde a partir de 150 a 500 ou uma mistura de um polieter poliol tendo um pesomolecular de a partir de 150 a 500 e um amino poliol tendo peso molecularde a partir de 200 a 400 estão presentes. Mais vantajosamente, o dito polie-ter poliol da etapa a) é um poliol tendo um peso molecular de cerca de 300 euma funcionalidade de 3 e um ou mais compostos poliidróxi de etapa b) sãoou um polieter poliol de peso molecular de cerca de 300 e uma funcionalida-de de 3 ou uma mistura de um polieter poliol e um amino poliol com pesosmolecular de a partir de 220 a 360 e uma funcionalidade de a partir de 3 a 5.Mais vantajosamente ainda, o poliéter poliol da etapa b) é polioxialquilenotriol obtido através da condensação de oxido de propileno com um iniciadorde trimetilolpropano e os compostos poliidróxi da etapa b) são uma misturade polioxialquileno triol, obtido através da condensação de oxido de propile-no com iniciador de trimetilolpropano e N,N,N',N'-tetracis(2-hidroxipro-pil)etilenodiamina.
Na etapa c), o pré-polímero da etapa a) e os ingredientes da e-tapa b) reagem. A razão em peso entre o pré-polímero resultante da etapa a)e os ingredientes da etapa b) é de preferência de a partir de 1:1 a 3:1.
O catalisador da etapa b) pode ser um catalisador de amina oude metal. Dentre catalisadores de amina, trietileno diamina, triisopropanolamina e dietanol amina podem ser citados. Dentre os catalisadores de metal,derivados de estanho, zinco, bismuto, titânio, zircônio e mercúrio e seussais, tal como dilaurato de dibutil estanho, nitrato de bismuto, naftenato dezinco, titânio 2-propanoato, tris(3,6-diaza)hexanoato, neododecanoato defenilmercúrio, neodecanoato de bismuto, neodecanoato de zinco. Catalisa-dores adequados de acordo com a invenção são: dilaurato de dibutil estanhocomprado como Dabco T12® da Air Products, neododecanoato de fenilmer-cúrio comprado como Thorcat 535® da Thor Especialidades, neodecanoatode bismuto comprado como Neobi 200® da Sheperd Chemical, neodecanoa-to de zinco a 19% comprado como Bicat ZM® da Sheperd Chemical.
Antes da implementação da etapa c), aditivos podem ser adicio-nados aos compostos poliidróxi de etapa b) ou ao pré-polímero de etapa a)ou a ambos. Vantajosamente, tais aditivos são agentes de liberação internaou lubrificantes, agentes de coloração azul azul ou violeta, corantes, nano-partículas, absorvedores de UV (por exemplo, benzotriazóis como Tinu-vin571® da Ciba), estabilizadores tal como HALS (estabilizador de luz deamina impedida) comprado como Tinuvin 292® da Ciba, antioxidantes (porexemplo, Irganox 1135® da Ciba).
Os agentes de liberação são de preferência um ou mais elemen-tos selecionados de fluorpolímero, di-n-alquil-fosfato, polidimetil-siloxana,fosfato ácido de alcanol, sal de amônio, fosfato de mono-dialquiléster, alquil-tiofosfato, que podem ser adicionados à mistura de reação resultante deformação do pré-polímero na etapa a), aos compostos poliidróxi de etapa b)ou a ambos. Com mais preferência, os agentes de liberação são seleciona-dos do grupo consistindo em fosfato de di-n-butila, polidimetil-siloxana, fosfa-to ácido de dodecanol, fosfato ácido de diisopropila, cloreto de trimetilamô-nio, fosfato de mono-dialquiléter, metiltiofosfato, cloreto de trimetilcetilamô-nio, dimetiltiofosfato, dietiltiofosfato, dimetilditiofosfato, dipropiltiofosfato, buti-letilfosfato e poliglicoléter de laurilalcoolfosfato. Com mais preferência ainda,o agente de liberação é um de fosfato de n-butila e fosfato de mono-dialquiléster. Exemplos de agentes de liberação comercialmente disponíveise adequados para a invenção são: Unidain DS-403® da Daikin (fluorpolíme-ro), Unidain DS-401® da Daikin (fluorpolímero), 3-Q2-120® da Dow Chemical(polidimetilsiloxana), Int1681 OG® da Axel (fosfato de mono-dialquiléster), F-Top EF 122 A® da Shin Akite (fluorpolímero), F-Top EF 126® da Shin Akite(fluorpolímero), 10-F-Top 301® da Shin Akite (fluorpolímero), Unidain ODS-401® da Daikin (fluorpolímero), 13-Gafac RD510® da Toho Kagaku Kogyo(laurilalcoolfosfato-poliglicoléter), Specialty 113® (fosfato de mono-dialquiléster) da Special products company, 21-JP-506® da Johoku Kagaku(butiletilfosfato), Zelec UM® da Stepan Company (fosfato de álcool neutrali-zado, forma ácida).
Os lubrificantes são de preferência alquilfosfatos ou tensoativosnão-iônicos flúor.
A síntese do pré-polímero da etapa a) acontece entre compostosisocianato e poliidróxi, de preferência em temperaturas de a partir de 90 a1009 C, através da adição de compostos poliidróxi de etapa a) em duas oumais etapas subseqüentes. De preferência, a primeira adição dos compostospoliidróxi consiste em cerca de 2/3 dos compostos poliidróxi de etapa a), en-quanto 1/3 restante é adicionado como segunda adição. No final da etapa a),de preferência, o teor do monômero no recipiente de reação é menor do que 0,1%.
Os aditivos acima mencionados são de preferência adicionadosa compostos poliidróxi de etapa b), antes de contatar o pré-polímero de eta-pa a. A composição de etapa b) é aquecida em temperaturas de a partir de40 a 1009C.
A reação de etapa c) acontece de preferência em temperaturasde a partir de 50 a 150eC.
Em uma modalidade preferida do processo de acordo com a in-venção conforme reivindicado na reivindicação 30, o pré-polímero é obtidoatravés da reação de 4,4'-metilenobis(cicloexilisocianato) com um ou maiscompostos poliidroxi de etapa a) selecionados do grupo consistindo em poli-alquilenocarbonato diol tendo peso molecular de a partir de 600 a 800 e poli-oxialquilenotriol tendo peso molecular de a partir de 200 a 400, e um ou maiscompostos poliidroxi de etapa b) são selecionados do grupo consistindo empolioxialquilenotriol tendo peso molecular de a partir de 200 a 400 e trimeti-lolpropano etoxilado.
Em uma modalidade mais preferida conforme referido na reivin-dicação 32, um ou mais compostos poliidroxi de etapa a) e da etapa b) sãoconforme indicado na reivindicação 30 e os ditos um ou mais compostos po-liidroxi de etapa b) ou de ambas etapas a) e b) são adicionados com um a-gente de liberação interna consistindo em fosfato de mono-dialquiléster.
Nas modalidades da invenção conforme indicado na reivindica-ção 30 e na reivindicação 32, o teor percentual de grupos isocianato livresno final da etapa a) é de preferência igual ou maior do que 20%, com maispreferência é cerca de 25%.
Em tais modalidades preferidas, o pré-polímero é reagido comum ou mais compostos poliidroxi em uma razão preferida na faixa de a partirde 3:1 a 1,5:1 de pré-polímero para ingredientes de etapa b), com mais pre-ferência 1,7:1 quando o poliol da etapa b) é polioxialquilenotriol tendo pesomolecular de cerca de 300, 2,1:1 quando os polióis de etapa b) são uma mis-tura de polioxialquilenotriol tendo peso molecular de cerca de 300 e trimeti-lolpropano etoxilado e 3:1 quando o poliol da etapa b) é trimetilolpropanoetoxilado.
O catalisador da composição de etapa b) nas modalidades pre-feridas é de preferência selecionado do grupo consistindo em dibutildilauratode estanho, fenilmercurioneodecanoato, butiltitanato, neodecanoato de bis-muto, neodecanoato de zinco; com mais preferência ele é fenilmercurioneo-decanoato.
Deste modo, a poliuretana da invenção é obtida combinando opré-polímero de etapa a) com a composição de etapa b) em condições ade-quadas de temperatura. Em um aspecto adicional, então, a invenção refere-se a uma composição para a preparação de poliuretanas conforme indicadona reivindicação 36 através de polimerização catalítica compreendendo:
- parte a): um pré-polímero obtido através de reação de um oumais isocianatos e um ou mais compostos poliidróxi tendo peso molecular dea partir de 150 a 2000e tendo uma porcentagem de grupos isocianato livresde pelo menos 15%; e
- parte b): um ou mais compostos poliidróxi tendo peso molecu-lar de a partir de 150 a 2000 e tendo uma funcionalidade de a partir de 2 a 5e um catalisador.
Na composição para a polimerização por meio de catalisador, aparte a) corresponde aos ingredientes de etapa a) do processo da invenção,enquanto parte b) corresponde aos ingredientes de etapa b) do processo dainvenção.
As definições dos ditos um ou mais compostos poliidróxi da par-te a) e da parte b), bem como os aditivos, catalisadores e modalidades pre-feridas são as mesmas que o processo acima descrito.
Em um aspecto adicional, a invenção refere-se a uma poliureta-na obtenível através do processo da invenção conforme indicado na reivindi-cação 40.
A poliuretana da presente invenção é um polímero transparentetendo uma transmissão de luz de pelo menos 80% da luz incidente, de prefe-rência maior do que 90% da luz incidente.
Além disso, tal poliuretana mostra uma cor extraordinariamenteboa, então essencialmente tendo cor igual a branco-água com índices deamarelo menores do que aqueles conhecidos na técnica anterior. Acredita-se que esta propriedade de cor extraordinária seja devido à ótima resistênciaà reação do oxigênio do ar. Na verdade, no caso de policarbonatos da técni-ca anterior, tal como o polímero obtido através da polimerização de dietilenoglicol bisalil carbonato (ADC), a inibição de oxigênio causa polimerizaçãoincompleta, enquanto no caso de poliuretanas obtidas através de aminasaromáticas, oxigênio reage com porções aminas, deste modo dando um a-marelecimento visível à poliuretana final. Do contrário, no caso de poliureta-nas de acordo com a invenção o índice de amarelo é extremamente baixo.
Ainda, as poliuretanas da invenção têm uma temperatura de dis-torção de calor (HDT) que se encontra na faixa de 60-1002 C como as poliu-retanas transparentes conhecidas na técnica anterior e obtidas através deaminas aromáticas, mas, com relação a elas, as poliuretanas da invençãomostram boas propriedades de maquinabilidade, como será demonstradonos exemplos que seguem.
As poliuretanas de acordo com a invenção podem ser formadasem artigos poliméricos para aplicações tal como janelas de automóvel ouprédio, coberturas de farol de automóvel, lentes oftálmicas, lentes solares,óculos protetores, protetores de face, guias de luz, fibras ópticas, componen-tes de telefone móvel, lentes para dispositivos de armazenamento ópticos,primas, lentes Fresnel, coberturas para display, pilhas solares, coberturaspara sensor óptico, tubos transparentes e mobília, janelas para cinema eperformances em geral.
Tais artigos podem ser produzidos através de vários processostal como moldagem, extrusão, moldagem ou moldagem por injeção ou atra-vés até mesmo de modelagem em máquina a partir de moldes brutos do po-límero final.
O processo de moldagem é geralmente realizado usando mol-des, que podem ser feitos de todos os tipos de materiais, tal como vidro oumetal. Metais adequados podem ser de aço inoxidável, níquel, alumínio, co-bre, cromo, prata e ouro.
O processo de acordo com a invenção, particularmente nas mo-dalidades preferidas indicadas nas reivindicações 30 e 32, é vantajosamenteadequado para a produção de lentes. De preferência neste caso, moldes devidro são usados. Foi possível verificar que tempos de moldagem podem serreduzidos, mesmo em temperaturas baixas. Na realidade, por exemplo, tem-peraturas de 50-809 C em cerca de 3-5 horas podem ser usadas para se ob-ter lentes oftálmicás semi-acabadas, opticamente homogêneas, de cerca de19 mm de espessura. Isto é uma grande vantagem com relação à técnicaanterior, que, por exemplo, no caso de policarbonato, tal como o polímeroobtido através da polimerização de dietileno glicol bisalil carbonato (ADC)com diisopropilperoxidicarbonato, precisa de tempos de moldagem de cercade quatro vezes mais longos ("Allyl carbonate ester polymers", Encyclopediaof Chem. Process. Des., Vol. 2, páginas 452-460; Ed. McKetta, John, J. E.Cunnigham, William, A., Dekker, Nova York, 1977). Uma vantagem adicionaldo processo de acordo com a invenção, particularmente para as modalida-des preferidas da reivindicação 30 ou 32, é que a temperatura de cura naetapa c) pode ser consideravelmente acima de 80Q C a fim de moldar artigoscom espessura muito baixa, tal como cerca de 0,01-7 mm. Nesses casos, a110- C os tempos de reação serão de 20 minutos, enquanto a 130Q C elesserão cerca de 4 minutos. De acordo com a presente invenção, a cura emcerca de 1 minuto em temperaturas de cerca de 150Q C foi possível, semindução de amarelecimento no polímero. Deste modo, a presente invençãoprove a possibilidade de uso de sistemas de "moldagem rápida", isto é, mol-dagem em tempo muito curto, onde máquinas automatizadas ou robotizadassão usadas.
Conforme amplamente explicado abaixo, uma vantagem adicio-nal da presente invenção é que o polímero de acordo com a invenção, parti-cularmente de acordo com as modalidades preferidas reivindicadas na rei-vindicação 30 ou 32, mostra uma redução em volume durante a cura menordo que 2%, tornando-o adequado para a moldagem de formatos complexosa serem formados. Por exemplo, no caso de moldagem de lentes, com opolímero da invenção é possível se obter lentes sofisticadas, tal como lentesbifocais, trifocais ou progressivas, bem como lentes de alto poder para apli-cação oftálmica.
A poliuretana transparente de acordo com a invenção, em adi-ção a mostrar boas propriedades mecânicas e químicas, mas não provendoo uso de aminas aromaticas, tem menos impacto ambiental. O manusea-mento de compostos usados na produção de poliuretanas e a usinagem apartir de poliuretanas em artigos são na verdade melhoradas com relação àspoliuretanas da técnica anterior, uma vez que de acordo com a invenção nãohá vapores ou emissões de cheiros e/ou substâncias tóxicas de qualquertipo.
Com relação às poliuretanas transparente produzidas com o mé-todo de aminas aromaticas, é também destacado que, sob processamentomecânico para a formação de artigos, as poliuretanas da presente invençãoproduzem lascas que não bloqueiam e/ou sujam ferramentas.
Deste modo as poliuretanas de acordo com a invenção mostrampropriedades ópticas excepcionais e, com relação aos policarbonatos datécnica anterior, mostram propriedades mecânicas aperfeiçoadas, tal comoresistência a impacto maior e melhor dureza.
Seguem agora alguns exemplos de preparação das poliuretanasde acordo com a invenção, bem como uma avaliação dos polímeros obtidos.Em todos os exemplos, as quantidades de ingredientes indicados são ex-pressas em peso.
Exemplo 1
Preparação geral do pré-polímero da etapa a)
Os isocianatos que seguem foram usados:
- isoforonodiisocianato, comprado como Desmodur I® da Bayer AG;
- 4,4'-metilenobis(cicloexilisocianato), comprado como DesmodurV®da Bayer AG;
e os compostos poliidróxi que seguem:
- 2-oxepanona, obtida através de reação de épsilon-caprolactonae dietileno glicol e comprada como Capa 2054® da Solvay, tendo peso mole-cular de 550 e uma funcionalidade de 2, resumidamente indicada como "P-CL PM550";
- adipato de etileno-dietileno glicol, obtido através de esterifica-ção de ácido adipico com dietileno glicol e monoetileno glicol, tendo um pesomolecular de 1000 e uma funcionalidade de 2, comprado como Bester 48®da Rohm e Haas, resumidamente indicado como "poliéster PM1000";
- polioxialquilenotriol, obtido através de condensação de oxidode propileno e um iniciador de trimetilolpropano, tendo um peso molecular de450 e uma funcionalidade de 3, comprado como Desmophen 550U® da Ba-yer, resumidamente indicado como "poliéter PM450";
- polialquilenocarbonato diol, obtido através de esterificação dedimetil carbonato com 1,6-hexanodiol, tendo um peso molecular de 760 euma funcionalidade de 2, comprado como Ravecarb 104® da Polimeri Euro-pa, resumidamente indicado como "policarbonato PM760";
- polioxialquilenotriol, obtido através de condensação de oxidode propileno e iniciador de trimetilolpropano, tendo um peso molecular de306 e uma funcionalidade de 3, comprado como Desmophen 4011® da Ba-yer, resumidamente indicado como "poliéter PM306".
Um isocianato entre os compostos acima mencionados foi mistu-rado e reagido com um composto poliidróxi, conforme acima referido, de a-cordo com o Esquema e nas quantidades (em gramas) indicadas na Tabela1 que segue.
Tabela 1
<table>table see original document page 14</column></row><table><table>table see original document page 15</column></row><table>
A reação foi realizada a 90Q C, por um período total de 6 horas,sob vácuo com agitação ou sob cobertura de nitrogênio. No recipiente dereação, uma quantidade de 75% de um composto poliidróxi de etapa a) foiadicionada em 4 horas e então lentamente e com agitação toda a quantida-de de isocianato foi adicionada. A porcentagem de grupos NCO livres foimonitorada e a quantidade restante de composto poliidróxi foi então adicio-nada em 2 horas. No final da adição e da reação adicional, a porcentagemde grupos NCO livres (% de NCO) foi medida através do método que segue:uma amostra de 2-2,5 g de pré-polímero em 25 ml de toluol anidro foi dissol-vida e 20 ml de N-butilamina a 2N foram então adicionados a tal solução. Amistura foi aquecida sob agitação por alguns minutos. Então a dita misturafoi esfriada em temperatura ambiente e 50 ml de metanol anidro foram adi-cionados. Uma titulação com ácido clorídrico a 1N foi realizada até observa-ção de cor verde-amarelo do indicador azul de bromofenol. A titulação blank,então compreendendo todos os reagentes exceto isocianato, foi então repe-tida. A função resultante foi:
% de NCO livre = 4,2 x (B-T)xNVP
onde B significa CChci usado para a titulação blank;T significa CChci usado para a titulação de isocianato;N significa a normalidade de HCI;P significa o peso exato da amostra.
A porcentagem de grupos isocianato livres foi resultante de 15 a25%, especificamente para cada pré-polímero foi como segue:
<table>table see original document page 16</column></row><table>
Uma vez o pré-polímero tendo sido obtido, a extração do monô-mero foi então realizada, de modo que a quantidade de monômero era, emqualquer caso, menor do que 0,1% no pré-polímero final.Exemplo 2
Preparação de ingredientes da etapa b)
Os compostos poliidróxi que seguem foram usados:
- 2-oxepanona, obtida através da reação de épsilon-caprolactonae dietileno glicol e comprada como Capa 2054® da Solvay, tendo um pesomolecular de 550 e uma funcionalidade de 2, resumidamente indicada como"PCL PM550";
- adipato de etileno-dietileno glicol, obtido através de esterifica-ção de ácido adipico e dietileno glicol e monoetileno glicol, tendo um pesomolecular de 1000 e funcionalidade de 2, comprado como Bester 48® daRohm e Haas, resumidamente indicado como "poliéster PM1000";
- polialquilenocarbonato diol, obtido através da esterificação dedimetil carbonato com 1,6-hexanodiol tendo um peso molecular de 760 euma funcionalidade de 2, comprado como Ravecarb 104® da Polimeri Euro-pa, resumidamente indicado como "policarbonato PM760";
- polioxialquilenotriol, obtido através de condensação de oxidode propileno e um iniciador de trimetilolpropano, tendo um peso molecular de450 e uma funcionalidade de 3, comprado como Desmophen 550U® da Ba-yer, resumidamente indicado como "poliéter PM450";
- polioxialquileno triol, obtido através de condensação de oxidode propileno e um iniciador de trimetilolpropano, tendo um peso molecular de306 e uma funcionalidade de 3, comprado como Desmophen 4011T® da Ba-yer, resumidamente indicado como "poliéter PM306".
- N,N,N',N,-tetracis(2-hidroxipropil)etilenodiamina, comprado co-mo Poly Q® 40-800 da Arch Chemical, resumidamente indicado como "aminopoliol PM290".
Um catalisador, especificamente dilaurato de dibutil estanho, umagente de coloração azul, especificamente pigmento violeta Cl. 23 dispersoem 10% de poliéter e um agente de liberação interna, especificamente fosfa-to de mono-dialquiléster comprado como Int 1681 OG® da Axel, foram adi-cionados a um composto poliidróxi, ou uma mistura dele, antes de contatocom o pré-polímero. A mistura foi então aquecida a 1509 C por pelo menos 4horas, sob vácuo e agitação.
As quantidades que seguem foram usadas para a preparaçãodos ingredientes da etapa b).
Composição poliidróxi A da etapa b)
A composição poliidróxi A foi obtida misturando 59 g de PCLPM550, 60 g de policarbonato PM760, o catalisador, o agente de liberação eo agente de coloração azul em quantidade de 0,05 g, 1,9 g e 0,05 g, respec-tivamente.
Composição poliidróxi B da etapa b)
A composição poliidróxi B foi obtida misturando 94 g de poliésterPM1000, 25 g de policarbonato PM760, o catalisador, o agente de liberaçãoe o agente de coloração azul em quantidade de 0,05 g, 1,9 g e 0,05 g, res-pectivamente.
Composição poliidróxi C da etapa b)
A composição poliidróxi C foi obtida misturando 59 g de poliésterPM1000, 60 g de policarbonato PM760, o catalisador, o agente de liberaçãoe o agente de coloração azul em quantidade de 0,05 g, 1,9 g e 0,05 g, res-pectivamente.
Composição poliidróxi D da etapa b)
A composição poliidróxi D foi obtida misturando 94 g de poliéterPM450, 25 g de policarbonato PM760, o catalisador, o agente de liberação eo agente de coloração azul em quantidade de 0,05 g, 1,9 g e 0,05 g, respec-tivamente.
Composição poliidróxi E da etapa b)
A composição poliidróxi E foi obtida misturando 59 g de poliéterPM450, 60 g de policarbonato PM760, o catalisador, o agente de liberação eo agente de coloração azul em quantidade de 0,05 g, 1,9 g e 0,05 g, respec-tivamente.
Composição poliidróxi F da etapa b)
A composição poliidróxi F foi obtida misturando 100 g de poliéterPM450, 0,1 g do catalisador, 2 g do agente de liberação e 0,01 g do agentede coloração azul.Composição poliidróxi G da etapa b)
A composição poliidróxi G foi obtida misturando 100 g de polieterPM360, 0,1 g do catalisador, 2 g do agente de liberação e 0,01 g do agentede coloração azul.
Composição poliidróxi H da etapa b)
A composição poliidróxi H foi obtida misturando 10 g de aminopoliol PM290, 90 g de polieter PM306, 0,1 g do catalisador, 2 g do agente deliberação e 0,01 g do agente de coloração azul.
Composição poliidróxi I da etapa b)
A composição poliidróxi I foi obtida misturando 20 g de aminopoliol PM290, 80 g de polieter PM306, 0,1 g do catalisador, 2 g do agente deliberação e 0,01 g do agente de coloração azul.Composição poliidróxi L da etapa b)
A composição poliidróxi L foi obtida misturando 30 g de aminopoliol PM290, 70 g de polieter PM306, 0,1 g do catalisador, 2 g do agente deliberação e 0,01 g do agente de coloração azul.
Composição poliidróxi M da etapa b)
A composição poliidróxi M foi obtida misturando 40 g de aminopoliol PM290, 60 g de polieter PM306, 0,1 g do catalisador, 2 g do agente deliberação e 0,01 g do agente de coloração azul.
Exemplo 3
Preparação das poliuretanas
Os pré-polímeros 1-23 obtidos no Exemplo 1 foram esfriadospara 70Q C e vertidos em um primeiro recipiente.
As composições poliidróxi A-M obtidas no Exemplo 2 foram es-friadas para 60Q C e vertidas em um segundo recipiente.
Os pré-polímeros 1-23 e as composições poliidróxi A-M foramrespectivamente reagidos de acordo com o esquema e nas quantidades re-feridas na Tabela 2 abaixo e poliuretanas 1-31 foram obtidas:Tabela 2
<table>table see original document page 20</column></row><table>
As poliuretanas obtidas 1-31 foram então vertidas em moldesadequados e mantidas em temperaturas de a partir de 80 a 110- C. Após 3horas, as poliuretanas estavam completamente endurecidas.
Exemplo 4
Avaliação das poliuretanas 1-31
A temperatura de distorção de calor (HDT) sob carga de acordocom procedimento padrão ASTM D-648 e transmissão de luz de acordo com
0 procedimento padrão ASTM D-1003 foram medidas para cada poliuretana1 -31. Os valores descritos na Tabela 3 foram obtidos.
Tabela 3
<table>table see original document page 21</column></row><table><table>table see original document page 22</column></row><table>
Deste modo, as poliuretanas obtidas mostraram excelentes pro-
priedades de transparência óptica e boas propriedades de resistência aocalor.
Particularmente, as poliuretanas 24 e 25, obtidas a partir de umpré-polímero, resultante de 4,4'-metilenobis(cicloexil isocianato) e policarbo-nato PM760 e, como composto poliidróxi da etapa b), poliéter PM306, mos-trou boas propriedades de resistência ao calor. Com mais preferência, aspoliuretanas 26-31, obtidas de um pré-polímero, resultante de 4,4'-metilenobis(cicloexil isocianato) e poliéter PM306 como composto poliidróxida etapa a), e ou poliéter PM306 com funcionalidade 3 como composto polii-dróxi da etapa b) ou a mistura de poliéter PM306 e amino poliol PM290,mostraram propriedades de resistência ao calor ótimas.
Exemplo 5
Teste comparativo de poliuretana 26
A poliuretana 26 foi submetida a testes de maquinabilidade emcomparação com uma poliuretana transparente obtida de acordo com a téc-nica anterior, isto é, através de reação com aminas aromáticas.
As duas poliuretanas foram submetidas a três testes:
A) formação de borda de lentes moldadas;
B) coloração através de imersão;
C) revestimento duro.
Os resultados são descritos na Tabela 4 que segue:Tabela 4
<table>table see original document page 23</column></row><table><table>table see original document page 24</column></row><table>
Conforme mostrado na Tabela 4, a poliuretana transparente dapresente invenção, quando submetida a processamento, produz algumaslascas que podem ser facilmente removidas, contrário à poliuretana da téc-nica anterior obtida usando aminas aromáticas, a dita poliuretana da técnicaanterior produzindo lascas que sujam e bloqueiam ferramentas, quandosubmetida a processamento mecânico.
Ainda, a poliuretana da presente invenção reteve o agente de coloração deum modo comparativo com a poliuretana da técnica anterior, mas, com rela-ção à última, a poliuretana da invenção não ficou amarela.
Exemplo 6
Preparação de poliuretana 32 através do processo de acordocom a modalidade preferida da invenção
Etapa a) Preparação do pré-polímero 24
84 g de 4,4'-metilenobis(cicloexilisocianato), comercialmentedisponível como Desmodur W® da Bayer AG, foram reagidos com 16 g depolialquilenocarbonato diol tendo um peso molecular de 760 e uma funciona-lidade de 2, comprado como Ravecarb 104® da Polimeri Europa. No recipi-ente, uma quantidade de 75% de poliol foi adicionada e, sob agitação, isoci-anato foi subseqüentemente e lentamente adicionado. A reação prosseguiupor 4 horas a 909 C, sob vácuo e agitação. A porcentagem de grupos isocia-nato livres foi então monitorada, então adicionando o restante, cerca de 25%do composto poliidróxi. No final da adição e da reação adicional, a porcenta-gem de NCO livre (% de NCO) foi medida, através do método indicado noExemplo 1, como sendo cerca de 25%. Uma vez o pré-polímero tendo sidoobtido, o monômero foi removido de modo que a quantidade relacionada eramenos do que 0,1% no pré-polímero.
Etapa b) de preparação da composição poliidróxi N
97,5 g de polioxialquilenotriol tendo um peso molecular de 306 e uma fun-cionalidade de 3, obtido através da condensação de oxido de propileno comum iniciador de trimetilolpropano e comprado como Desmophen 4011®T daBayer, foram misturados com 2 g de agente de liberação interna consistindoem mono-dialquiléster fosfato e comprado como Int 1681 OG® da Axel, 0,2 gde agente de coloração azul (cuja formulação era como segue: 10 g de San-doplast Violetto RSB® da Clariant dispersos em 10 kg de Desmophen4011®T da Bayer) e 0,3 g de catalisador consistindo em fenilmercurioneode-canoato comprado como Thorcat 535® da Thor Especialidades. A composi-ção poliidróxi N obtida foi então aquecida em temperatura de 809 C por pelomenos 2 horas, sob vácuo e agitação.
Etapa c) de reação do pré-polímero 24 com a composição poliidróxi N
O pré-polímero 24 da etapa a) foi então esfriado para 60- C evertido em um recipiente. A composição poliidróxi N, preparada conformeacima indicado, foi esfriada para 60- C e vertida em um segundo recipiente.O pré-polímero 24 da etapa a) foi sucessivamente reagido com a composi-ção em uma razão em peso de 1,7:1 de pré-polímero 24 com relação àcomposição poliidróxi N. A massa da reação foi então vertida em um moldeadequado e trazida para uma temperatura de 60-1109 C em duas horas emantida por 1 hora a 110Q C. Após cerca de três horas a partir do início dareação, a poliuretana 32 estava completamente endurecida.
Exemplo 7
Preparação de poliuretana 33 através do processo de acordocom a modalidade preferida da invenção
Etapa a) Preparação de pré-polímero 33
89 g de 4,4'-metilenobis(cicloexilisocianato), comercialmentedisponível como Desmodur W® da Bayer AG, foram reagidos com 2 g depolialquilenocarbonato diol tendo um peso molecular de 760 e uma funciona-lidade de 2, comprado como Ravecarb 104® da Polimeri Europa, 7 g de poli-oxialquilenotriol de peso molecular de 306 e funcionalidade de 3, obtido atra-vés da condensação de oxido de propileno com um iniciador de trimetilolpro-pano e comprado como Desmophen®4011T da Bayer, 2 g de um agente deliberação interna consistindo em fosfato de mono-dialquiléster e compradocomo Int 1681 OG® da Axel. No recipiente, uma quantidade de 75% de poliolfoi adicionada e, sob agitação, isocianato foi subseqüentemente e lentamen-te adicionado. A reação prosseguiu por 4 horas a 909 C, sob vácuo e agita-ção. A porcentagem de grupos isocianato foi então monitorada, então adi-cionando o restante, cerca de 25% de composto poliidróxi. No final da adiçãoe da reação adicional, a porcentagem de NCO livre (% de NCO) foi medida,através do método indicado no Exemplo 1, como sendo cerca de 25%. Umavez o pré-polímero tendo sido obtido, o monômero foi removido de modo quea quantidade relacionada era menor do que 0,1% no pré-polímero.Etapa b) de preparação da composição poliidróxi N e etapa c) de reação depré-polímero 25 e composição poliidróxi N
A composição poliidróxi N foi preparada de acordo com o Exem-plo 6. A composição poliidróxi N foi então aquecida para uma temperatura de80- C por pelo menos 2 horas, sob vácuo e agitação.
O pré-polímero 25 da etapa a) foi então esfriado para 609 C evertido em um recipiente. A composição poliidróxi N preparada conformeacima indicado foi esfriada para 60s C e vertida em um segundo recipiente.
O pré-polímero 25 da etapa a) foi reagido sucessivamente com a composi-ção em uma razão em peso de 1,7:1 de pré-polímero 25 com relação àcomposição poliidróxi N. A massa da reação foi então vertida em um moldeadequado e trazida para uma temperatura de 60-1109 C em duas horas emantida por 1 hora a 1109 C. Após cerca de três horas a partir do início dareação, a poliuretana 33 estava completamente endurecida.
Exemplo 8
Preparação da poliuretana 34 através do processo de acordocom a modalidade preferida da invenção
Etapa a) Preparação do pré-polímero 26
90 g 4,4'-metilenobis(cicloexilisocianato), comercialmente dispo-nível como Desmodur W® da Bayer AG, foram reagidos com 8 g de polioxi-alquilenotriol de peso molecular de 306 e funcionalidade de 3, obtido atravésda condensação de oxido de propileno com um iniciador de trimetilolpropanoe comprado como Desmophen® 4011T da Bayer 2, 2 g de agente de libera-ção interna consistindo em fosfato de mono-dialquiléster e comprado comoInt 1681 OG® da Axel. No recipiente, uma quantidade de 75% de poliol foiadicionada e, sob agitação, isocianato foi subseqüentemente e lentamenteadicionado. A reação prosseguiu por 4 horas a 90Q C, sob vácuo e agitação.
A porcentagem de grupos isocianato livres foi então monitorada, então adi-cionando o restante, cerca de 25% de composto poliidróxi. No final da adiçãoe da reação adicional, a porcentagem de NCO livre (% de NCO) foi medida,através do método indicado no Exemplo 1, como sendo cerca de 25%. Umavez o pré-polímero tendo sido obtido, o monômero foi removido de modo quea quantidade relacionada era menor do que 0,1% no pré-polímero.
Etapa b) de preparação da composição poliidróxi N e Etapa c) de reação depré-polímero 26 e composição poliidróxi N
A composição poliidróxi N foi preparada de acordo com o Exem-plo 6. A composição poliidróxi N foi então aquecida para uma temperatura de80e C por pelo menos 2 horas, sob vácuo e agitação.
O pré-polímero 26 da etapa a) foi então esfriado para 60õ C evertido em um recipiente. A composição poliidróxi N preparada como acimaindicado foi esfriada para 60e C e vertida em um segundo recipiente. O pré-polímero da etapa a) foi sucessivamente reagido com a composição em umarazão em peso de 1,7:1 de pré-polímero 26 com relação à composição polii-dróxi N. A massa da reação foi então vertida em um molde adequado e tra-zida para uma temperatura de 60-110Q C em duas horas e mantida por umahora a 110- C. Após cerca de três horas a partir do início da reação, a poliu-retana 34 estava completamente endurecida.
Exemplo 9
Preparação de poliuretana 35 através do processo de acordocom a modalidade preferida da invenção
Etapa a) Preparação do pré-polímero 27
84 g de 4,4'-metilenobis(cicloexilisocianato), comercialmentedisponível como Desmodur W® da Bayer AG, foram reagidos com 16 g depolialquilenocarbonato diol tendo um peso molecular de 760 e uma funciona-lidade de 2, comprado da Ravecarb 104® da Polimeri Europa. No recipiente,uma quantidade de 75% de poliol foi adicionada e, sob agitação, isocianatofoi subseqüentemente e lentamente adicionado. A reação prosseguiu por 4horas a 909 C, sob vácuo e agitação. A porcentagem de grupos isocianatolivres foi então monitorada, então adicionado o restante, cerca de 25% docomposto poliidróxi. No final da adição, a porcentagem de NCO livre (% deNCO) foi medida, através do método indicado no Exemplo 1, como sendocerca de 25%. Uma vez o pré-polímero tendo sido obtido, o monômero foiremovido de modo que a quantidade relacionada era menor do que 0,1% nopré-polímero.
Etapa b) Preparação da composição poliidróxi P
67,5 g de polioxialquilenotriol tendo um peso molecular de 306 euma funcionalidade de 3, obtidos através da condensação de oxido de propi-leno com um iniciador de trimetilolpropano e comprado como Desmophen4011® T da Bayer, foram misturados com 30 g de trimetilolpropano etoxiladotendo uma funcionalidade de 3, comprado como Polyol TP08® (PM 170) daPerstorp, e 2 g de agente de liberação interna consistindo em fosfato de mo-no-dialquiléster e comprado como Int 1681 OG® da Azei, 0,2 g de agente decoloração azul, cuja formulação era como segue: 10 g de Sandoplast Violet-to RSB® da Clariant disperso em 10 kg de Desmophen 4011® T da Bayer e0,3 g de catalisador consistindo em fenilmercurioneodecanoato compradocomo Thorcast 535® da Thor Especialidades. A composição poliidróxi P obti-da foi então aquecida em temperatura de 80g C por pelo menos 2 horas, sobvácuo e agitação.
Etapa c) de reação do pré-polímero 27 com a composição poliidróxi P
O pré-polímero da etapa a) foi então esfriado para 60Q C e verti-do em um recipiente. A composição poliidróxi P preparada como acima indi-cado foi esfriada para 60e C e vertida em um segundo recipiente. O pré-polímero 27 da etapa a) foi sucessivamente reagido com a composição emuma razão em peso de 2,1:1 de pré-polímero 27 com relação à composiçãopoliidróxi P. A massa da reação foi então vertida em um molde adequado etrazida para uma temperatura de 60-110- C em duas horas e mantida por 1hora a 1109 C. Após cerca de três horas a partir do início da reação, a poliu-retana 35 estava completamente endurecida.
Exemplo 10
Preparação da poliuretana 36 através do processo de acordocom a modalidade preferida da invenção
Etapa a) Preparação do pré-polímero 28
89 g de 4,4'-metilenobis(cicloexilisocianato), comercialmentedisponível como Desmodur W® da Bayer AG, foram reagidos com 2 g depolialquilenocarbonato diol tendo um peso molecular de 760 e uma funciona-lidade de 2, comprado como Ravecarb 104® da Polimeri Europa, 7 g de poli-oxialquilenotriol de um peso molecular de 306 e funcionalidade de 3, obtidoatravés da condensação de oxido de propileno com um iniciador de trimeti-lolpropano e comprado como Desmophen® 4011T da Bayer, 2 g de um a-gente de liberação interna consistindo em fosfato de mono-dialquiléster ecomprado como Int 1681 OG® da Axel. No recipiente, uma quantidade de75% de poliol foi adicionada e, sob agitação, isocianato foi subseqüentemen-te e lentamente adicionado. A reação prosseguiu por 4 horas a 90s C, sobvácuo e agitação. A porcentagem de grupos isocianato livres foi então moni-torada, então adicionando o restante, cerca de 25% de composto poliidróxi.No final da adição e da reação adicional, a porcentagem de NCO livre (% deNCO) foi medida, através do método indicado no Exemplo 1, como sendocerca de 25%. Uma vez o pré-polímero tendo sido obtido, o monômero foiremovido de modo que a quantidade relacionada era menor do que 0,1% nopré-polímero.
Etapa b) de preparação da composição poliidróxi P e etapa c) de reação depré-polímero 28 e composição poliidróxi P
A composição poliidróxi P foi preparada de acordo com o Exem-pio 9. A composição poliidróxi P foi então aquecida para uma temperatura de80e C por pelo menos 2 horas, sob vácuo e agitação.
O pré-polímero 28 da etapa a) foi então esfriado para 60e C evertido em um recipiente. A composição poliidróxi P preparada conformeacima indicado foi esfriada para 60g C e vertida em um segundo recipiente.O pré-polímero 28 da etapa a) foi reagido sucessivamente com a composi-ção em uma razão em peso de 2,1:1 de pré-polímero 28 com relação àcomposição poliidróxi P. A massa da reação foi então vertida em um moldeadequado e trazida para uma temperatura de 60-1109 C em duas horas emantida por 1 hora a 1109 C. Após cerca de três horas a partir do início dareação, a poliuretana 36 estava completamente endurecida.
Exemplo 11
Preparação de poliuretana 37 através do processo de acordocom a modalidade preferida da invenção
Etapa a) preparação do pré-polímero 29
90 g de 4,4'-metilenobis(cicloexilisocianato), comercialmentedisponível como Desmodur W® da Bayer AG, foram reagidos com 8 g depolioxialquilenotriol de peso molecular de 306 e uma funcionalidade de 3,obtido através da condensação de oxido de propileno com iniciador de trime-tilolpropano e comprado como Desmophen® 4011T da Bayer, 2 g de agentede liberação interna consistindo em fosfato de mono-dialquiléster e compra-do como Int 1681 OG® da Axel. No recipiente, uma quantidade de 75% depoliol foi adicionada e, sob agitação, isocianato foi subseqüentemente e len-tamente adicionado. A reação prosseguiu por 4 horas a 90e C, sob vácuo eagitação. A porcentagem de grupos isocianato livres foi então monitorada,então adicionando o restante, cerca de 25% de composto poliidróxi. No finalda adição e da reação adicional, a porcentagem de NCO livre (% de NCO)foi medida, através do método indicado no Exemplo 1, como sendo cerca de25%. Uma vez o pré-polímero tendo sido obtido, o monômero foi removidode modo que a quantidade relacionada era menor do que 0,1% no pré-polímero.
Etapa b) de preparação da composição poliidróxi P e Etapa c) de reação dopré-polímero 29 e composição poliidróxi P
A composição poliidróxi P foi preparada de acordo com o Exem-plo 9. A composição poliidróxi P foi então aquecida para uma temperatura de80Q C por pelo menos 2 horas, sob vácuo e agitação.
O pré-polímero 29 da etapa a) foi então esfriado para 609 C evertido em um recipiente. A composição poliidróxi P preparada conformeacima indicado foi esfriada para 60g C e vertida em um segundo recipiente.
O pré-polímero 29 da etapa a) foi reagido sucessivamente com a composi-ção em uma razão em peso de 2,1:1 de pré-polímero 29 com relação àcomposição poliidróxi N. A massa da reação foi então vertida em um moldeadequado e trazida para uma temperatura de 60-110- C em duas horas emantida por 1 hora a 110- C. Após cerca de três horas a partir do início dareação, a poliuretana 36 estava completamente endurecida.
Exemplo 12
Preparação de poliuretana 38 através do processo de acordocom a modalidade preferida da invenção
Etapa a) Preparação do pré-polímero 30
84 g de 4,4'-metilenobis(cicloexilisocianato), comercialmentedisponível como Desmodur W® da Bayer AG, foram reagidos com 16 g depolialquilenocarbonato diol tendo um peso molecular de 706 e uma funciona-lidade de 2, comprado como Ravecarb 104® da Polimeri Europa. No recipi-ente, uma quantidade de 75% de poliol foi adicionada e, sob agitação, isoci-anato foi subseqüentemente e lentamente adicionado. A reação prosseguiupor 4 horas a 90Q C, sob vácuo e agitação. A porcentagem de grupos isocia-nato livres foi então monitorada, então adicionando o restante, cerca de 25%de composto poliidróxi. No final da adição e da reação adicional, a porcenta-gem de NCO livre (% de NCO) foi medida, através do método indicado no Exemplo 1, como sendo cerca de 25%. Uma vez o pré-polímero tendo sidoobtido, o monômero foi removido de modo que a quantidade relacionada eramenor do que 0,1% no pré-polímero.
Etapa b) Preparação da composição poliidróxi Q
97,5 g de trimetilolpropano etoxilado tendo funcionalidade de 3,comprado como Polyol TP08® (PM170) da Perstorp foram misturados com 2g de agente de liberação interna consistindo em fosfato de mono-dialquiléster e comprado como Int 1681 OG® da Axel, 0,2 g de agente decoloração azul, cuja formulação era como segue: 10 g de Sandoplast Violet-to RSB® da Clariant disperso em 10 kg de Desmophen 4011® da Bayer e 0,3g de catalisador consistindo em fenilmercurioneodecanoato comprado comoThorcast 535® da Thor Especialidades. A composição poliidróxi Q obtida foientão aquecida em temperatura de 809 C por pelo menos 2 horas, sob vácuoe agitação.
Etapa c) de reação do pré-polímero 30 com a composição poliidróxi Q
O pré-polímero 30 da etapa a) foi então esfriado para 60s C evertido em um recipiente. A composição poliidróxi Q preparada conformeacima indicado foi esfriada para 609 C e vertida em um segundo recipiente.
O pré-polímero 30 da etapa a) foi reagido sucessivamente com a composi-ção em uma razão em peso de 3:1 de pré-polímero 30 com relação à com-posição poliidróxi Q. A massa da reação foi então vertida em um molde ade-quado e trazida para uma temperatura de 60-110- C em duas horas e manti-da por 1 hora a 1109 C. Após cerca de três horas a partir do início da reação,a poliuretana 38 estava completamente endurecida.
Exemplo 13
Preparação da poliuretana 39 através do processo de acordocom a modalidade preferida da invenção
Etapa a) Preparação do pré-polímero 31
84 g de 4,4'-metilenobis(cicloexilisocianato), comercialmentedisponível como Desmodur W® da Bayer AG, foram reagidos com 2 g depolialquilenocarbonato diol tendo um peso molecular de 760 e uma funciona-lidade de 2, comprado como Ravecarb 104® da Polimeri Europa, 7 g de poli-oxialquilenotriol de peso molecular de 306 e funcionalidade de 3, obtido atra-vés da condensação de oxido de propileno com iniciador de trimetilolpropanoe comprado como Desmophen® 4011T da Bayer, 2 g de agente de liberaçãointerna consistindo em fosfato de mono-dialquiléster e comprado como Int1681 OG® da Axel. No recipiente, uma quantidade de 75% de poliol foi adi-cionada e, sob agitação, isocianato foi subseqüentemente e lentamente adi-cionado. A reação prosseguiu por 4 horas a 909 C, sob vácuo e agitação. Aporcentagem de grupos isocianato livres foi então monitorada, então adicio-nando o restante, cerca de 25% de composto poliidróxi. No final da adição eda reação adicional, a porcentagem de NCO livre (% de NCO) foi medida,através do método indicado no Exemplo 1, como sendo cerca de 25%. Umavez o pré-polímero tendo sido obtido, o monômero foi removido de modo quea quantidade relacionada era menor do que 0,1% no pré-polímero.
Etapa b) de preparação da composição poliidróxi Q e Etapa c) de reação dopré-polímero 31 e composição poliidróxi Q
A composição poliidróxi Q foi preparada de acordo com o Exem-plo 12. A composição poliidróxi Q foi então aquecida para uma temperaturade 80Q C por pelo menos 2 horas, sob vácuo e agitação.
O pré-polímero 31 da etapa a) foi então esfriado para 60Q C evertido em um recipiente. A composição poliidróxi Q preparada como no E-xemplo 12 foi esfriada para 60Q C e vertida em um segundo recipiente. Opré-polímero 31 da etapa a) foi reagido sucessivamente com a composiçãoem uma razão em peso de 3:1 de pré-polímero 31 com relação à composi-ção poliidróxi Q. A massa da reação foi então vertida em um molde adequa-do e trazida para uma temperatura de 60-110Q C em duas horas e mantidapor 1 hora a 1109 C. Após cerca de três horas a partir do início da reação, apoliuretana 39 estava completamente endurecida.
Exemplo 14
Preparação da poliuretana 40 através do processo de acordocom a modalidade preferida da invenção
Etapa a) Preparação do pré-polímero 32
90 g de 4,4'-metilenobis(cicloexilisocianato), comercialmente dis-ponível como Desmodur W® da Bayer AG, foram reagidos com 8 g de polioxi-alquilenotriol de peso molecular de 306 e uma funcionalidade de 3, obtido a-través da condensação de oxido de propileno com iniciador de trimetilolpropa-no e comprado como Desmophen® 4011T da Bayer, 2 g de agente de libera-ção interna consistindo em fosfato de mono-dialquiléster e comprado como Int1681 OG® da Axel. No recipiente, uma quantidade de 75% de poliol foi adicio-nada e, sob agitação, isocianato foi subseqüentemente e lentamente adicio-nado. A reação prosseguiu por 4 horas a 90Q C, sob vácuo e agitação. A por-centagem de grupos isocianato livres foi então monitorada, então adicionandoo restante, cerca de 25% de composto poliidróxi. No final da adição e da rea-ção adicional, a porcentagem de NCO livre (% de NCO) foi medida, atravésdo método indicado no Exemplo 1, como sendo cerca de 25%. Uma vez opré-polímero tendo sido obtido, o monômero foi removido de modo que aquantidade relacionada era menor do que 0,1% no pré-polímero.Etapa b) de preparação da composição poliidróxi Q e Etapa c) de reação depré-polímero 32 e composição poliidróxi Q
A composição poliidróxi Q foi preparada de acordo com o Exem-pio 12. A composição poliidróxi Q foi então aquecida para uma temperaturade 80e C por pelo menos 2 horas, sob vácuo e agitação.
O pré-polímero 32 da etapa a) foi então esfriado para 60s C evertido em um recipiente. A composição poliidróxi Q preparada como no E-xemplo 12 foi esfriada para 60Q C e vertida em um segundo recipiente. Opré-polímero 32 da etapa a) foi reagido sucessivamente com a composiçãoem uma razão em peso de 3:1 de pré-polímero 32 com relação à composi-ção poliidróxi Q. A massa da reação foi então vertida em um molde adequa-do e trazida para uma temperatura de 60-110g C em duas horas e mantidapor 1 hora a 110e C. Após cerca de três horas a partir do início da reação, apoliuretana 40 estava completamente endurecida.
Exemplo 15
Avaliação de tempos de cura com base nas temperaturas de moldagem
O pré-polímero 24 conforme obtido no Exemplo 6 foi reagido pa-ra composição poliidróxi N usando moldes de vidro ou níquel e temperaturaconstante ou aumentando linearmente durante a cura. Os valores relatadosna Tabela 5 foram obtidos.
Tabela 5
<table>table see original document page 34</column></row><table><table>table see original document page 35</column></row><table>
Conforme mostrado na Tabela 5, uma faixa ampla de temperatu-ras para moldagem pode ser usada. Particularmente, foi demonstrado quetemperaturas podem ser muito aumentadas, até 100Q C, a fim de se obterpoliuretanas duras dentro de tempos de alguns minutos. Isto torna a inven-ção adequada para sistemas de moldagem rápida.
Exemplo 16
Avaliação das poliuretanas 32-40
As poliuretanas 32-40 foram avaliadas com base em suas propriedades.
Para todas as poliuretanas 32-40, as características que seguemforam medidas:
- a temperatura de distorção de calor (HDT) sob carga de acordocom procedimento padrão ASTM D-648;
- a Dureza Rockwell (HRC) medida através de um durômetroRockwell de acordo com procedimento padrão ASTM D-785;
- a transmissão de luz de acordo com procedimento padrãoASTM D-1003; e
- a resistência de impacto Izod de acordo com procedimento pa-drão modificado ASTM 256.
Os valores relatados na Tabela 6 que segue foram obtidos:
Tabela 6
<table>table see original document page 35</column></row><table><table>table see original document page 36</column></row><table>
Conforme mostrado na Tabela 6, as poliuretanas de acordo comas modalidades preferidas têm propriedades de transmissão de luz ótimas,mostrando ao mesmo tempo dureza Rockwell alta (HRC) e boa HDT. Atéonde a resistência a impacto é conhecida, a resistência medida era cincovezes maior do que o valor de cerca de 34-42 do policarbonato obtido atra-vés da polimerização de dietileno glicol bisalil carbonato (ADC), conformereferido no Pedido de Patente Internacional PCT, publicação no.WO00/27794. Deste modo, de acordo com a presente invenção, poliureta-nas transparentes adequadas para aplicações ópticas podem ser obtidasatravés desta modalidade preferida.
Exemplo 17
Exemplo comparativo entre a poliuretana 32 e as poliuretanastransparentes da técnica anterior
A poliuretana 32 obtida através do Exemplo 6 foi comparada àpoliuretana obtida através da reação de isocianatos com aminas aromáticas,conforme descrito na técnica anterior, e comprada como Trivex® da PPGIndustries Inc., e ao policarbonato obtido através da polimerização de dietile-no bisalil carbonato (ADC). Tais compostos da técnica anterior são conheci-dos pela sua transparência ótima que permite o uso em campo óptico.
Os três compostos curados foram comparados medindo:
- valor de nebulosidade (%) dos polímeros curados correspon-dendo à porcentagem de luz transmitida difundida pela luz transmitida totalpara o procedimento ASTM D-1003;
- índice de amarelo inicial definido como desvio cromático da corde água de acordo com procedimento ASTM D-1925;
- índice de amarelo definido como desvio cromático da cor deágua de acordo com o procedimento ASTM D-1925 após 1 mês de exposi-ção externa.
Os valores relatados na Tabela 7 foram obtidos.
Tabela 7
<table>table see original document page 37</column></row><table>
Conforme mostrado na Tabela 7, a poliuretana 32 de acordocom a presente invenção tinha o mesmo valor de nebulosidade que o poli-carbonato ADC, mas comparado com este, a poliuretana 32 mostrou um ín-dice de amarelo inicial baixo, que era comparável ao valor de Trivex®, sendoesta poliuretana obtida através da reação com aminas aromáticas. O índiceamarelo após 1 mês de exposição externa resultou em ótimo com relaçãoàquele de Trivex®, que amarelou por causa da reação das aminas aromáti-cas com o oxigênio do ar.
Exemplo 18
Exemplo comparativo entre a poliuretana 33 e os policarbonatosda técnica anterior para a determinação de redução percentual durante curaA poliuretana 33 do Exemplo 7 foi comparada com duas amos-tras de policarbonato obtidas através da polimerização de dietileno bisalilcarbonato (ADC), comprado como RAV-7® da Great Lakes Chemical Corpo-ration, com um peróxido de acordo com os procedimentos indicados nos Pe-didos de Patente Internacionais, publicações nos. W099/17137 eWO00/27794, respectivamente. A avaliação consistia na determinação daporcentagem de redução durante cura através da medição da redução lineardo polímero de artigos lisos, 19 mm de espessura, de formato de disco parahockey. A variação percentual foi medida on-line durante a moldagem, quefoi realizada em dois ciclos de cura diferentes:- temperatura constante de 80Q C;
- aumento na temperatura de 60 para 110e C.
As reduções observadas, bem como os tempos de cura, são lis-tados na Tabela 8.
Tabela 8
<table>table see original document page 38</column></row><table>
Conforme mostrado na Tabela 8, a poliuretana da invenção, comrelação aos policarbonatos da técnica anterior, tinha porcentagens de redu-ção muito baixas durante a cura em temperatura constante e porcentagensde redução muito menores no caso de aumento da temperatura do ciclo du-ranteacura.
Esta propriedade ótima, mostrada pelo material, torna-o particu-larmente adequado para formação de lentes tendo formatos complexos aserem obtidos, tal como lentes bifocais, trifocais ou progressivas, uma vezque vedações flexíveis, que são capazes de compensar as reduções do po-límero, não são necessárias.

Claims (44)

1. Processo para a preparação de poliuretanas compreendendoas etapas que seguem:a) preparação de um pré-polímero através de reação de um oumais isocianatos alifáticos ou cicloalifáticos, tendo dois ou mais grupos isoci-anato, e um ou mais compostos poliidróxi, tendo dois ou mais grupos hidróxie um peso molecular variando de a partir de 150 a 2000;b) preparação de uma composição compreendendo um ou maiscompostos poliidróxi, tendo dois ou mais grupos hidróxi e um peso molecularvariando de a partir de 150 a 2000 e funcionalidade de a partir de 2 a 5 e umcatalisador adequado; ec) reação do pré-polímero da etapa a) com a composição da e-tapa b),onde no final da etapa a), a porcentagem de grupos isocianato livres no pré-polímero é pelo menos 15%.
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, onde a porcenta-gem de grupos isocianato livres no pré-polímero é de a partir de 15 a 30%.
3. Processo de acordo com a reivindicação 2, onde a porcenta-gem de grupos isocianato livres no pré-polímero é de a partir de 20 a 25%.
4. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-4, onde um ou mais isocianatos cicloalifáticos são selecionados do grupoconsistindo em 4,4'-metilenobis(cicloexilisocianato), isoforonodiisocianato, 2,5(6)-diisocianato-metilbiciclo(2.2.1)heptano e bis(isocianatometil)cicloexano.
5. Processo de acordo com a reivindicação 4, onde o isocianatocicloalifático é 4,4'-metilenobis(cicloexilisocianato) ou isoforonodiisocianato.
6. Processo de acordo com a reivindicação 5, onde o isocianatocicloalifático é 4,4'-metilenobis(cicloexilisocianato).
7. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-6, onde os compostos poliidróxi da etapa a) ou da etapa b) ou ambas têm,independentemente um do outro, um peso molecular de a partir de 150 a 2000, com mais preferência de a partir de 150 a 800.
8. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1--7, onde os compostos poliidróxi da etapa a) e da etapa b) são iguais ou dife-rentes e são, independentemente um do outro, selecionados do grupo con-sistindo em poliester polióis, policaprolactona polióis, poliéter polióis, aminopolióis e policarbonato polióis.
9. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1--8, onde os compostos poliidróxi da etapa a) ou da etapa b) ou ambas sãopoliester polióis que são independentemente um do outro polióis de pesomolecular baixo tendo de a partir de 2 a 10 átomos de carbono, esterificadospor ácido adípico, ácido succíniço ou ácido sebácico.
10. Processo de acordo com a reivindicação 9, onde o poliéterpoliol é etileno glicol e/ou dietileno glicol esterificado por ácido adípico.
11. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 --8, onde, quando os compostos poliidróxi da etapa a) ou da etapa b) ou am-bas são policaprolactona polióis, eles são, independentemente um do outro,um produto da reação de épsilon-caprolactona com um poliol de peso mole-cular baixo tendo de a partir de 2 a 20 átomos de carbono.
12. Processo de acordo com a reivindicação 11, onde a capro-lactona poliol é um produto da reação de épsilon-caprolactona com dietilenoglicol.
13. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1--8, onde, quando os compostos poliidróxi da etapa a) ou da etapa b) são am-bos poliéter polióis, eles são, independentemente um do outro, um ou maisde politetrametileno glicol (PTMG), trimetilolpropano etoxilado e um produtode condensação de oxido de etileno e/ou oxido de propileno tendo peso mo-lecular de a partir de 200 a 1000.
14. Processo de acordo com a reivindicação 13, onde o poliéterpoliol é um produto de condensação de oxido de etileno e/ou oxido de propi-leno tendo peso molecular de a partir de 200 a 600.
15. Processo de acordo com a reivindicação 14, onde o poliéterpoliol é um polioxialquilenotriol obtido através da condensação de oxido depropileno com um iniciador de trimetilolpropano tendo um peso molecular decerca de 300.
16. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1--8, onde, quando os compostos poliidróxi da etapa a) ou da etapa b) ou am-mais de polióis de uma amina terciária alifática C3-C30 ou poliamina terciáriaalifática C3-C30 tendo peso molecular de 200 a 400.
17. Processo de acordo com a reivindicação 16, onde o aminopoliol é N,N,N',N'-tetracis(2-hidroxipropil)etilenodiamina.
18. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1--8, onde, quando os compostos poliidróxi da etapa a) ou da etapa b) ou am-bas são policarbonatos polióis, eles são, independentemente um do outro,um produto de esterificação de dimetilcarbonato com um diol tendo de a par-tir de 5 a 10 átomos de carbono.
19. Processo de acordo com a reivindicação 18, onde o policar-bonato poliol tem um peso molecular de a partir de 600 a 900, com mais pre-ferência de a partir de 750 a 850.
20. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1--19, onde a funcionalidade do um ou mais compostos poliidróxi da etapa b) éde a partir de 3 a 5.
21. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1--8, onde um ou mais compostos poliidróxi da etapa a) são selecionados dogrupo consistindo em policarbonato poliol tendo peso molecular de a partirde 200 a 800 e polieter poliol tendo um peso molecular de a partir de 150 a-500, enquanto um ou mais compostos poliidróxi da etapa b) são seleciona-dos do grupo consistindo em polieter poliol tendo um peso molecular de apartir de 150 a 500 e uma mistura de polieter poliol tendo um peso molecularde a partir de 150 a 400 e de um amino poliol tendo um peso molecular de apartir de 200 a 400.
22. Processo de acordo com a reivindicação 21, onde o polieterpoliol da etapa a) é um poliol tendo um peso molecular de cerca de 300 euma funcionalidade de 3, e um ou mais compostos poliidróxi da etapa b) sãoum polieter poliol, tendo um peso molecular de cerca de 300 e funcionalida-de de 3, ou uma mistura de poliéter poliol e um amino poliol com pesos mo-leculares, independentemente um do outro, de 220 a 360 e funcionalidadesde a partir de 3 a 5.
23. Processo de acordo com a reivindicação 22, onde o poliésterpoliol da etapa a) é polioxialquilenotriol obtido através da condensação deoxido de propileno com um iniciador de trimetilolpropano e os compostospoliidróxi da etapa b) são uma mistura de polioxialquilenotriol, obtido atravésda condensação de oxido de propileno com um iniciador de trimetilolpropanoe N,N,N',N'-tetracis(2-hidroxipropil)etilenodiamina.
24. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-23, onde o catalisador da etapa b) é um catalisador de amina ou de metal.
25. Processo de acordo com a reivindicação 24, onde o catalisa-dor é um catalisador de metal, de preferência fenilmercurioneodecanoato.
26. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 -25, onde na etapa a) ou na etapa b) ou ambas um ou mais aditivos são adi-cionados, selecionados do grupo consistindo em agentes de liberação inter-na, lubrificantes, agentes de coloração azul azul e violeta, corantes, nano-partículas, absorvedores de UV, estabilizadores de luz e antioxidantes.
27. Processo de acordo com a reivindicação 26, onde os agentesde liberação interna são um ou mais elementos selecionados do grupo consis-tindo em fluorpolímero, di-n-alquil-fosfato, polidimetil-siloxana, fosfato ácido dealcanol, sal de amônio, fosfato de mono-dialquiléster e alquiltiofosfato.
28. Processo de acordo com a reivindicação 27, onde o agentede liberação interna é fosfato de mono-dialquiléster.
29. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-28, onde a razão em peso entre o pré-polímero da etapa a) e os ingredientesda etapa b) é de preferência de a partir de 1:1 a 3:1.
30. Processo de acordo com a reivindicação 1, onde- o pré-polímero é obtido a partir da reação de 4,4'-metilenobis(cicloexilisocianato) com um ou mais compostos poliidróxi da e-tapa a) selecionados do grupo consistindo em polialquilenocarbonato dioltendo um peso molecular de a partir de 600 a 800 e polioxialquilenotriol ten-do um peso molecular de a partir de 200 a 400, e- a composição da etapa b) compreende um ou mais compostospoliidroxi selecionados do grupo consistindo em polioxialquilenotriol tendoum peso molecular de a partir de 200 a 400 e trimetilolpropano etoxilado.
31. Processo de acordo com a reivindicação 30, onde a compo-sição da etapa b) compreende um catalisador conforme definido na reivindi-cação 24 ou na reivindicação 25 e aditivos conforme definido na reivindica-ção 26 ou reivindicação 27.
32. Processo de acordo com a reivindicação 31, onde qualquerum dos compostos poliidroxi da etapa b) ou de ambas etapa a) e etapa b) éadicionado com um agente de liberação interna consistindo em fosfato demono-dialquiléster.
33. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações-30-32, onde a porcentagem de grupos isocianato livres no pré-polímero nofinal da etapa a) é igual ou maior do que 20%, com mais preferência é cercade 25%.
34. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações-30-33, onde o pré-polímero reage com a composição da etapa b) em umarazão de a partir de 3:1 a 1,1:1 de pré-polímero com relação à composiçãoda etapa b).
35. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1--34, onde a síntese do pré-polímero da etapa a) acontece em temperaturasde a partir de 90 a 100e C, a preparação da composição da etapa b) aconte-ce em temperaturas de a partir de 40 a 100e C e a etapa de reação c) acon-tece em temperaturas de a partir de 50 a 150s C.
36. Composição para a preparação de poliuretanas através depolimerização catalítica compreendendo:- parte a): um pré-polímero obtido através da reação de um oumais isocianatos e um ou mais compostos poliidroxi tendo um peso molecu-lar de a partir de 150 a 2000 e tendo uma porcentagem de grupos isocianatolivres de pelo menos 15%; e- parte b): um ou mais compostos poliidroxi tendo um peso mo-lecular de a partir de 150 a 2000 e uma funcionalidade de a partir de 2 a 5 eum catalisador.
37. Composição de acordo com a reivindicação 36, onde a partea) compreende um pré-polímero obtido através da reação de um ou maisisocianatos, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 4-6, éum ou mais compostos poliidróxi, conforme definido em qualquer uma dasreivindicações 7-19, e onde a parte b) compreende um ou mais compostospoliidróxi, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 7-20, e umcatalisador, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 24-25.
38. Composição de acordo com a reivindicação 36 ou reivindicação 37, onde a porcentagem de grupos isocianato livres do pré-polímero da parte a)é de a partir de 15 a 30%, com mais preferência de a partir de 20 a 25%.
39. Composição de acordo com qualquer uma das reivindica-ções 36-38, onde a parte a) ou a parte b) ou ambas compreendem um oumais aditivos conforme definido em qualquer uma das reivindicações 26-28.
40. Poliuretana obtenível através do processo de acordo comqualquer uma das reivindicações 1-35.
41. Poliuretana de acordo com a reivindicação 40 tendo umatemperatura de distorção de calor (HDT) variando de a partir de 60 a 1109 C.
42. Poliuretana de acordo com a reivindicação 40 ou reivindica-ção 41, onde a poliuretana tem uma redução de volume durante a cura me-nor do que 2%.
43. Artigo feito da poliuretana de acordo com qualquer uma dasreivindicações 40-42, onde o artigo é selecionado do grupo consistindo emjanelas de automóvel ou prédio, coberturas de farol de automóvel, lentesoftálmicas, lentes solares, óculos protetores, protetores de face, guias de luz,fibras ópticas, componentes de telefone móvel, lentes para dispositivos dearmazenamento ópticos, primas, lentes Fresnel, coberturas para display,pilhas solares, coberturas para sensor óptico, tubos transparentes e mobília,janelas para cinema e performances em geral.
44. Artigo de acordo com a reivindicação 43, onde o artigo éuma lente.
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Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014153046A2 (en) * 2013-03-14 2014-09-25 Ppg Industries Ohio, Inc. Polyurethanes, articles and coatings prepared therefrom and methods of making the same
US11248083B2 (en) 2004-09-01 2022-02-15 Ppg Industries Ohio, Inc. Aircraft windows
US9598527B2 (en) 2004-09-01 2017-03-21 Ppg Industries Ohio, Inc. Polyurethanes, articles and coatings prepared therefrom and methods of making the same
US8859680B2 (en) * 2004-09-01 2014-10-14 Ppg Industries Ohio, Inc Poly(ureaurethane)s, articles and coatings prepared therefrom and methods of making the same
US11591436B2 (en) 2004-09-01 2023-02-28 Ppg Industries Ohio, Inc. Polyurethane article and methods of making the same
US9464169B2 (en) 2004-09-01 2016-10-11 Ppg Industries Ohio, Inc. Polyurethanes, articles and coatings prepared therefrom and methods of making the same
US11008418B2 (en) 2004-09-01 2021-05-18 Ppg Industries Ohio, Inc. Polyurethanes, articles and coatings prepared therefrom and methods of making the same
US8889815B2 (en) 2004-09-01 2014-11-18 Ppg Industries Ohio, Inc. Reinforced polyurethanes and poly(ureaurethane)s, methods of making the same and articles prepared therefrom
US8927675B2 (en) 2004-09-01 2015-01-06 Ppg Industries Ohio, Inc. Poly(ureaurethane)s, articles and coatings prepared therefrom and methods of making the same
US20090280329A1 (en) 2004-09-01 2009-11-12 Ppg Industries Ohio, Inc. Polyurethanes, Articles and Coatings Prepared Therefrom and Methods of Making the Same
US20090280709A1 (en) 2004-09-01 2009-11-12 Ppg Industries Ohio, Inc. Polyurethanes, Articles and Coatings Prepared Therefrom and Methods of Making the Same
US8933166B2 (en) 2004-09-01 2015-01-13 Ppg Industries Ohio, Inc. Poly(ureaurethane)s, articles and coatings prepared therefrom and methods of making the same
US11149107B2 (en) 2004-09-01 2021-10-19 Ppg Industries Ohio, Inc. Polyurethanes, articles and coatings prepared therefrom and methods of making the same
DE102008008944B4 (de) * 2008-02-13 2012-01-26 tti Technologietransfer und Innovationsförderung Magdeburg GmbH Verfahren zur Herstellung von Polyurethanfasern zur Abstrahlung von Licht über die Oberfläche der Fasern
EP2494611A2 (en) * 2009-10-26 2012-09-05 3M Innovative Properties Company Structured film and articles made therefrom
CN102918093B (zh) 2010-04-28 2017-04-12 3M创新有限公司 基于有机硅的材料
JP5844798B2 (ja) 2010-04-28 2016-01-20 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー ポリマーコーティングのためのナノシリカ系プライマーを含む物品及び方法
JP5941468B2 (ja) * 2010-09-07 2016-06-29 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー 低圧縮歪および高気流量mdi粘弾性ポリウレタン発泡体の製造方法
CN103154319B (zh) 2010-10-06 2016-08-10 3M创新有限公司 具有基于纳米二氧化硅的涂层和阻挡层的抗反射制品
MX2014012731A (es) 2012-04-23 2015-01-15 Bayer Materialscience Ag Composicion de poliuretano resistente a la luz.
US8691915B2 (en) 2012-04-23 2014-04-08 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Copolymers and polymer blends having improved refractive indices
CN111303381B (zh) * 2020-03-19 2021-09-14 江苏新视客光电科技有限公司 一种1.60折射率聚氨酯变色镜片及其制备方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3755262A (en) * 1971-01-15 1973-08-28 Goodyear Aerospace Corp Transparent high-impact polyurethane products
US4808690A (en) * 1988-02-29 1989-02-28 Loral Corporation High heat distortion temperature transparent polyurethanes
US6127505A (en) * 1995-02-02 2000-10-03 Simula Inc. Impact resistant polyurethane and method of manufacture thereof
CA2305196C (en) 1997-09-30 2007-03-06 Akzo Nobel Nv Ophthalmic lenses
IT1303708B1 (it) 1998-11-06 2001-02-23 Great Lakes Chemical Italia Composizione liquida polimerizzabile in vetri organici dotati dibuone proprieta' ottiche e fisico-meccaniche.
AU782220B2 (en) * 2000-10-13 2005-07-14 Talex Optical Co., Ltd. Polyurethane resin composition and optical lens having impact resistance
JP3905409B2 (ja) * 2002-04-10 2007-04-18 タレックス光学工業株式会社 光学レンズ成型用ポリウレタン樹脂組成物および耐衝撃性合成樹脂レンズ
DE10243966A1 (de) * 2002-09-20 2004-04-01 Adiam Life Science Ag Verfahren zur Herstellung von biokompatiblen Polyurethanen

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Publication number Publication date
US20100204428A1 (en) 2010-08-12
WO2007015273A1 (en) 2007-02-08
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