BRPI0610831A2 - espumas de poliuretano compreendendo polióis oligoméricos - Google Patents

Abstract

ESPUMAS DE POLIURETANO COMPREENDENDO POLIQIS OLIGOMéRICOS. A presente invenção refere-se a espumas de poliuretano compreendendo polióis oligoméricos. Em modalidades da invenção, as espumas de poliuretano compreendem o produto da reação de: (a) um polilsocianato; e (b) uma composição contendo hidrogênio ativo compreendendo um poliol oligomérico tendo um número de hidroxila de cerca de 45 a cerca de 65 mg de KOH/g, uma funcionalidade de hidroxila média numérica (Fn) de menos do que cerca de 2,7, e cerca de 40 % em peso ou mais de oligómeros. As espumas de poliuretano da invenção podem ser espumas flexíveis ou espumas moldadas. Também são descritos polióis de odor baixo e composições de poliuretano.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "ESPUMASDE POLIURETANO COMPREENDENDO POLIÓIS OLIGOMÉRICOS".

Referência Cruzada aos Pedidos de Patentes Relacionados

Este pedido de patente reivindica o benefício do Pedido de Pa-tente Provisório U.S. Ne de Série 60/674879, depositado em 25 de Abril de2005, intitulado "Foams Incorporating Low Functionality Polyols"; Pedido dePatente Provisório U.S. Ne de Série 60/677272, depositado em 2 de Maio de2005, intitulado "Foams Incorporating Low Functionality Polyols"; Pedido dePatente Provisório U.S. N9 de Série 60/741.123, depositado em 1 de De-zembro de 2005, intitulado "Polyurethane Foams Comprising OligomericModified Vegetable Oil-based Polyols"; e Pedido de Patente Provisório U.S.N9 de Série 60/786.594, intitulado "Oligomeric Polyols from Palm-Based Oilsand Polyurethane Compositions Made Therefrom", depositado em 27 deMarço de 2006; as descrições dos quais são todas incorporadas aqui porreferência em sua totalidade.

Campo da Invenção

A presente invenção refere-se a espumas de poliuretano com-preendendo polióis oligoméricos.

Antecedentes da Invenção

Espumas de poliuretano flexíveis são comumente fabricadasréagindo-se polióis derivados de petróleo ou composições de poliol com poli-isocianatos orgânicos na presença de catalisadores, agentes de sopro e ou-tros ingredientes opcionais. Desde a década de 1960, espumas de poliure-tano flexíveis foram usadas como um componente amortecedor, portador decarga, e fornecedor de conforto de automóvel, colchão e meio de transporte.

Na produção de espumas de poliuretano flexíveis, várias propri-edades dos polióis ou composições de poliol usadas são importantes parafabricar espumas flexíveis que têm características desejáveis. Uma proprie-dade de poliol importante é a funcionalidade de hidroxila média numérica dopoliol. Tipicamente, para formar uma espuma de poliuretano flexível tendocaracterísticas desejáveis, um poliol tendo uma funcionalidade de hidroxilamédia numérica de cerca de 3 é desejada. É convencionalmente entendidoque conforme a hidroxila média numérica diminui daquela faixa desejada, aqualidade da rede de polímero de poliuretano é perdida e as característicasda espuma degradam rapidamente. Uma vez que a funcionalidade médianumérica é 3,0 ou menos, é esperado que a espuma de célula aberta está-vel não formará ou se formada terá tais propriedades físicas deficientes quenão serão úteis.

Propriedades de espuma de poliuretano podem ser medidas porvários métodos. No geral, espumas podem ser medidas por resistência àtração, ruptura, dureza, alongamento, compressão, e outras propriedades. Aimportância relativa das propriedades varia, dependendo do uso esperadoda espuma.

Polióis derivados de petróleo foram amplamente usados na fa-bricação de espumas. Entretanto, houve um interesse aumentado no uso derecursos renováveis na fabricação de espumas. Isto tem levado à pesquisano desenvolvimento de polióis com base em óleo vegetal para o uso na fa-bricação de espumas.

Outros pesquisadores tentaram fabricar espuma flexível a partirde polióis de base biológica. WO 2004/096883A1 e WO2004/09882A1 rela-tam como fabricar espumas em chapa convencionais com base em TDI apartir de formulações de poliol de base biológica e fornecer propriedadesfísicas das espumas resultantes. Os polióis de base biológica relatados têmuma funcionalidade de hidroxila média numérica maior do que 2,8.

Sumário da invenção

A invenção refere-se às espumas de poliuretano que compreen-dem polióis oligoméricos. Em algumas modalidades, as espumas de poliure-tano são espumas em chapa, por exemplo, espumas em chapa flexíveis. Emoutras modalidades, as espumas de poliuretano são espumas moldadas.

Em um aspecto, a invenção fornece espumas de poliuretanocompreendendo o produto de reação de: (a) um poliisocianato; e (b) umacomposição contendo hidrogênio ativo compreendendo um poliol oligoméricotendo um número de hidroxila de cerca de 45 a cerca de 65 mg de KOH/g,uma funcionalidade de hidroxila média numérica (Fn) de menos do que cer-ca de 2,7, um peso ou oligômeros maiores.

Em algumas modalidades, o poliol oligomerico tem um grau deabertura de anel e oligomerização de um óleo natural epoxidado que forneceo poliol oligomerico com um equilíbrio desejado de propriedades. Isto é, ograu de abertura de anel e oligomerização são controlados para fornecer umpoliol oligomerico tendo um número de hidroxila (OH) desejado, funcionali-dade de hidroxila média numérica (Fn), teor de oxigênio epóxi (EOC), visco-sidade, peso molecular, distância entre grupos hidroxila reativos, e similares.

Por exemplo, em algumas modalidades, o óleo natural epoxidado é parcial-mente aberto no anel de modo a fornecer um poliol oligomerico tendo umteor de oxigênio epóxi residual (EOC) de cerca de 0,01 a cerca de 5,5 %. Emalgumas modalidades, o grau de oligomerização do poliol é controlado demodo que o poliol oligomerico tem cerca de 40 % em peso ou mais de oli-gômeros, por exemplo, cerca de 55 % a cerca de 65 % em peso de oligôme-ros, em que os oligômeros incluem dímeros, trímeros, tetrâmeros, e oligôme-ros de ordem superior. Por exemplo, o poliol oligomerico pode compreendercerca de 8 % a cerca de 12 % em peso de dímeros, cerca de 5 % a cerca de10 % em peso de trímeros, e cerca de 35 % em peso ou mais de tetrâmerose oligômeros de ordem superior. Em algumas modalidades, o poliol oligomé-rico tem um número de hidroxila de cerca de 45 a cerca de 65 mg de KOH/g.

Em algumas modalidades, o poiioi" oligomerico é^usado parasubstituir pelo menos uma porção de um ou mais polióis derivados de petró-leo em uma formulação de espuma de poliuretano. Por exemplo, em formu-lações de espuma de poliuretano em chapa flexível, o poliol oligomerico po-de substituir pelo menos uma porção de um poliol derivado de petróleo, porexemplo, um triol derivado de petróleo tendo um peso molecular de cerca de3000 gramas/mol e um número de hidroxila de cerca de 56 mg de KOH/g.

Conseqüentemente, em algumas modalidades, a composição contendo hi-drogênio ativo compreende um poliol oligomerico e um poliol derivado depetróleo. Tipicamente, a composição contendo hidrogênio ativo compreendecerca de 10 % a cerca de 60 % em peso de poliol oligomerico e cerca de 40% a cerca de 90 % de triol derivado de petróleo, ou cerca de 15 % a peso depoliol oligomérico e cerca de 60 % a cerca de 85 % de poliol derivado depetróleo.

Vantajosamente, foi observado que quando o composto conten-do hidrogênio ativo compreende um poliol oligomérico e um poliol derivadode petróleo, o fator de suporte da espuma em chapa flexível resultante podeser controlado variando-se a quantidade de poliol oligomérico e poliol deri-vado de petróleo independente da densidade da espuma. Especificamente,como a quantidade de poliol oligomérico é aumentada, o fator de suportetambém aumenta para espumas de densidade constante.

Em muitas modalidades, o poliol oligomérico tem uma funciona-lidade de hidroxila média numérica baixa, por exemplo, cerca de 2,7 ou me-nos. Embora polióis de funcionalidade de hidroxila baixa sejam conhecidosdeteriorar algumas propriedades físicas (por exemplo, resistência à tração,resistência à ruptura, etc.) de espumas de poliuretano flexíveis devido aofato de que espécies monofuncionais podem agir como terminadores de ca-deia, espumas de poliuretano da presente invenção têm propriedades físicasque são melhores do que aquelas que seriam prognosticadas para espumascompreendendo um poliol de funcionalidade de hidroxila média numéricabaixa.

Em algumas modalidades, as espumas de poliuretano da inven-ção têm uma densidade de* pele* externa que émais baixa do que a densida-de de pele externa de uma espuma de poliuretano compreendendo umaformulação de controle com base no triol derivado de petróleo. Em algumasmodalidades, a densidade da pele externa da espuma de poliuretano é re-duzida em cerca de 4,00 kg/m3 (0,25 lb/ft3) ou maior quando comparada auma formulação de controle. Em algumas modalidades, a densidade da peleexterna é reduzida em cerca de 8,01 kg/m3 (0,50 lb/ft3) ou maior, ou cerca de12,01 kg/m3 (0,75 lb/ft3) ou maior, ou cerca de 16,02 kg/m3 (1,0 lb/ft3) oumaior quando comparada à formulação de controle.

Em algumas modalidades, as espumas de poliuretano da inven-ção têm contato manual melhorado quando comparadas às espumas de po-liuretano compreendendo uma formulação de controle que não inclui o poliololigomérico. O contato manual pode ser medido, por exemplo, IFD de 5 %,aspereza da superfície, e tamanho celular médio. Em algumas modalidades,o IFD de 5 % a cerca de 2 % ou maior quando comparado ao IFD da formu-lação de controle.

Em algumas modalidades, as espumas de poliuretano da inven-ção têm retardância à chama melhorada quando comparadas às espumasde poliuretano compreendendo uma formulação de controle que não inclui opoliol oligomérico. Por exemplo, as espumas de poliuretano podem ter com-primento de carvão melhorado como medido por Technical Bulletin 117 "Re-quirements, Test Procedure and Apparatus for Testing the Flame Retardan-ce of Resilient Filling Materials Used in Upholstered Furniture" (Março de2000).

Em algumas modalidades, os polióis oligoméricos são baixos emcompostos que produzem odor resultando em espumas de poliuretano tendoodor baixo. O odor pode ser medido, por exemplo, medindo-se a quantidadede compostos que produzem odor, por exemplo, os compostos hexanal, no-nanal, e decanal. Conseqüentemente, em um outro aspecto, a invenção for-nece polióis oligoméricos de odor baixo e espumas de poliuretano fabricadasdestes. Em algumas modalidades, o poliol oligomérico ou espuma de poliu-retano tem cerca de 30 ppm ou menos de hexanal. Em algumas modalida-des, o pôiioi oligomérico Oü~espuma de poliuretano tem cerca de 30 ppm oumenos de nonanal. Em algumas modalidades, o poliol oligomérico ou espu-ma de poliuretano tem cerca de 20 ppm ou menos de decanal. Em algumasmodalidades, a quantidade combinada de hexanal, nonanal, e decanal nopoliol oligomérico ou espuma de poliuretano é cerca de 80 ppm ou menos.

Outras vantagens das espumas de poliuretano da invenção sãodescritas aqui incluindo, por exemplo, resistência em água melhorada, dura-bilidade de cor, e gradiente IFD.

Como usado aqui "poliol" refere-se a uma molécula que tem umamédia de mais do que 1,0 de grupos hidroxila em molécula. Ele também po-de incluir outras funcionalidades.

Como usado aqui "poliol oligomérico" refere-se a um poliol quenão ocorre naturalmente preparado por abertura de anel de um óleo naturaltotal ou parcialmente epoxidado (tal como um óleo com base em planta ouuma gordura animal) em uma maneira que resulta na formação de oligômeros.

Como usado aqui "oligômero" refere-se a dois ou mais M combase em triglicerídeo foram quimicamente ligados um ao outro por uma rea-ção de abertura de anel do epóxido. Oligômeros incluem dímeros, trímeros,tetrâmeros, e oligômeros de ordem superior.

Como usado aqui "dímero" refere-se a dois monômeros com ba-se em triglicerídeo que foram quimicamente ligados um ao outro por umareação de abertura de anel do epóxido.

Como usado aqui "trímero" refere-se a três monômeros com ba-se em triglicerídeo que foram quimicamente ligados um ao outro por umareação de abertura de anel do epóxido.

Como usado aqui "tetrâmero" refere-se a quatro monômeroscom base em triglicerídeo que foram quimicamente ligados um ao outro poruma reação de abertura de anel do epóxido.

Como usado aqui "em chapa" refere-se à espuma de poliuretanofabricada misturando-se os reagentes e dispensando-os em um portadoronde eles eleyam-se livremente e curam para formar um bloco contínuo oucoque de espuma de poliuretano que tipicamente tem uma seção transversairetangular nominal. Incluídas dentro das espumas de poliuretano em chapaestão espumas de poliuretano em chapa flexíveis.

Como usado aqui "moldada" refere-se à espuma de poliuretanoque é preparada misturando-se os reagentes e dispensando-os em um mol-de onde eles reagem para encher o molde e assumem a forma da cavidadedo molde.

Como usado aqui "composição contendo hidrogênio ativo" refe-re-se a uma composição que inclui reagentes tendo grupos contendo átomode hidrogênio que são capazes de reagir com grupos isocianato. Exemplosincluem álcoois (por exemplo, polióis) e aminas (por exemplo, poliaminas).

Como usado aqui "poliol derivado de petróleo" refere-se a umpoliol fabricado de um estoque de alimentação de petróleo.

Como usado aqui "formulação de controle" refere-se a uma for-mulação de poliuretano onde o poliol oligomérico foi substituído por umaquantidade igual de triol derivado de petróleo tal como um triol derivado depetróleo de 3000 gramas/mol.Descrição Detalhada da Invenção

A invenção refere-se às espumas de poliuretano (por exemplo,espumas de poliuretano em chapa flexíveis) compreendendo polióis oligo-méricos.

Preparação de Polióis Oligoméricos

Os polióis oligoméricos úteis nas espumas de poliuretano dapresente invenção podem ser preparados por abertura de anel de um óleonatural epoxidado. Em muitas modalidades, a abertura de anel é conduzidausando uma mistura de reação compreendendo: (1) um óleo natural epoxi-dado, (2) um catalisador ácido com abertura de anel, e (3) um abridor deanel. Estes materiais são descritos em mais detalhe abaixo. Também úteisem algumas modalidades das espumas de poliuretano da invenção são ospolióis com base em óleo vegetal modificados relatados em WO2006/012344A1 (Petrovic ef aí.).

- Óleo Natural Epoxidado

O primeiro componente é um óleo natural epoxidado. Óleos nsFturais epoxidados incluem, por exemplo, óleos com base em planta epoxida-dos (por exemplo, óleos vegetais epoxidados) e gorduras de animal epoxi-dadas. Os óleos naturais epoxidados podem ser parcial ou totalmente epoxi-dados. Óleo natural parcialmente epoxidado pode incluir pelo menos cercade 10 %, pelo menos cerca de 20 %, pelo menos cerca de 25 %, pelo menoscerca de 30 %, pelo menos cerca de 35 %, pelo menos cerca de 40 % oumais da quantidade original de ligações duplas presentes no óleo. O óleonatural parcialmente epoxidado pode incluir até cerca de 90 %, até cerca de80 %, até cerca de 75 %, até cerca de 70 %, até cerca de 65 %, até cerca de60 %, ou menos da quantidade original de ligações duplas presentes no ó-leo. Óleo natural totalmente epoxidado pode incluir até cerca de 10 %, atécerca de 5 %, até cerca de 2 %, até cerca de 1 %, ou menos da quantidadeoriginal de ligações duplas presentes no óleo.

Exemplos de óleos naturais incluem óleos com base em planta(por exemplo, óleos vegetais) e gorduras animais. Exemplos de óleos combase em planta incluem óleo de soja, óleo de açafroa, óleo de linhaça, óleode milho, óleo de girassol, óleo de oliva, óleo de canola, óleo de gergelim,óleo de semente de algodão, óleos à base de palma, óleo de semente decolza, óleo de tungue, óleo de amendoim, e combinações destes. Gordurasanimais também podem ser usadas, por exemplo, óleo de peixe, banha deporco, e sebo. O óleo com base em planta pode ser natural ou óleos vege-tais geneticamente, por exemplo, óleo de açafroa oléico superior, óleo desoja oléico superior, óleo de amendoim oléico superior, óleo de girassol oléi-co superior, e óleo de semente de colza erúcico superior (óleo de crambe).O número de ligações duplas em molécula em um óleo natural pode serquantificado pelo valor de iodo (IV) do óleo. Por exemplo, um óleo vegetaltendo uma ligação dupla em molécula corresponde a um valor de iodo decerca de 28. Óleo de soja tipicamente tem cerca de 4,6 ligações du-plas/molécula e tem um valor de iodo de cerca de 127 a 140. Óleo de canolatipicamente tem cerca de 4,1 ligações duplas/molécula e tem um valor deiodo de cerca de 115. Tipicamente, valores de iodo para os óleos vegetaisvariarão de cerca de 40 a cerca de-240.- Em algumas modalidades, óleosvegetais tendo um valor de iodo maior do que cerca de 80, maior do quecerca de 100, ou maior do que cerca de 110 são usados. Em algumas moda-lidades, óleos vegetais tendo um valor de iodo menor do que cerca de 240,menor do que cerca de 200, ou menor do que cerca de 180 são usados.

Óleos naturais úteis compreendem triglicerídeos de ácidos gra-xos. Os ácidos graxos podem ser saturados ou insaturados e podem contercomprimentos de cadeia variando de cerca de C12 a cerca de C24. Ácidosgraxos insaturados incluem ácidos graxos monoinsaturados e poliinsatura-dos. Ácidos graxos saturados comuns incluem ácido láurico (ácido dodeca-nóico), ácido mirístico (ácido tetradecanóico), ácido palmítico (ácido hexade-canóico), ácido esférico (ácido octadecanóico), ácido araquídico (ácido eico-sanóico), e ácido lignocérico (ácido tetracosanóico). Ácidos graxos monoin-saturados comuns incluem palmitoléico (um ácido insaturado C16) e oléico(um ácido insaturado C18). Ácidos graxos poliinsaturados comuns incluemácido linoléico (um ácido di-insaturado C18), ácido linolênico (um ácido triin-saturado C18), e ácido araquidônico (um ácido tetrainsaturado C20). Os ó-leos de triglicerídeo são compostos de ésteres de ácidos graxos em coloca-ção aleatória nos três sítios da molécula de glicerina trifuncional. Óleos ve-getais diferentes terão razões diferentes destes ácidos graxos. A razão deácido graxo para um óleo vegetal dado também variará dependendo de taisfatores, por exemplo, como onde a safra é cultivada, maturidade da safra,intemperismo durante a época de cultivo, etc. Por causa disto é difícil forne-cer uma composição específica ou única para qualquer óleo vegetal dado acomposição é tipicamente relatada como uma média estatística. Por exem-plo, óleo de soja contém uma mistura de ácido esteárico, ácido oléico, ácidolinoléico, e ácido linolênico na razão de cerca de 15:24:50:11. Isto traduz emum peso molecular médio de cerca de 800 a 860 gramas/mol, um númeromédio de ligações duplas de cerca de 4,4 a cerca de 4,7 por triglicerídeo, eum valor de iodo de cerca de 120 a cerca de 140.

Em uma modalidade exemplar, o óleo natural epoxidado é óleode soja totalmente epoxidado. Embora não desejando estar ligado pela teo-ria, acredita-se que o uso de óleos vegetais epoxidados saturados tendogrupos epóxi residuais leve a polióis oligoméricos tendo boa estabilidadeoxidativa. Também acredita-se que o uso de óleos vegetais epoxidados insa-turados leve a polióis oligoméricos tendo uma viscosidade mais baixa quan-do comparado aos produtos preparados usando óleos vegetais epoxidadossaturados.

Em uma outra modalidade exemplar, o óleo natural é um óleo àbase de palma. Como usado aqui "óleo à base de palma" refere-se a umóleo ou fração de óleo obtidos do mesocarpo e/ou noz do fruto da árvore dedendezeiro. Óleos à base de palma incluem óleo de palma, oleína de palma,estearina de palma, óleo de noz de palma, oleína de noz de palma, estearinade noz de palma, e misturas destes. Óleos com base em palma podem serbrutos, refinados, degomados, branqueados, desodorizados, fracionados, oucristalizados. Em muitas modalidades, os óleos à base de palma são refina-dos, branqueados, e desodorizados (isto é, um óleo "RBD").

Óleo de palma refere-se ao óleo derivado do mesocarpo do frutodo dendezeiro. Óleo de palma é tipicamente um semi-sólido na temperaturaambiente e compreende cerca de 50 % de ácidos graxos saturados e cercade 50 % de ácidos graxos insaturados. Óleo de palma tipicamente compre-ende predominantemente triglicerídeos de ácido graxo, embora monoglicerí-deos e diglicerídeos também possam estar presentes em quantidades pe-quenas. Os ácidos graxos tipicamente têm comprimentos de cadeia variandode cerca de C12 a cerca de C20. Ácidos graxos saturados representativosincluem, por exemplo, ácidos graxos saturados C12:0, C14:0, C16:0, C18:0,e C20:0. Ácidos graxos insaturados representativos incluem, por exemplo,ácidos graxos insaturados C16:1, C18:1, C18:2, e C18:3. Faixas de comprepresentativo para óleo de palma são listadas na TABELA A.

Oleína de palma refere-se à fração líquida que é obtida por fra-cionamento de óleo de palma depois da cristalização em uma temperaturacontrolada. Em relação ao óleo de palma, oleína de palma tem um teor maisalto de ácidos graxos insaturados, por exemplo, ácidos graxos C18:1 eC18:2, e tem um valor de iodo mais alto. Em algumas modalidades, a oleínade- palma é fracionada-múltiplas vezes para produzir oleína de palma tendoum teor mais alto de ácidos graxos insaturados (C18:1, C18:2) e um valor deiodo mais alto. Oleína de palma fracionada múltipla em alguns exemplos po-de ser referida como oleína de palma superior. Faixas composicionais repre-sentativas para oleína de palma são listadas na TABELA A. Exemplos repre-sentativos de óleo de palma e oleína de palma comercialmente disponíveisincluem aqueles comercialmente disponíveis sob as designações comerciais"SANS TRANS 25", "SANS TRANS-39", e "DURKEX NT100" da IOI Group,Loders Croklaan Company; e "FULLY REFINED PALM OLEIN IV 62 - SUPEROLEIN" (da Cargill, Incorporated.).

Estearina de palma refere-se à fração sólida que é obtida porfracionamento de óleo de palma depois da cristalização em temperatura con-trolada. Em relação ao óleo de palma, estearina de palma contém mais áci-dos graxos saturados e tem um ponto de fusão mais alto. Uma composiçãorepresentativa para estearina de palma é fornecida na TABELA A.

TABELA A

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Um óleo natural parcialmente epoxidado ou totalmente epoxida-do pode ser preparado por um método que compreende reagir um óleo natu-ral com um peroxiácido sob condições que convertem uma porção de outodas as ligações duplas do óleo aos grupos epóxido.

Exemplos de peroxiácidos incluem ácido peroxifórmicc, ácidoperoxiacético, ácido trifluoroperoxiacético, ácido benziloxiperoxifórmico, áci-do 3,5-dinitroperoxibenzóico, ácido m-cloroperoxibenzóico, e combinaçõesdestes. Em algumas modalidades, ácido peroxifórmico ou ácido peroxiacéti-co são usados. Os peroxiácidos podem ser adicionados diretamente à mistu-ra de reação, ou eles podem ser formados in situ reagindo-se um hidroperó-xido com um ácido correspondente tal como ácido fórmico, ácido benzóico,ácidos graxos (por exemplo, ácido oléico), ou ácido acético. Exemplos dehidroperóxidos que podem ser usados incluem peróxido de hidrogênio, terc-butilidroperóxido, trifenilsililidroperóxido, cumilidroperóxido, e combinaçõesdestes. Em uma modalidade exemplar, peróxido de hidrogênio é usado. Ti-picamente, a quantidade de ácido usada para formar o peroxiácido varia decerca de 0,25 a cerca de 1,0 mol de ácido em mol de ligações duplas no ó-leo vegetal, mais tipicamente variando de cerca de 0,45 a cerca de 0,5 deácido em mol de ligações duplas no óleo vegetal. Tipicamente, a quantidadede hidroperóxido usada para formar o peroxiácido é cerca de 0,5 a cerca de1,5 mol de hidroperóxido em mol de ligações duplas no óleo vegetal, maistipicamente cerca de 0,8 a cerca de 1,2 mol de hidroperóxido em mol de li-gações duplas no óleo vegetal.

Tipicamente, um componente de ácido adicional também estápresente na mistura de reação. Exemplos de tais ácidos adicionais incluemácido sulfúrico, ácido toluenossulfônico, ácido trifluoroacético, ácido fluorobó-rico, ácidos de Lewis, argilas ácidas, ou resinas de troca de íon ácidas.

Opcionalmente, um solvente pode ser adicionado à reação. Sol-ventes úteis incluem solventes quimicamente inertes, por exemplo, solventesapróticos. Estes solventes não incluem um nucleófilo e são não reativos comácidos. Solventes hidrofóbicos, tais como hidrocarbonetos aromáticos e alifá-ticos, são particularmente desejáveis. Exemplos representativos de solven-tes adequados incluem benzeno, tolueno, xileno, hexano, isoexano, pentano,heptano, e solventes clorados (por exemplo, tetracloreto de carbono). Emuma modalidade exemplar, tolueno é usado como o solvente. Solventes po-dem ser usados para reduzir a velocidade de reação ou para reduzir o nú-mero de reações secundárias. No geral, um solvenie também age como umredutor de viscosidade para a composição resultante.

Subseqüente à reação de epoxidação, o produto de reação podeser neutralizado. Um agente neutralizante pode ser adicionado para neutrali-zar quaisquer componentes ácidos remanescentes no produto de reação.Agentes neutralizantes adequados incluem bases fracas, bicarbonatos demetal, ou resinas de troca de íon. Exemplos de agentes neutralizantes quepodem ser usados incluem amônia, carbonato de cálcio, bicarbonato de só-dio, carbonato de magnésio, aminas, e resina, assim como soluções aquo-sas de agentes neutralizantes. Tipicamente, o agente neutralizante será umaresina de troca de íon aniônica. Um exemplo de uma resina de troca de íonfracamente básica adequada é vendida sob a designação comercial "LE-WATIT MP-64" (da Bayer). Se um agente neutralizante sólido (por exemplo,resina de troca de íon) for usado, o agente neutralizante sólido pode ser re-movido do óleo vegetal epoxidado por filtração. Alternativamente, a misturade reação neutralizada passando-se a mistura através de um leito de neutra-lização contendo uma resina ou outros materiais. Alternativamente, o produ-to de reação pode ser repetidamente lavado para separar e remover oscomponentes ácidos do produto. Além disso, um ou mais dos processos po-dem ser combinados em neutralizar o produto de reação. Por exemplo, oproduto pode ser lavado, neutralizado com um material de resina, e depoisfiltrado.

Subseqüente à reação de epoxidação, solventes em excessopodem ser removidos do produto de reação (isto é, óleo vegetal totalmenteepoxidado). Os solventes em excesso incluem produtos expulsados pelareação, ou aqueles adicionados à reação. Os solventes em excesso podemser removidos por separação, vácuo, ou outro método. Preferivelmente, aremoção do solvente em excesso será realizada por exposição a vácuo.

Óleos de soja úteis totalmente epoxidados incluem aqueles co-mercialmente disponíveis sob as designações comerciais EPDXOL 7-4 (daAmerican Chemical Systems) e FLEXOL ESO (da Dow Chemical Co.).- Catalisador Ácido de Abertura de Anel

Em muitas modalidades; a reação de abertura de anel é condu-zida na presença de um catalisador ácido de abertura de anel. Exemplosrepresentativos de catalisadores ácidos de abertura de anel incluem ácidosde Lewis ou Brõnsted. Exemplos de ácidos de Brõnsted incluem ácido hidro-fluorobórico (HBF4), ácido tríflico, ácido sulfúrico, ácido clorídrico, ácido fos-fórico, ácido fosforoso, ácido hipofosforoso, ácidos borônicos, ácidos sulfôni-cos (por exemplo, ácido para tolueno sulfônico, ácido metanossulfônico, eácido trifluorometano sulfônico), e ácidos carboxílicos (por exemplo, ácidofórmico e ácido acético). Exemplos de ácidos de Lewis incluem tricloreto fos-foroso e haletos de boro (por exemplo, trifluoreto de boro). Resinas de trocade íon na forma prótica também podem ser usadas. Em uma modalidadeexemplar, o catalisador de abertura de anel é ácido hidrofluorobórico (HBF4).O catalisador de abertura de anel está tipicamente presente em uma quanti-dade variando de cerca de 0,01 % em peso a cerca de 0,3 % em peso, maistipicamente variando de cerca de 0,05 % em peso a cerca de 0,15 % empeso no peso total da mistura de reação.

- Abridor de anel

O terceiro componente da mistura de reação é um abridor deanel. Vários abridores de anel podem ser usados incluindo álcoois, água (in-cluindo quantidades residuais de água), e outros compostos tendo um oumais grupos nucleofílicos. Combinações de abridores de anel podem serusadas. Em algumas modalidades, o abridor de anel é um álcool monoídrico.Exemplos representativos incluem metanol, etanol, propanol (incluindo n-propanol e isopropanol), e butanol (incluindo n-butanol e isobutanol), e éte-res monoalquílicos de etileno glicol (por exemplo, metil cellosolve, butil cello-solve, e similares). Em uma modalidade exemplar, o álcool é metanol. Emalgumas modalidades, o abridor de anel é um poliol. Para o uso em espu-mas flexíveis, geralmente é preferido usar polióis tendo cerca de 2 ou menosgrupos hidroxila em molécula. Abridores de anel de poliol úteis em fabricarpolióis oligoméricos para o uso em espumas flexíveis incluem, por exemplo,etileno glicol, propileno glicol, 1,3-propanodiol, butileno-glicol, 1,4-butanodiol, 1,5-pentanodiol, 1,6-hexanodiol, polietileno glicol, e polipropileno glicol.Também úteis são polióis com bã£e em óleo vegetal.

- Reação de Abertura de Anel

A reação de abertura de anel é conduzida com uma razão deabridor de anel para epóxido que é menor do que a estequiométrica de mo-do a promover oligomerização do poliol aberto no anel resultante. Em umamodalidade exemplar, um poliol oligomérico é preparado reagindo-se óleode soja totalmente epoxidado (ESBO) com metanol na presença de um cata-lisador de abertura de anel, por exemplo, ácido fluorobórico. Tipicamente, arazão molar de metanol para óleo de soja totalmente epoxidado variará decerca de 0,5 a cerca de 3,0, mais tipicamente variando de cerca de 1,0 acerca de 2,0. Em uma modalidade exemplar, a razão molar do metanol parao óleo de soja epoxidado varia de cerca de 1,3 a cerca de 1,7.Tipicamente, no início da reação, o óleo de soja totalmente epo-xidado teor de oxigênio do epóxido (EOC) variando de cerca de 6,8 % a cer-ca de 7,4 %. A reação de abertura de anel é preferivelmente interrompidaantes que todos os anéis de epóxido estejam abertos no anel. Para algumcatalisador de abertura de anel, a atividade do catalisador diminui com opassar do tempo durante a reação de abertura de anel. Portanto, o catalisa-dor de abertura de anel pode ser adicionado à mistura reativa em uma taxacontrolada tal que a reação interrompe (ou aproxima-se) no EOC de pontofinal desejado. A reação de abertura de anel pode ser monitorada usandotécnicas conhecidas, por exemplo, titulação de número de hidroxila (ASTME1899-02), titulação de EOC (método AOCS Cd9-57) ou monitorando o calorremovido da reação exotérmica.

Tipicamente, quando o óleo de soja totalmente epoxidado forusado, a reação de abertura de anel é interrompida quando o teor de oxigê-nio epóxi residual (EOC) varia de cerca de 0,01 % a cerca de 6,0 %, por e-xemplo, cerca de 0,5 % a cerca de 5,5 %, cerca de 1 % a cerca de 5,0 %,cerca de 2 % a cerca de 4,8 %, cerca de 3 % a cerca de 4,6 %, ou cerca de3,5 % a cerca de 4,5 %. Quando outros óleos naturais epoxidados são usa-dos, o teor de oxigênio epóxi residual (EOC) do poliol pode ser diferente. Porexemplo, para óleo de palma, o EOC residual pode variar de cerca de 0,01% a cerca de 3r5 %, por exemplo, cerca de 0,2 % a cerca de 3,0 %, cerca de0,5 % a cerca de 2,0 %, ou cerca de 0,8 % a cerca de 1,5 %. Como usadoaqui "teor de oxigênio epóxi" ou "EOC" referem-se ao peso de oxigênio doepóxido em uma molécula expressado como porcentagem.

Durante a reação de abertura de anel, alguns dos grupos hidro-xila do poliol aberto no anel reagem com grupos epóxido que estão presen-tes em outras moléculas na mistura reativa (por exemplo, moléculas de óleode soja totalmente epoxidado não reagido ou moléculas de poliol tendo gru-pos epóxido não reagidos) resultando em oligomerização do poliol (isto é, aformação de dímeros, trímeros, tetrâmeros, e oligômeros de ordem superi-or). O grau de oligomerização contribui para as propriedades desejadas dopoliol oligomérico incluindo, por exemplo, funcionalidade de hidroxila médianumérica, viscosidade, e a distância entre grupos hidroxila reativos. Em al-gumas modalidades, o poliol oligomérico compreende cerca de 40 % empeso ou mais de oligômeros (incluindo dímeros, trímeros, e oligômeros deordem superior). Em modalidades, o poliol oligomérico compreende cerca de35 % a cerca de 45 % em peso de poliol monomérico e cerca de 55 % a cer-ca de 65 % em peso de oligômeros (por exemplo, dímeros, trímeros, tetrâ-meros, e oligômeros de ordem superior). Por exemplo, em algumas modali-dades, o poliol oligomérico compreende cerca de 35 % a cerca de 45 % empeso de poliol monomérico, cerca de 8 % a cerca de 12 % em peso polioldimerizado, cerca de 5 % a cerca de 10 % em peso de poliol trimerizado, ecerca de 35 % em peso ou mais de oligômeros de ordem superior.

A oligomerização pode ser controlada, por exemplo, por concen-tração de catalisador, estequiometria de reagente, e grau de agitação duran-te abertura de anel. Oligomerização tende a ocorrer a uma extensão maior,por exemplo, com concentrações mais altas de catalisador ou com concen-tração mais baixa de abridor de anel (por exemplo, metanol). Na conclusãoda reação de abertura de anel, qualquer metanol não reagido é tipicamenteremovido, por exemplo, por destilação a vácuo. Metanol não reagido não édesejável no poliol oligomérico porque ele é uma espécie monofuncional quetampará a extremidade do poliisocianato. Depois da remoção de qualquermetanol em excesso, o poliol resultante é tipicamente filtrado, por exemplo,usando um filtro de algodão de 50 mícrons de modo a remover quaisquerimpurezas sólidas.

Propriedades do Poliol Oligomérico

Em algumas modalidades, os polióis oligoméricos têm uma fun-cionalidade de hidroxila média numérica baixa. Funcionalidade de hidroxilamédia numérica refere-se ao número médio dos grupos hidroxila pendentes(por exemplo, grupos hidroxila primários, secundários, ou terciários) que es-tão presentes em uma molécula do poliol. Em algumas modalidades, o poliololigomérico tem uma funcionalidade de hidroxila média numérica (Fn) decerca de 2,7 ou menos, por exemplo, cerca de 2,6 ou menos, cerca de 2,5ou menos, cerca de 2,4 ou menos, cerca de 2,3 ou menos, cerca de 2,2 oumenos, cerca de 2,1 ou menos, cerca de 2,0 ou menos, cerca de 1,9 ou me-nos, cerca de 1,8 ou menos, cerca de 1,7 ou menos, cerca de 1,6 ou menos,cerca de 1,5 ou menos, ou cerca de 1,4 ou menos. Tipicamente, a funciona-lidade de hidroxila média numérica varia de cerca de 1,5 a cerca de 2,4 oude cerca de 1,7 a cerca de 2,2.

Em algumas modalidades, o poliol oligomérico tem um númerode hidroxila que varia de cerca de 45 a cerca de 65 mg de KOH/g, ou decerca de 55 a cerca de 65 mg de KOH/g. O número de hidroxila indica o nú-mero de grupos hidroxila reativos disponíveis para a reação. Ele é expressa-do como o número de miligramas de hidróxido de potássio equivalente aoteor de hidroxila de um grama da amostra. Um número de hidroxila na faixade cerca de 45 a cerca de 65 mg de KOH/g é desejável porque ele facilita ouso do poliol oligomérico em formulações de poliuretano em chapa flexívelonde o poliol oligomérico substitui pelo menos uma porção de trióis deriva-dos de petróleo que são tipicamente usados em tais formulações. Por exem-plo, em algumas modalidades, o poliol oligomérico substitui pelo menos umaporção de um triol derivado de petróleo tendo um peso molecular de cercade 3000 gramas/mol e um número de hidroxila de cerca de 56.

Em algumas modalidades, o poliol oligomérico tem um valor deácido baixo. Valor de ácido é igual ao número de miligramas de hidróxido depotássio (KOH) que é necessário para neutralizar o ácido queestá presenteem um grama de uma amostra do poliol (isto é, mg de KOH/grama). Um va-lor de ácido alto é indesejável porque o ácido pode neutralizar o catalisadorde amina causando uma diminuição da taxa de formação de espuma. Emalgumas modalidades, o poliol oligomérico tem um valor de ácido que é me-nor do que cerca de 5 (mg de KOH/grama), por exemplo, menos do que cer-ca de 4 (mg de KOH/grama), menos do que cerca de 3 (mg de KOH/grama),menos do que cerca de 2 (mg de KOH/grama), ou menos do que cerca de 1(mg de KOH/grama). Em modalidades exemplares, o valor de ácido é menordo que cerca de 1 (mg de KOH/grama), por exemplo, menos do que cercade 0,5 (mg de KOH/grama), ou de cerca de 0,2 a cerca de 0,5 (mg deKOH/grama).Em algumas modalidades, o peso molecular médio numérico(isto é, Mn) do poliol oligomérico é de cerca de 1000 gramas/mol ou maior,por exemplo, cerca de 1100 gramas/mol ou maior, cerca de 1200 gra-mas/mol ou maior, cerca de 1300 gramas/mol ou maior, cerca de 1400gramas/mol ou maior, ou cerca de 1500 gramas/mol ou maior. Em algumasmodalidades, o Mn é menor do que cerca de 5000 gramas/mol, por exemplo,menos do que cerca de 4000 gramas/mol, menos do que cerca de 3000gramas/mol, ou menos do que cerca de 2000 gramas/mol. Em algumas mo-dalidades Mn varia de cerca de 1000 a 5000 gramas/mol, por exemplo, cer-ca de 1200 a 3000 gramas/mol, cerca de 1300 a 2000 gramas/mol, cerca de1700 a 1900 gramas/mol, ou cerca de 1500 a 1800 gramas/mol. O peso mo-lecular médio numérico pode ser medido, por exemplo, usando dispersão daluz, osmometria de pressão de vapor, titulação do grupo final, e proprieda-des coligativas.

Em algumas modalidades, o peso molecular médio numérico(isto é, Mw) do poliol oligomérico é de cerca de 5000 gramas/mol ou maior,por exemplo, cerca de 6000 gramas/mol ou maior, cerca de 7000 gra-mas/mol ou maior, ou cerca de 8000 gramas/mol ou maior. Em algumas mo-dalidades, o Mw é menor do que cerca de 50.000 gramas/mol, por exemplo,menos do que cerca de 40.000 gramas/mol, menos do que cerca de 30.000gramas/mol, ou menos do qtfe cerca de 20:000 gramas/mol. Em algumasmodalidades, o Mw varia de cerca de 5000 a 50.000 gramas/mol, por exem-plo, cerca de 5000 a 20.000 gramas/mol, ou cerca de 6000 a 15.000 gra-mas/mol. O peso molecular médio numérico pode ser medido, por exemplo,usando dispersão da luz, dispersão de nêutron de ângulo pequeno (SANS),dispersão de raio X, e velocidade de sedimentação.

Tipicamente o poliol oligomérico tem uma polidispersibilidade(Mw/Mn) de cerca de 3 a 15, por exemplo, cerca de 4 a 12, ou cerca de 5 a 10.

Em algumas modalidades, o poliol oligomérico tem uma viscosi-dade a 25°C de cerca de 0,5 a cerca de 10 Pa«s. Quando óleo de soja é u-sado, a viscosidade do poliol oligomérico tipicamente varia de cerca de 2 acerca de 8 Pa»s, ou de cerca de 3 a cerca de 7 Pa«s. Quando um óleo à ba-se de palma for usado, a viscosidade do poliol oligomérico é tipicamentecerca de 4 Pa»s ou menos, por exemplo, cerca de 3 Pa»s ou menos, cercade 2 Pa«s ou menos, cerca de 1 Pa»s ou menos, ou cerca de 0,7 Pa»s oumenos. Em algumas modalidades, a viscosidade do poliol oligomérico fabri-cado de um óleo à base de palma é cerca de 0,5 Pa«s a cerca de 2 Pa*s.

Em algumas modalidades, o poliol oligomérico tem pouca, sealguma, ligação dupla residual. Isto é particularmente verdade se o poliololigomérico for preparado a partir de óleo de soja totalmente epoxidado.Uma medida da quantidade de ligações duplas em uma substância é seuvalor de iodo (IV). O valor de iodo para um composto é a quantidade de iodoque reage com uma substância de amostra, expressado em centigramas deiodo (l2) por grama de substância (cg l2/grama). Em algumas modalidades, opoliol oligomérico tem um valor de iodo que é menor do que cerca de 50, porexemplo, menos do que cerca de 40, menos do que cerca de 30, menos doque cerca de 20, menos do que cerca de 10, ou menos do que cerca de 5.

Espuma de poliuretano

A invenção fornece composições de poliuretano que são úteispara preparar espumas de poliuretano, por exemplo, espumas de poliureta-no em chapa ou espumas de poliuretano moldadas. Em algumas modalida-des, a espuma de poliuretano compreende o produto de reação de:

(a) um poliisocianato; e

(b) uma composição contendo hidrogênio ativo compreendendoum poliol oligomérico tendo um número de hidroxila de cerca de 45 a cercade 65 mg de KOH/grama, uma funcionalidade de hidroxila média numéricade menos do que cerca de 2,7, e cerca de 40 % em peso ou mais de oligô-meros.

Os grupos hidroxila do poliol oligomérico reagem quimicamentecom os grupos isocianato do poliisocianato para formar as ligações de ure-tano na espuma de poliuretano resultante. Assim, o poliol oligomérico é qui-micamente incorporado no polímero de poliuretano.

A quantidade de poliol oligomérico incluída na composição con-tendo hidrogênio ativo pode ser selecionada com base no desempenho de-sejado da espuma. Por exemplo, em algumas modalidades, a composiçãocontendo hidrogênio ativo pode compreender de cerca de 10 % a cerca de90 % em peso de poliol oligomérico, por exemplo, cerca de 10 % a cerca de60 % em peso de poliol oligomérico, ou cerca de 15 % a cerca de 40 % empeso de poliol oligomérico.

Em algumas modalidades, a composição contendo hidrogênioativo compreende um poliol oligomérico e um poliol derivado de petróleo. Porexemplo, em algumas modalidades, a composição contendo hidrogênio ativocompreende cerca de 10 % a cerca de 90 % em peso de poliol oligomérico ecerca de 10 % a cerca de 90 % em peso de poliol derivado de petróleo. Emalgumas modalidades, a composição contendo hidrogênio ativo compreendecerca de 10 a 60 % em peso de poliol oligomérico e cerca de 40 % a cercade 90 % em peso de poliol derivado de petróleo. Em outras modalidades, acomposição contendo hidrogênio ativo compreende cerca de 15 % a cercade 40 % em peso de poliol oligomérico e cerca de 60 % a cerca de 85 % empeso de poliol derivado de petróleo.

Em algumas modalidades, o poliol derivado de petróleo é umtriol. Como usado aqui, o termo "triol" refere-se a um poliol que tem umamédia de cerca de 2,7 a cerca de 3,1 grupos hidroxila em molécula. Em umamodalidade específica, o triol tem um peso molecular médio ponderado (n/ivv)de cerca de 3000 gramas/mol a cerca de 3500 gramas/mol. Exemplos repre-sentativos de trióis derivados de petróleo comercialmente disponíveis inclu-em aqueles disponíveis sob as designações comerciais ARCOL F3040, AR-COL F3022, e ARCOL 3222 (da Bayer), PLURACOL 1385 e PLURACOL1388 (da BASF), VORANOL 3322, VORANOL 3010, VORANOL 3136, eVORANOL 3512A (da Dow).

- Poliisocianatos

Exemplos representativos de poliisocianatos úteis incluem aque-les tendo uma média de pelo menos cerca de 2,0 grupos isocianato em mo-lécula. Poliisocianatos tanto alifáticos quanto aromáticos podem ser usados.Exemplos de poliisocianatos alifáticos adequados incluem diisocianato de1.4- tetrametileno, diisocianato de 1,6-hexametileno, diisocianato de 1,12-dodecano, ciclobutano-1,3-diisocianato, cicloexano-1,3- e 1,4-diisocianato,

1.5- diisocianato-3,3,5-trimetilcicloexano, diisocianato de 2,4-e/ou 4,4'-difenilmetano hidrogenado (H12MDI), diisocianato de isoforona, e similares.

Exemplos de poliisocianatos aromáticos adequados incluem diisocianato de2,4-tolueno (TDI), diisocianato de 2,6-tolueno (TDI), e combinações destes,diisocianato de 1,3- e 1,4-fenileno, diisocianato de 4,4'-difenilmetano (inclu-indo misturas destes com quantidades menores do isômero 2,4') (MDI), dii-socianato de 1,5-naftileno, trifenilmetano-4,4',4"-triisocianato, poliisocianatosde polifenilpolimetileno (PMDI), e similares. Derivados e pré polímeros dospoliisocianatos antecedentes, tais como aqueles contendo uretano carbodii-mida, alofanato, isocianurato, uréia acilada, biureto, éster, e grupos simila-res, também podem ser usados.

A quantidade de poliisocianato preferivelmente é suficiente parafornecer um índice de isocianato de cerca de 60 a cerca de 120, preferivel-mente cerca de 70 a cerca de 110, e, no caso de formulações aquosas su-periores (isto é, formulações contendo pelo menos cerca de 5 partes em pe-so de água por 100 partes em peso de outros materiais contendo hidrogênioativo na formulação), de cerca de 70 a cerca de 90. Como usado aqui o ter-mo "índice de isocianato" refere-se a uma medida do equilíbrio estequiomé-trico entre os equivalentes de isocianato usados aos equivalentes totais deágua, polióis e outro reagentes. Um índice de 100 significa que isocianato obastante é fornecido para reagir com todos os compostos contendo átomosde hidrogênio ativo.

- Catalisadores de Poliuretano

Exemplos de catalisadores de poliuretano úteis incluem compos-tos de amina terciária e compostos organometálicos. Exemplos específicosde compostos de amina terciária úteis incluem trietilenodiamina, N-metilmorfolina, N-etilmorfolina, dietil etanolamina, N-coco morfolina, 1-metil-4-dimetilaminoetil piperazina, 3-metóxi-N-dimetilpropilamina, N,N-dietil-3-dietilaminopropilamina, dimetilbenzil amina, éter bis(2-dimetilaminoetílico), esimilares. Catalisadores de amina terciária são vantajosamente usados emuma quantidade de cerca de 0,01 a cerca de 5, preferivelmente de cerca de0,05 a cerca de 2 partes por 100 partes em peso dos materiais contendohidrogênio ativo na formulação.

Exemplos específicos de catalisadores organometálicos úteisincluem sais orgânicos de metais tais como estanho, bismuto, ferro, zinco, esimilares, com os catalisadores de organoestanho sendo preferidos. Os ca-talisadores de organoestanho adequados incluem dimetilestanhodilaurato,dibutilestanhodilaurato, octoato estanoso, e similares. Outros catalisadoresadequados são mostrados, por exemplo, na Patente U.S. N2 2.846.408, queé por meio desta incorporada por referência. Preferivelmente, cerca de 0,001a cerca de 1,0 parte em peso de um catalisador organometálico é usada por100 partes em peso dos materiais contendo hidrogênio na formulação. Com-binações de catalisadores também podem ser usadas.

- Agentes de sopro

O agente de sopro gera um gás sob as condições da reação en-tre o composto de hidrogênio ativo e o poliisocianato. Agentes de sopro ade-quados incluem água, dióxido de carbono líquido, acetona, cloreto de meti-leno, e pentano, com água sendo preferida.

O agente de sopro é usado em uma quantidade suficiente parafornecer a densidade da espuma desejada e IFD. Por exemplo, quando águafor usada como o único agente de sopro, de cerca de 0,5-a cerca de 10, pre-ferivelmente de cerca de 1 a cerca de 8, mais preferivelmente de cerca de 2a cerca de 6 partes em peso, são usados por 100 partes em peso de outrosmateriais contendo hidrogênio ativo na formulação.

- Outros Aditivos

Outros aditivos que podem ser incluídos na formulação incluemtensoativos, catalisadores, agentes de controle do tamanho celular, agentesde abertura celular, corantes, antioxidantes, conservantes, agentes dissipati-vos estáticos, plasticizantes, agentes de reticulação, retardadores de chama,e similares.

Exemplos de tensoativos úteis incluem tensoativos de silicone eos sais de metal alcalino de ácidos graxos. Os tensoativos de silicone, porexemplo, copolímeros de bloco de um oxido de alquileno e um dimetilsiloxa-no, são preferidos, com graus de "névoa baixa" de tensoativos de siliconesendo particularmente preferidos.

Em alguns casos, um agente dissipativo estático pode ser incluí-do na formulação durante a preparação da espuma, ou usado para tratar aespuma acabada. Exemplos úteis incluem sais de metal não voláteis, ionizá-veis, opcionalmente em combinação com um composto realçador, comodescrito na Patente U.S. N- 4.806.571, 4.618.630, e 4.617.325. De particu-lar interesse é o uso de até cerca de 3 por cento em peso de tetrafenilborosódico ou um sal de sódio de um ácido carboxílico alifático perfluorado tendoaté cerca de 8 átomos de carbono.

Fabricação de Espumas de Poliuretano

Espumas de poliuretano da invenção podem ser fabricadas u-sando técnicas conhecidas para produzir espumas em chapa (isto é, de ele-vação livre) e moldadas convencionais. Nos processos em chapa, os rea-gentes de poliuretano são misturados juntos e são vertidos em um transpor-tador onde a mistura de reação eleva-se contra seu próprio peso e cura paraformar um coque em chapa tendo uma seção transversal retangular nominal.O coque em chapa resultante pode ser cortado na forma desejada para sa-tisfazer o uso final. Em um processo de espuma moldada os reagentes sãomisturados e dispensados em um molde onde eles reagem para encher omolde e assumem a forma da cavidade do molde. Depois que a espumamoldada é curada, o molde é aberto e o artigo de poliuretano moldado é re-movido.

Espumas de poliuretano em chapa podem ser fabricadas usandoequipamento de formação de espuma em chapa convencional, por exemplo,formadores de espuma em caixa comerciais, máquinas de espuma contínuade pressão alta ou baixa, processo de bloco abaulado, processo de blocoretangular (por exemplo, processos Draka, Petzetakis, Hennecke, Plani-block, EconoFoam, e Maxfoam), ou processo de espuma em pérola. Em al-gumas modalidades, a espuma em chapa é produzida sob pressão reduzida.Por exemplo, na formação de espuma de pressão variável (VPF), a seçãotransportadora completa da máquina de formação de espuma é fornecidaem um fechamento hermético. Esta técnica leva em consideração o controleda densidade da espuma e a produção de graus de espuma que podem deoutro modo serem difíceis para produzir. Detalhes de tais processos de for-mação de espuma em chapa são relatados, por exemplo, no Capítulo 5 deFlexible Polyurethane Foams, editado por Herrington e Hock, {2- Edição,1997, Dow Chemical Company).

Em alguns exemplos, é desejável pós curar a espuma depois daformação inicial (e desmoldagem no caso de espuma moldada) para desen-volver propriedades físicas ideais. A pós cura pode ocorrer sob condiçõesambientais, por exemplo, durante um período de cerca de 12 horas a 7 dias;ou em temperatura elevada, por exemplo, durante um período de cerca de10 minutos a várias horas.

As espumas podem ser usadas em uma variedade de aplica-ções, por exemplo, elas incorporadas em componentes de assento (por e-xemplo almofadas de assento, apoios de assento, encostos de poltrona, esimilares) para o uso em veículos a motor ou móveis.Propriedades de Espumas de Poliuretano

Espumas de poliuretano de espuma em chapa da invenção exi-bem várias propriedades desejáveis incluindo, por exemplo, fator de suporteãjusíável, espessura"de pele reduzida, estabilidade da cor melhorada, odorbaixo, contato manual melhorado, propagação de densidade reduzida, pro-pagação de IFD reduzida, resistência à chama melhorada, e conforto melho-rado como medido por mapeamento de pressão.

- Tensão, Ruptura, e Alongamento

É conhecido na indústria de espuma em chapa que na espumaem chapa, o uso de polióis com uma funcionalidade de hidroxila média nu-mérica baixa ou contendo uma quantidade significante de espécies mono-funcionais causará terminação de cadeia do polímero de poliuretano quepode degradar a tensão, ruptura, alongamento, e durabilidade da espumaem chapa resultante. Surpreendemente, espumas de poliuretano em chapada invenção exibem apenas uma degradação moderada das espécies defuncionalidade de hidroxila média numérica baixa que estão presentes.

Em algumas modalidades, as espumas de poliuretano da inven-ção compreendem uma composição contendo hidrogênio ativo compreen-dendo pelo menos 10 PPH de poliol oligomérico, e a espuma de poliuretanotem uma redução na resistência à tração percentual (isto é, uma redução emrelação a uma formulação de controle) que é igual à ou menos do que aque-la calculada da equação seguinte:

% de Redução na Resistência à Tração = m x (PPH de poliol oligomérico)quando a resistência à tração é medida usando ASTM3574 (modificado aum tempo de cura mínimo de 3 dias) em uma espuma em chapa tendo umadensidade de cerca de 24,03 kg/m3 (1,5 lb/ft3) e um IFD de 25 % de cerca de23 N/323 cm2. Em algumas modalidades, m é igual à 0,89. Em outras moda-lidades, m é igual à 1,0 ou 1,1.

Em algumas modalidades, as espumas de poliuretano da inven-ção compreendem uma composição contendo hidrogênio compreendendopelo menos 10 PPH de poliol oligomérico, e a espuma de poliuretano temuma redução na resistência à ruptura percentual (isto é, uma redução emrelação a uma formulação de controle) que é igual a ou menor do que aquelacalculada a partir da equação seguinte:

% de redução na resistência à ruptura = 1,40 x (PPH de poliol oligomérico)quando a resistência à ruptura é medida usando ASTM 3574 (modificado aum mínimo de tempo de cura de 3 dias) em uma espuma em chapa tendouma densidade de cerca de 24,03 kg/m3 (1,5 lb/ft3) e um IFD de 25 % decerca de 23 N/323 cm2.

Em algumas modalidades, as espumas de poliuretano da inven-ção compreendem uma composição contendo hidrogênio ativo compreen-dendo pelo menos 10 PPH de um poliol oligomérico e a espuma de poliure-tano tem uma redução no alongamento percentual (isto é, uma redução emrelação a uma formulação de controle) que é menor do que ou igual àquelacalculada a partir da equação seguinte:

% de redução no alongamento = 1,36 x (PPH de poliol oligomérico)quando o alongamento é medido usando ASTM 3574 (modificado a um mí-nimo de tempo de cura de 3 dias) em uma espuma em chapa tendo umadensidade de cerca de 24,03 kg/m3 (1,5 lb/ft3) e um IFD de 25 % de cerca de23 N/323 cm2.

Em algumas modalidades, a espuma de poliuretano compreendeuma composição de hidrogênio ativo compreendendo pelo menos 10 PPHde um poliol oligomérico tendo uma funcionalidade de hidroxila média numé-rica menor do que cerca de 2,7, em que uma espuma de poliuretano tendouma densidade de cerca de 24,03 kg/m3 (1,5 lb/ft3) tem uma resistência àtração de pelo menos cerca de 85 kPa.

- Fator de suporte

Em algumas modalidades, as espumas de poliuretano em chapada invenção exibem um fator de suporte aumentado quando comparadas auma formulação de controle que não inclui o poliol oligomérico. Como aquiusado o termo "fator de suporte" refere-se à razão do IFD de 65 % para oIFD de 25 % para uma amostra de espuma em chapa como mostrado naequação abaixo. O fator de suporte também é algumas vezes referido como"fator de queda" ou "módulo" e fornece uma indicação da qualidade de a-mortecimento da espuma em chapa. Conforme o fator de suporte aumenta,a espuma torna-se mais resistente à inversão da tendência de queda.

Fator de suporte = (Firmeza a IFD de 65 %)/(Firmeza a IFD de 25 %)

Na equação, "IFD" refere-se ao "vaiur de deflexão da-força derecuo" que é uma medida da qualidade de portador de carga de uma espu-ma. IFD é tipicamente expressado em Newtons por 323 centímetros quadra-dos (N/323 cm2) em uma deflexão percentual dada da espuma. Quanto maisalta a força, mais firme a espuma em chapa. Para obter IFD, uma placa cir-cular de 323 centímetros quadrados é pressionada na superfície de topo deuma amostra de espuma, parando em uma deflexão dada, e lendo uma for-ça na escala. Por exemplo, um IFD de 25 % de 150 significa que uma forçade 150 N/323 cm2 é necessária para comprimir uma chapa de 100 mm deespessura de espuma a uma espessura de 75 mm.

Em algumas modalidades, as espumas de poliuretano em chapada invenção exibem um fator de suporte que pode ser controlado variando-se a quantidade de poliol oligomérico que está presente na espuma em cha-pa. Vantajosamente, o fator de suporte da espuma em chapa pode ser con-trolado independente do grau da espuma em chapa. Aumentando-se a quan-tidade de poliol oligomérico, o fator de suporte também aumenta. Isto permi-te que o fabricante de espuma controle o fator de suporte ajustando-se aquantidade de poliol oligomérico e poliol derivado de petróleo na formulação.Em modalidades da invenção, o fator de suporte pode ser 1,5 ou maior, porexemplo, 1,6 ou maior, 1,7 ou maior, 1,8 ou maior, 1,9 ou maior, 2,0 ou mai-or, 2,1 ou maior, 2,2 ou maior, 2,3 ou maior. Em algumas modalidades, osfatores de suporte variam de cerca de 1,7 a 2,2.

Quando a composição contendo hidrogênio ativo compreendeum poliol oligomérico e um poliol derivado de petróleo, o fator de suporte daespuma de poliuretano pode ser controlado controlando-se as quantidadesrelativas de poliol oligomérico e poliol derivado de petróleo. Por exemplo, emalgumas modalidades, a quantidade de poliol oligomérico varia de cerca de10 % a cerca de 90 % em peso e a quantidade of poliol derivado de petróleovaria de cerca de 10 % a cerca de 90 % em peso. Em outras modalidades, aquantidade de poliol oligomérico varia de cerca de 10 % a cerca de 60 % empeso e a quantidade de poliol derivado de petróleo varia de cerca de 40 % acerca de 90 % em peso. Ainda em outras modalidades, a quantidade de po-liol oligomérico varia de cerca de*15 % a cerca de 40 % em peso e a quanti-dade de poliol derivado de petróleo varia de cerca de 60 % a cerca de 85 %em peso.

- Espessura da pele

Em algumas modalidades, as espumas de poliuretano em chapaflexíveis da invenção têm uma pele externa fina ou de densidade baixa. Co-mo aqui usado, o termo "pele" refere-se à camada externa de densidade altaque se forma em um coque de espuma em chapa. Tipicamente, a camadade cobertura do coque é cortada e ela é descartada como resíduo ou refugo.Minimizando a espessura, ou densidade, da pele externa resulta em um ren-dimento líquido melhorado de espuma porque menos espuma tem que sercortada e descartada. A densidade da pele pode ser medida, por exemplo,medindo-se a densidade de uma seção da camada externa do coque de es-puma.

Em algumas modalidades, a densidade da pele (isto é, densida-de do exterior de 0,03 m (uma polegada (1")) de espuma) de um coque deespuma compreendendo um poliol oligomérico é reduzida em cerca de 20 %ou mais quando comparado a uma formulação de controle que não inclui opoliol oligomérico. Em algumas modalidades, a densidade da pele de umcoque de espuma compreendendo o poliol oligomérico é reduzido em cercade 4,00 kg/m3 (0,25 lb/ft3) ou mais quando comparado a uma formulação decontrole que não inclui o poliol oligomérico. Em outras modalidades, a densi-dade da pele é reduzida em cerca de 8,01 kg/m3 (0,50 lb/ft3) ou mais, oucerca de 12,01 kg/m3 (0,75 lb/ft3) ou mais, ou ainda cerca de 16,02 mg/m3(1,0 lb/ft3) ou mais quando comparado a uma formulação de controle quenão inclui o poliol oligomérico.

- Estabilidade da cor

Uma outra característica útil das espumas é sua estabilidade dacor, que refere-se a sua capacidade para reter sua cor branca conforme fa-bricada durante períodos prolongados de tempo em exposição à luz sobcondições ambientais. Preferivelmente, as espumas, em exposição à luz sobcondições ambientais durante um período de 6 semanas na ausência de umestabilizador ultravioleta, têm wna refletância especular caracterizada porum valor (L) de pelo menos 70 unidades, um valor (b) de não mais do que 25unidades, e, preferivelmente, um valor (a) de não mais do que 4 unidades asespumas, na fabricação, preferivelmente têm valores (L), (a), e (b) satisfa-zendo os valores enumerados, e estes valores não mudam substancialmen-te em exposição à luz sob as condições descritas acima. Em particular, osvalores (L) e (b) não mudam em mais do que 14 unidades, e o valor (a) nãomuda em mais do que 5 unidades.

- Odor

Em algumas modalidades, as espumas de poliuretano da inven-ção exibem odor suave que é pelo menos tão bom quanto, ou melhor doque, as espumas de controle preparadas usando polióis derivados de petró-leo ao invés do poliol oligomérico. O odor suave torna as espumas aceitáveispara a produção de espuma comercial. O odor pode ser medido, por exem-plo, usando-se painéis de teste humanos ou medindo-se a quantidade decertos compostos que produzem odor que podem estar presentes no poliololigomérico. Exemplos de compostos que produzem odor incluem produtosde oxidação de lipídeo, que são tipicamente compostos de aldeído, por e-xemplo, hexanal, nonanal, e decanal. Em algumas modalidades, o poliol oli-gomérico ou espuma de poliuretano tem cerca de 30 ppm ou menos de he-xanal, por exemplo, cerca de 25 ppm ou menos, cerca de 20 ppm ou menos,cerca de 15 ppm ou menos, cerca de 10 ppm ou menos, cerca de 5 ppm oumenos, ou cerca de 1 ppm ou menos de hexanal. Em algumas modalidades,o poliol oligomérico ou espuma de poliuretano tem cerca de 30 ppm ou me-nos de nonanal, por exemplo, cerca de 25 ppm ou menos, cerca de 15 ppmou menos, cerca de 10 ppm ou menos, cerca de 5 ppm ou menos, ou cercade 1 ppm ou menos de nonanal. Em algumas modalidades, o poliol oligomé-rico ou espuma de poliuretano tem cerca de 20 ppm ou menos decanal, porexemplo cerca de 15 ppm ou menos, cerca de 10 ppm ou menos, cerca de 5ppm ou menos, ou cerca de 1 ppm ou menos decanal. Em algumas modali-dades, a quantidade combinada de hexanal, nonanal, e decanal no poliololigomérico ou espuma de poliuretano é de cerca de 80 ppm ou menos, porexemplo, cerca de 70 ppm ou menos, cerca de 60 ppm ou menos, cerca de50 ppm ou menos, cerca de 40 ppm ou menos, cerca de 30 ppm ou menos,cerca de 20 ppm ou menos, cerca de 10 ppm ou menos, cerca de 5 ppm oumenos, ou cerca de 3 ppm ou menos.

- Contato manual

Em algumas modalidades, as espumas da invenção têm contatomanual melhorado quando comparadas a uma formulação de controle quenão inclui o poliol oligomérico. Como aqui usado o termo "contato manual"refere-se à percepção da espuma de poliuretano como uma mão humana éesfregada levemente sobre sua superfície. Se a espuma for dura ou ásperaao toque, ela é descrita como tendo "contato manual deficiente". Se a espu-ma tem uma percepção lisa ou semelhante a veludo, ela é descrita comotendo "bom contato manual". Embora o contato manual seja um propriedadequalitativa, foi observado que o contato manual melhorado correlaciona-sebem com uma diminuição no IFD de 5 % medido para amostras comparati-vas de espuma de poliuretano em chapa. Isto é, conforme o IFD de 5 % parauma amostra diminui, o contato manual é melhorado.

Em modalidades da invenção, as espumas de poliuretano emchapa flexíveis têm um IFD de 5 % reduzido quando comparado às formula-ções de controle que não incluindo poliol oligomérico. Por exemplo, o IFD de5 % pode ser reduzido em cerca de 2 % ou mais quando comparado à for-mulação de controle. Em outras modalidades, o IFD de 5 % pode ser reduzi-do em 5 % ou mais quando comparado à formulação de controle.

O contato manual também pode ser correlacionado à asperezada superfície de espuma de poliuretano em chapa flexível. Microscopica-mente, a superfície de uma amostra de espuma consiste em uma série depontos altos e baixos. Um rugosímetro fornece uma medição quantitativa("Ra") da altura média destes pontos altos e baixos na superfície da espuma.Um valor de alto indica uma superfície áspera correlativa ao contato manualdeficiente. Um valor de Ra baixo indica uma superfície lisa correlacionada aocontato manual melhorado. Ra para uma espuma de poliuretano em chapapode ser medido usando um rugosímetro, por exemplo, aquele comercial-mente disponível da Mahr GmbH, Gõttingen, Germany.

O contato manual também pode ser correlacionado ao tamanhocelular médio (por exemplo, diâmetro celular médio) da espuma de poliure-tano. Conforme o tamanho celular médio diminui, a espuma exibe contatomanual melhorado. O tamanho celular médio pode ser medido, por exemplo,medindo-se manualmente uma imagem microscópica da espuma ou usando-se software de computador para medir o tamanho celular em uma imagemmicroscópica.

- Retardância à chama

Em algumas modalidades, as espumas da invenção têm retar-dância à chama melhorada quando comparada a uma formulação de contro-le que não inclui o poliol oligomérico. A retardância à chama pode ser testa-da, por exemplo, de acordo com Technical Bulletin 117, "Requirements, TestProcedure and Apparatus for Testing the Flame Retardance of Resilient Fil-ling Materiais Usada in Upholstered Furniture" (Março de 2000). A retardân-cia à chama é tipicamente melhorada pela adição de um ou mais agentes deretardância à chama, por exemplo, fosfato halogenado, triidrato de alumina,ou melamina. Tipicamente, tais agentes são adicionados à composição depoliuretano em uma quantidade variando de cerca de 6 % a 10 % em pesode fosfato halogenado ou até cerca de 50 % em peso de triidrato de aluminaou melamina.

- Gradiente de IFD em Coques de em chapa

Coques de produção de espuma em chapa flexível são tipica-mente muito grandes, por exemplo, cerca de 2,13 m (7 pés) de largura, cer-ca de 0,10 m (4') de altura, e até cerca de 91,44 m (300 pés) em comprimen-to. De modo a fabricar forros de móveis tendo propriedades desejavelmenteconstantes, é preferido ter variação mínima na dureza (por exemplo, comomedido por IFD de 25 %) e densidade sobre o coque de espuma em chapa.Espumas de poliuretano da invenção foram observadas terem variação re-duzida em IFD de 25 % quando comparadas a uma formulação de controleque não inclui um poliol oligomérico.

- Resistência em água

Em algumas modalidades, as espumas de poliuretano em chapada invenção exibem resistência em água melhorada ou hidrofobicidade au-mentada quando comparadas a uma formulação de controle que não inclui opoliol oligomérico. A resistência em água melhorada é importante, por e-xemplo, em aplicações ao ar livre e em aplicações marinhas. A resistênciaem água ou hidrofobicidade de uma espuma em chapa pode ser medida, porexemplo, colocando-se uma quantidade medida de água em uma superfícieda espuma e medindo-se o período de tempo que a água seja absorvida naestrutura celular da espuma. Um tempo de absorção mais alto é característi-co de uma espuma que tem resistência em água ou hidrofobicidade aumen-tadas. Em algumas modalidades, o tempo de absorção em água das espu-mas da invenção é aumentado em cerca de 20 % ou mais, por exemplo,cerca de 30 % ou mais, cerca de 40 % ou mais, ou cerca de 50 % ou maisquando comparadas a uma espuma de controle que não inclui o poliol oli-gomérico.

- Percepção lisa

Em algumas modalidades, as espumas de poliuretano da inven-ção têm um IFD de 5 % mais baixo enquanto mantendo aproximadamente omesmo IFD de 25 % quando comparadas a uma formulação de controle quenão inclui o poliol oligomérico. Este equilíbrio desejável de IFD de 5 % e IFDde 25 % pode permitir uma redução na quantidade de fibra de poliéster(PET) usada em forros de móveis fabricados das espumas de poliuretano dainvenção. Especificamente, o IFD de 5 % baixo fornece a espuma com umapercepção mais lisa, que até agora foi fornecida enrolando-se a espuma depoliuretano com fibra de poliéster macia.

A invenção será ilustrada ainda com referência aos exemplosseguintes que são intencionados a ajudar no entendimento da presente in-venção, mas que não devem ser interpretados como uma limitação desta.

EXEMPLOS

ABREVIAÇÕES

Valor de ácido (AV) - também conhecido como número de ácido,medido em (mg de KOH/grama de poliol).

Valor de iodo (IV) - uma medição da quantidade de ligações du-plas em uma substância expressada em termos do número de centigramasde iodo (I2) que reage com um grama da substância.

Número de hidroxila (Número de OH) - número de hidroxila, me-dido em mg de KOH/grama de poliol.

Fn - funcionalidade de hidroxila média numérica expressada emnúmero de grupos hidroxila em molécula. Fn é calculada usando a equação

Fn = (OH# / 56) * ( Mn / 1000 ), onde Mn é medido da osmometria de pres-são de vapor.

EOC - teor de oxigênio do epóxido ( % de oxigênio do epóxido).

Mn (GPC) - peso molecular médio numérico em (gramas/mol)como medido por GPC.Mn (LS) - peso molecular médio numérico em (gramas/mol) co-mo medido por difusão da luz.

Mn (VPO) - peso molecular médio numérico em (gramas/mol)como medido por osmometria de pressão de vapor.

EW - peso equivalente de hidroxila calculado como (Mn/Fn)

Mw (LS) - peso molecular médio ponderado em (gramas/mol)como medido por difusão da luz.

Monômero (Mon) - porcentagem em peso de monômero no poliol.

Dímero (Dim) - porcentagem em peso de dímero no poliol.

Trímero (Trim) - porcentagem em peso de trímero no poliol.

Tetrâmero+ (Tetr+) - porcentagem em peso de tetrâmero e oli-gômeros de ordem superior no poliol.

% de Oligômero - porcentagem em peso total de todos os díme-ro, trímero, tetrâmero, e oligômeros de ordem superior.

g'M - uma medida de GPC do diâmetro hidrodinâmico do poliolpor GPC que é usada para caracterizar a extensão da oligomerizaçao emrelação a um padrão de estireno. g'M diminui conforme a oligomerizaçaoaumenta.

Viscosidade - viscosidade de uma substância medida em Pas a 25°C.

CS = Ajuste de compressão expressado como uma porcentagem.

PV = valor de peróxido como medido pelo método de AOCS Cd8b-90 e relatado em (meq peróxido/1000 gramas de amostra).

Batelada padrão B-Side - A pré mistura de poliol(is), tensoati-vo(s), reticulador(es), catalisador(es), aditivo(s) e agente(s) de sopro queserão combinados mais tarde com um poliisocianato desejado para iniciaruma reação de produção de espuma.

Odor da Espuma - Em alguns casos, imediatamente depois queuma espuma é fabricada, cada espuma foi características de odor. Uma ava-liação normal foi designada a espumas exibindo um odor não diferente da-quele normalmente esperado da espuma recentemente preparada usandotecnologia convencional. Em outros exemplos, a espuma algumas vezesadquiriu um odor notável que pode ser traçado de volta ao poliol particularque é usado. Uma avaliação de suave foi designada àquelas espumas tendoum nível notavelmente diferente mas não censurável de odor. Uma avalia-ção de forte indica que o odor foi diferente e presente em um tal nível que amaioria dos observadores não concordariam com ele.

Tensão da espuma - Uma avaliação subjetiva de como a célulafechada ou célula aberta uma espuma é. A tensão infere que a espuma é acélula mais fechada do que aberta.

Características do portador de carga - Um termo coletivo usadopara referir-se aos resultados encontrados no teste da capacidade do porta-dor de carga de uma espuma flexível. Os dados normalmente relatados in-cluem os valores de deflexão da força de recuo de 25 % e 65 %.

MDI - bis(fenilisocianato) de metileno.

Fator de queda - um número calculado como a razão do valor dedeflexão da força de recuo de 65 % para o valor de deflexão da força de re-cuo de 25 %.

TDI - diisocianato de tolueno.

MATERIAIS:

Os materiais seguintes foram usados nos Exemplos 1 a 14:Arcol® F-3022 - um triol de poliéter de peso molecular 3000 no-minal derivado de petróleo fabricado pela adição de oxido de propileno eoxido de etileno a um composto iniciador com base em glicerina. Caracterís-ticas típicas do produto comercialmente disponível incluem uma cor brancade água, hidroxilas terminais que são todas secundárias em natureza, umnúmero de hidroxila de aproximadamente 56, e uma viscosidade a 25°C nafaixa de 480 mPa.s. O material revela um odor de poliéter poliol muito suavee característico. Este material está disponível da Bayer Corporation.

Óleo de soja - quando mencionado nesta patente óleo de sojarefere-se ao óleo comercialmente disponível de um grau refinado, branquea-do e desodorizado (RBD).Flexol - um óleo de soja expoxidado, disponível da Union Car-bide ou outras marcas comercialmente disponíveis de óleo de soja expoxi-dado. O óleo de soja expoxidado comercial tipicamente tem as propriedadesseguintes:

<table>table see original document page 36</column></row><table>

Dabco BL-11 - Um produto de catalisador comercial da Air Pro-ducts Corporation consistindo em uma solução a 70 % em peso de éter bis(dimetilaminoetílico) em dipropileno glicol. Tipicamente usado como um cata-lisador para a reação de sopro.

Dabco® DC-5169 - Um produto de tensoativo comercial da AirProducts Corporation.

Dabco® 33-LV - Um produto de catalisador comercial da Air Pro-ducts Corporation consistindo em uma solução a 33 % em peso de trietileno-diamina em dipropileno glicol. Tipicamente usado como um catalisador depolimerização ou geleificação.

DEOA - dietanol-amina de grau comercial usada como um reti-culador de estabilização de espuma.

Niax® D-19 - Um catalisador de geleificação com base em esta-nho disponível da GE Silicones-OSI Specialties, Inc.

Niax® Y-10184 - Um tensoativo com base em silicone disponívelda GE Silicones-OSI Specialties, Inc. O produto é designado para o uso emfabricar espumas de poliuretano moldadas flexíveis.

Tegostab® B-2370 - Um produto de tensoativo comercial da De-gussa AG. para uso de espuma em chapa convencional.

Tegostab® B-4690 LF - Um grau de embaçamento baixo de ten-soativo comercialmente disponível da Degussa AG.

Diisocianato de tolueno - uma mistura 80/20 dos isômeros 2,4 e2,6 de diisocianato de tolueno obtido da Bayer Corporation e identificadocomo Grau A de seu produto Mondur® TD-80.

Água - água destilada foi usada como um agente de sopro indireto.

EXEMPLO 1 - Óleo de soja parcialmente epoxidado A

Um óleo de soja parcialmente epoxidado foi preparado comosegue:

Um frasco de fundo redondo de 5 litros, 3 bocas, foi equipadocom controle de temperatura, um funil de adição, condensador de refluxo eagitação. A este sistema de reator foi adicionado: 1500 gramas de óleo desoja (grau de RBD tendo um valor de iodo de 131 e uma viscosidade de 62mPa«s, disponível da Archer Daniels Midland Company); 225 gramas de áci-do acético glacial (disponível da Fisher); e 19 gramas de uma solução a 50% de ácido sulfúrico em água (disponível da Aldrich). Estes ingredientes fo-ram completamente misturados enquanto o sistema de reator foi levado atéuma temperatura de 70°C. Depois de atingir o ponto de fixação da tempera-tura, 729 gramas de uma solução a 35 % de peróxido de hidrogênio em á-gua (disponível da Aldrich) foi adicionado de um funil de gotejamento duran-te um período de 30 minutos enquanto mantendo o ponto de fixação da tem-peratura a 70°C e continuando a agitação vigorosa.

Depois de um adicional de 60 minutos de'tempo de reação, osconteúdos do sistema de reator foram transferidos a um funil separatório de3 litros e deixados resfriar. Durante o período de resfriamento, a água e oóleo de soja bruto parcialmente epoxidado foram separados em duas cama-das. O processamento do produto continuou esgotando-se esta primeiracamada de água e depois lavando-se com água a camada de óleo de sojabruto parcialmente epoxidado três vezes separadas com alíquotas de 1 litrode água destilada. O óleo de soja parcialmente epoxidado lavado depois foinovamente isolado e adicionado a um frasco de Erlenmeyer, e 100 gramasde uma resina de troca de íon básica (Le da Bayer) foi adicionada. Esta mis-tura foi agitada durante 2 horas para permitir a neutralização de qualquerácido remanescente. O produto depois foi filtrado para remover a resina detroca de íon e submetido a um baixo vácuo para remover água residual.

Um produto de óleo de soja parcialmente epoxidado foi obtidotendo um valor de iodo de 83 e teor de oxigênio epóxi (EOC) de 2,74 %. Umresumo do processo usado e valores obtidos podem ser encontrados naTABELA 1.1.TABELA 1.1: Óleos Vegetais Parcialmente Epoxidados

<table>table see original document page 39</column></row><table>EXEMPLO 2 - Óleo de soia parcialmente epoxidado B

Um óleo de soja parcialmente epoxidado foi preparado de acor-do com o Exemplo 1, exceto que as quantidades de reagentes usados e acronometragem foram como listadas na tabela 2.1 para a linha "EX2." Umproduto de óleo de soja parcialmente epoxidado final foi obtido tendocaracterísticas como mostrado na tabela 2.1.TABELA 2.1

<table>table see original document page 41</column></row><table>EXEMPLO 3 - Óleo de soja parcialmente epoxidado C

Um óleo de soja parcialmente epoxidado foi preparado de acor-do com o Exemplo 1, exceto usando as quantidades de reagentes e tempocomo listados na tabela 3.1 para a linha "EX3." Além disso, o peróxido dehidrogênio foi adicionado por uma bomba peristaltica em uma taxa de 7,5ml/min, ao invés de por um funil de gotejamento durante 30 minutos. Umproduto de óleo de soja parcialmente epoxidado final foi obtido tendo carac-terísticas como mostrado na tabela 3.1.TABELA 3.1

<table>table see original document page 43</column></row><table>EXEMPLO 4 - Poliol A

A preparação de poliol começou com a configuração experimen-tal de um frasco de fundo redondo de 1 litro, 3 bocas, equipado com controlede temperatura, um funil de adição, condensador de refluxo e agitação. Aeste sistema de reator foi adicionado 80 gramas de metanol e 0,7 grama deácido fluorobórico (como uma mistura a 48 % com água, disponível da Aldri-ch). Estes ingredientes foram completamente misturados enquanto o siste-ma de reator foi levado à ebulição. Depois 250 gramas do óleo de soja par-cialmente epoxidado preparado de acordo com o Exemplo 1 foi rapidamenteadicionado ao reator vigorosamente agitado.

Depois de um adicional de 40 minutos de tempo de reação, amistura foi esfriada até 50 a 60°C, e cerca de 15 gramas de uma resina detroca de íon básica (Lewatite MP-64 da Bayer) foi adicionada para neutrali-zar o ácido. Esta mistura foi agitada durante 1 hora e depois deixada resfriar.A recuperação do produto continuou separando-se por filtraçao a resina detroca de íon sólida e a remoção de água residual e álcool por destilação avácuo. Um resumo do processo e quantidades de reagentes usados podeser encontrado na tabela 4.1 para "EX4". Um resumo das propriedades dopoliol oligomérico resultante pode ser encontrado na tabela 4.2 para "EX4".

TABELA 4.1. Polióis com Base em Óleo Vegetal

<table>table see original document page 44</column></row><table>TABELA 4.2: Propriedades de Polióis com Base em Óleo Vegetal

<table>table see original document page 45</column></row><table>EXEMPLO 5 - Poliol B

Um frasco de Erlenmeyer de 1 litro foi equipado com controle detemperatura, um funil de adição, condensador de refluxo e agitação. 250gramas de um poliol preparado de acordo com o Exemplo 4 e 2,5 gramas decarbonato de amônio foram adicionados ao frasco. Os ingredientes foramcompletamente misturados enquanto o sistema de reator foi levado até 60 a 70°C.

Depois de 15 minutos de agitação, os conteúdos do sistema dereator foram transferidos a um funil separatório de 1 de litro e deixados res-friar. Durante o período de resfriamento, a água e o poliol bruto foram sepa-rados em duas camadas. O processamento do produto continuou esgotan-do-se esta primeira camada de água e depois lavando-se com água a ca-mada de poliol bruto cinco vezes separadas com alíquotas de 500 mililitrosde água destilada. O produto depois foi submetido a um baixo vácuo pararemover água residual. Um resumo pode ser encontrado na tabela 4.1 para"EX5". O poliol oligomérico recuperado final teve as propriedades como mos-trado na tabela 4.2 para "EX5".

EXEMPLO 6 - Poliol C

Um poliol foi preparado seguindo-se o procedimento de acordocom os Exemplos 4 e 5, exceto usando as quantidades de reagentes e tem-po como listados na tabela 4.1 para aiinhã "EX6." O poliol oligomérico recu-perado final teve as propriedades como mostrado na tabela 4.2 para "EX6".

EXEMPLO 7 - Poliol D

Um poliol foi preparado seguindo-se o procedimento de acordocom os Exemplos 4 e 5, exceto usando as quantidades de reagentes e tem-po como listados na tabela 4.1 para a linha "EX7." O poliol oligomérico recu-perado final teve as propriedades como mostrado na tabela 4.2 para "EX7".

EXEMPLO 8 - Poliol E

A preparação do Poliol E começou com a configuração experi-mental de um frasco de fundo redondo de 2 litros, 3 bocas, equipado comcontrole de temperatura, um funil de adição, condensador de refluxo e agita-ção. A este sistema de reator foi adicionado 35,5 gramas de metanol (certifi-cado A.C.S., disponível da Fisher) e 1,12 grama de ácido fluorobórico (comouma mistura a 48 % com água, disponível da Aldrich). Estes ingredientesforam completamente misturados enquanto o sistema de reator foi levadoaté uma temperatura de 50°C. Depois de atingir o ponto de fixação da tem-peratura, 400 gramas de um óleo de soja epoxidado ("Flexol," disponível daUnion Carbide) foi adicionado ao reator. A agitação vigorosa continuou e atemperatura do reator foi aumentada para 90°C. Depois de 30 minutos dereação nestas condições, um adicional de 100 gramas de óleo de soja epo-xidado ("Flexor") foi adicionado ao reator e a reação continuou durante umadicional de 3 horas.

Depois de 3 horas, o reator foi resfriado até 60°C e 15 gramasde uma resina de troca de íon básica (Lewatite MP-64 da Bayer) foi adicio-nada. Esta mistura foi deixada agitar durante 1 hora para neutralizar qual-quer ácido remanescente. O produto depois foi filtrado para remover a resinade troca de íon e submetido a um baixo vácuo para remover água residual esolvente. Além disso, sob análise de GPC, o poliol mostrou a composiçãoseguinte: 47 % de monômero; 12 % de dímero; 8 % de trímero; e 33 % te-trâmero & oligômeros superiores. As propriedades do poliol final obtido sãomostradas na TABELA 8.1 para "EX8". Várias outras bateladas de Poliol Eforam preparadas e foram usadas no Exemplo 10 (ver, TABELA 10.1).

TABELA 8.1: Propriedades do Poliol

<table>table see original document page 47</column></row><table>

EXEMPLO 9 - Poliol F

Uma série de polióis foram produzidos de acordo com a prepa-ração do Exemplo 8, exceto que 33 gramas de metanol e 0,05 % de catali-sador foram usados. Estas mesmas condições foram repetidas quatro vezespara produzir quatro amostras diferentes. Os polióis resultantes tiveram umleve odor de óleo de soja e as propriedades relatadas na tabela 9.1 paraEX9-1, EX9-2, EX9-3, e EX9-4.TABELA 9.1: Propriedades do poliol

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<table>table see original document page 48</column></row><table>

EXEMPLO 10 - Espumas fabricadas usando Poliol EPreparação de Espumas Flexíveis

(a) Preparação de Bateladas Padrão

Como uma primeira etapa na fabricação das espumas flexíveismoldadas listadas nos exemplos, bateladas padrão de formulação B-Sideforam fabricadas adicionando-se os vários ingredientes da formulação deespuma desejada a um jarro plástico de boca ampla de 3,79 I (1-galão). Ospolióis foram adicionados ao primeiro jarro e depois colocados em um mistu-rador de serviço laboratorial, elétrico equipado com uma lâmina de mistura,Modelo JHS-2, marca Jiff.. A mistura foi iniciada e todos os outros ingredientesda formulação foram adicionados em após o outro enquanto o misturadorcontinuou a funcionar. Depois de adição do último ingrediente da formula-ção, a mistura continuou durante um adicional de 15 minutos. A bateladapadrão depois foi removido do misturador e uma amostra da jarra de vidrode boca ampla de 1000 mililitros tomada para a medição de viscosidade eobservação da cor e claridade. A batelada padrão remanescente foi tampadae deixada repousar enquanto outras preparações para a fabricação de es-puma foram completadas.

Depois do condicionamento da temperatura a 25°C, a mediçãoda viscosidade da batelada padrão foi feita usando um viscosímetro estilorotativo tradicional, da marca Brookfield.(b) Procedimento para Misturar Ingredientes e Produção de Espuma

A produção de espuma começou adicionando-se a quantidadedesejada de uma batelada padrão B-Side da formulação para um copo deação múltipla de 0,94 kg (33 onças) (Modelo DMC-33, disponível da Interna-tional Paper Company). Todas as espumas de exemplo moldadas forampreparadas em um índice de diisocianato de tolueno de 105. Para cada for-mulação, a quantidade calculada de diisocianato de tolueno foi cuidadosa-mente pesada antes em um béquer de plástico estilo de derramamento triplode 400 mililitros e reservado próximo à estação de mistura.

Para iniciar as reações da produção de espuma, o copo conten-do o batelada padrão B-Side foi colocado em um dispositivo de misturaconstruído de uma furadeira de oficina com tamanho de 0,25 m (10 polega-das), marca Delta ShopMaster, Modelo DP-200 ajustada com uma lâmina demistura de 0,08 m (3 polegadas) (Conn Mixers Company; Marca ConnBlade,Modelo ITC, diâmetro de 0,08 m (3 polegadas)). O misturador foi colocadopara funcionar em 1100 RPM durante um tempo total de 30 segundos quefoi controlado por um cronômetro de contagem regressiva eletrônico. A mis-tura foi iniciada por uma chave a pedal. Conforme o cronômetro retrocontou,o béquer de diisocianato de tolueno foi tomado e em 6 segundos o tempo demistura remanescente, o diisocianato de tolueno foi rapidamente adicionado ao copo.

No final do ciclo de mistura, os conteúdos do copo de misturaforam deixados crescer. Durante o período de cura, o centro do copo foi rigo-rosamente observado de modo que um tempo de crescimento para aquelaformulação particular pode ser registrado.

No final do ciclo de cura, a espuma foi removida do copo. Asamostras de espuma foram cortadas, pesadas, rotuladas e deixadas repou-sar durante vários dias a 25°C e 50 % de umidade relativa antes de testarquanto às propriedades físicas.

Teste de Propriedade Física

As propriedades físicas das espumas flexíveis foram medidasseguindo os procedimentos listados em ASTM D 3574. Note que em algunscasos as espumas foram testadas antes do tempo de cura recomendado de7 dias completos.

A seção seguinte mostra os dados de espumas em chapa con-vencionais fabricadas com formulações de poliol oligomérico diferentes. Ca-da um dos polióis oligoméricos tem a característica de ter funcionalidade dehidroxila média numérica baixa. Entretanto, as propriedades físicas das es-pumas resultantes foram surpreendentemente boa dadas as expectativasprévias sobre a funcionalidade de hidroxila média numérica do poliol usado.

As amostras de espumas fabricadas usando poliol E foram pre-paradas de acordo com o procedimento acima. As tabelas abaixo mostramas formulações da espuma (TABELA 10.2) e dados de propriedade físicos(TABELA 10.3) de espumas fabricadas com dois tensoativos diferentes.

TABELA 10.1: Características de Poliol E

<table>table see original document page 50</column></row><table>

TABELA 10.2: Formulações de Poliuretano

<table>table see original document page 50</column></row><table>TABELA 10.3: Propriedades de Poliuretano Físicas

<table>table see original document page 51</column></row><table>EXEMPLO 11 - Espumas fabricadas usando Poliol F

Os gráficos abaixo mostram dados da propriedade física de es-puma em chapa convencional com Poliol F usados em vários níveis de in-corporação. Devido ao pequeno tamanho do batelada as versões de Poliol Fforam combinadas antes de usar como um componente de espuma. As ca-racterísticas do poliol são relatadas na TABELA 11.1. As formulações dopoliuretano são relatadas na TABELA 11.2 e TABELA 11.3. As propriedadesfísicas do poliuretano são relatadas na TABELA 11.4.

TABELA 11.1: Características de Polióis

<table>table see original document page 52</column></row><table><table>table see original document page 53</column></row><table>

TABELA 11.3: Formulação de Poliuretano

<table>table see original document page 53</column></row><table>TABELA 11.4: Propriedades Físicas do Poliuretano

<table>table see original document page 54</column></row><table>Continuação

<table>table see original document page 55</column></row><table>EXEMPLO 12 - Espumas fabricadas usando Poliol C

Os dados abaixo mostram dados da propriedade física de es-puma em chapa convencional para espumas fabricadas usando um poliolderivado de petróleo convencional (Arcol F-3022) e Poliol C. A formulaçãode poliuretano é relatada na TABELA 12.1. As propriedades da espuma depoliuretano são mostradas na TABELA 12.2.

TABELA 12.1: Formulações do Poliuretano

<table>table see original document page 56</column></row><table>TABELA 12.2: Propriedades de Poliuretano

<table>table see original document page 57</column></row><table>EXEMPLO 13 - Espumas fabricadas usando Poliol D

Os dados abaixo mostram dados da propriedade física de es-puma em chapa convencional para uma espuma fabricada usando um poliolderivado de petróleo convencional (Arcol F-3022) e Poliol D. A formulaçãode poliuretano é relatada na TABELA 13.1. As propriedades da espuma depoliuretano são relatadas na TABELA 13.2.

TABELA 13.1: Formulação de Poliuretano

<table>table see original document page 58</column></row><table>TABELA 13.2: Propriedades do Poliuretano

<table>table see original document page 59</column></row><table>EXEMPLO 14: Espumas fabricadas usando Poliol F. Estabilidade da corProcedimento de teste de estabilidade da cor

O teste de estabilidade da cor das espumas produzidas foi con-duzido de acordo com procedimento seguinte.

1. Amostras de espuma foram expostas a 6 semanas de luz am-biente ou dois períodos de 8 horas de luz solar direta.

2. Depois da exposição, a cor da espuma exposta foi comparadaàs amostras de controle.

3. Amostras de espuma foram armazenadas em sacos plásticospretos antes e depois do teste de estabilidade da cor.

As medições da cor foram realizadas usando um Espectrofotô-metro HunterLab Ultrascan XE equipado com uma esfera integrada de 6 po-legadas. Refletância com especular incluído e com especular excluído foramrealizadas de acordo com ASTM E308 com um observador de 10 graus eiluminante D65. A posição da amostra foi circular e mediu 2,54 cm (1 pole-gada) em diâmetro com um ângulo de visão de 8 graus e um diâmetro dofeixe de 2,54 cm (1 polegada). A redução de dados foi computada dos dadosespectrais tomados a cada 10 nm sobre a faixa de comprimento de onda de375 nm a 750 nm. A escala de cor CIE foi usada para medir os valores de L, a, b.

Uma série de espumas de poliuretano foram produzidas de a-cordo com o procedimento descrito mais cedo, e usando a formulação mos-trada na TABELA 14.1.

TABELA 14.1

<table>table see original document page 60</column></row><table>A quantidade de poliol F presente na formulação foi mudada demodo a obter uma série de polióis. A amostra de controle incluiu 100 partesde poliol de petróleo e 0 partes de poliol E. As formulações adicionais incluí-ram 10 partes, 20 partes, 30 partes, 50 partes, e 60 partes de poliol E. Ne-nhum estabilizador de luz ultravioleta foi adicionado a qualquer uma dasformulações da espuma.

A série de espumas foram depois testadas quanto a estabilidadeda cor por exposição à luz ambiente durante seis semanas. Os resultados doteste RSEX são para testes espectrofotométricos com a refletância especu-lar excluída, enquanto os resultados do teste RSIN são com a refletânciaespecular incluída. Os resultados são relatados na TABELA 14.2

TABELA 14.2

<table>table see original document page 61</column></row><table>

O valor L* é uma medida da luz refletida, e a escala é de um L*máximo de 100, a um L* mínimo de 0, ou completamente escuro. Assim,quanto mais alto o valor de L*, mais clara a amostra. Como pode ser visto,aumentando o poliol oligomérico nas espumas de poliuretano flexíveis signi-ficantemente melhora a estabilidade da cor quando comparadas às espumasde poliuretano flexíveis derivadas de petróleo sem o uso de estabilizadoresUV. As espumas de poliuretano flexíveis preparadas usando Poliol E retive-ram sua cor branca inicial melhor do que a espuma preparada de um poliolde poliéter derivado de petróleo quando expostas a luz sob condições ambi-entais durante 6 semanas. Além disso, as espumas de poliuretano flexíveispreparadas usando Poliol E também retiveram sua cor branca inicial melhordo que a espuma preparada de um poliol de poliéter derivado de petróleoquando exposta a luz do sol direta.LISTA DE INGREDIENTE PARA OS EXEMPLOS 15 a 24

ARCOL F-3020: um triol derivado de petróleo, de peso molecularde 3000 nominal tendo um número de hidroxila de 54,5 a 57,5 mg de KOH/ge um valor do ácido de 0,02 mg de KOH/grama (da Bayer).

B-2130: um triol de poliéter de enxerto terminado em hidroxilaprimária derivado de petróleo tendo um número de hidroxila de 23,0 a 26,0 econtendo aproximadamente 31 % de sólidos de estireno e acrilonitrila copo-limerizados.

DABCO BL-11: um catalisador de sopro consistindo em 70 % debis(dimetilaminoetil, 30 % de dipropileno glicol (da Air Products).

DABCO BL-13: um catalisador de sopro consistindo em 23 % deéter bis(dimetilaminoetílico) e 77 % de dipropileno glicol (da Air Products).

CP-2: retardador de chama de tris(1,3-dicloro-2-propil)-fosfato(da Gulbrandsen Co.).

DOP: ftalato de dioctila.

EPOXOL 7-4: um óleo de soja totalmente epoxidado (da Ameri-can Chemical Systems).

ENCHEDOR: carbonato de cálcio.

FR-550: retardador de chama de fósforo-bromo (da Great Lakes

Chemical).

K-29: catalisador de octoato estanoso (da Degussa).

L-650: tensoativo de silicone para espumas retardadoras dechama (da GE Silicones).

L-5770: tensoativo de silicone (da GE Silicones).

MELAMINA: retardador de chama (da BASF).

P-945: um triol de peso molecular de 4800 (da BASF).

P-4600: um triol de poliéter de enxerto terminado em hidroxilasecundária tendo um número de hidroxila de 27,1 a 30,1 e contendo aproxi-madamente 42 % de sólidos de estireno e acrilonitrila copolimerizados.

T-9: octoato estanoso (da Air Products).

TD-33: um catalisador de amina consistindo em 33 % de trietile-no diamina em 67 % de dipropileno glicol (da Air Products).TDI: diisocianato de tolueno.

RC-6366: catalisador de amina compreendendo 70 % de éterbis(2-dimetilamina etílico) e 30 % de dipropileno glicol (da RheinChemie).

ÁGUA: água destilada.

EXEMPLO 15:

Preparação de Polióis Oliqoméricos (Aparelho de 12 litros)

Um frasco de 5 bocas, 12 litros foi equipado com um agitadormecânico, par termoelétrico, manta/controlador de aquecimento, serpentinade refrigeração, bomba peristáltica, e alimentação de nitrogênio. Ao frascofoi carregado com 7000 gramas de óleo de soja epoxidado (EPOXOL 7-4) e280 gramas de metanol. Em um recipiente separado, uma solução de catali-sador foi preparada misturando-se 7,62 gramas de HBF4 (48 % em água)com 35,0 gramas de metanol. Com água fluindo através do condensador, osconteúdos da mistura de reação foram aquecidos a 55°C e foram agitadosem uma taxa alta. Usando a bomba de seringa, a solução de catalisadorHBF4 foi adicionada ao frasco em uma taxa de 0,138 ml/min para fornecerum tempo de adição de catalisador total de cerca de 6 horas. O catalisadorfoi adicionado à mistura de reação através de um tubo de adição de catali-sador que foi posicionado próximo à lâmina agitadora mais baixa. Quando atemperatura começou a elevar, a água foi circulada através da serpentina derefrigeração para manter uma temperatura de 55'C ± 2°C na mistura de rea-ção. A reação foi monitorada de hora em hora medindo-se o EOC. A adiçãode catalisador foi parada quando o EOC alcançou 3,35 % a 4,40 %. O tubode adição de catalisador depois foi fluxado com cerca de 2 a 3 ml de metanole foi removido do frasco. A reação foi monitorada em intervalos de 15 minu-tos até que o catalisador de EOC permaneceu constante. O alvo para o pro-duto final foi 4,25 % de EOC. O produto resultante depois foi destilado a cer-ca de 80°C e < 4 Torr para remover qualquer metanol não reagido. As pro-priedades dos polióis oligoméricos são relatadas na TABELA 15.1.TABELA 15.1.

<table>table see original document page 64</column></row><table>EXEMPLO 16:

Preparação de Polióis Oligoméricos.

A configuração da reação em grande escala consistiu em umreator de tanque agitado contínuo de 6000 galões equipado com um camisade esfriamento de glicol e circuito em torno da bomba com um trocador decalor. Antes de adicionar os reagentes, o reator de tanque agitado foi fluxadocom gás nitrogênio a inerte na câmara de expansão de vapor. Depois, o óleode soja epoxidado foi adicionado ao reator na quantidade mostrada na TA-BELA 16.1. Seguindo isto, o metanol foi adicionado ao reator na quantidademostrada na TABELA 16.1. O óleo de soja epoxidado e metanol foram com-pletamente misturados no reator de modo a minimizar os gradientes de con-centração local e a mistura resultante foi aquecida a uma temperatura decerca de 55°C. Separadamente, uma solução de catalisador foi preparadamisturando-se 1 parte de solução de HBF4 aquosa (48 % em peso em água)com 4,6 partes de metanol. Aproximadamente 98,88 kg (218 Ibs) de soluçãode catalisador foram alimentados no reator de tanque agitado durante umperíodo de cerca de 5,5 horas. O calor de reação foi removido circulando-seo glicol resfriado através da camisa de esfriamento. Em torno do exotermamáximo, calor adicional foi removido bombeando-se a mistura de reaçãoatravés do circuito em torno da bomba/trocador de calor. Depois que toda asolução de catalisador foi adicionada, o reator foi mantido na temperaturadurante aproximadamente 30 minutos. Durante o curso da reação, a mudan-ça em EOC foi monitorada. No final da reação, o metanol remanescente foiremovido por remoção a vácuo. O poliol oligomérico resultante depois foicondicionado pulverizando-se com gás nitrogênio. As propriedades dos poli-óis oligoméricos são relatadas na TABELA 16.2.

TABELA 16.1

<table>table see original document page 65</column></row><table>TABELA 16.2

<table>table see original document page 66</column></row><table>

EXEMPLO 17:

Preparação de Espumas em Chapa Flexíveis

Etapa 1: Procedimento para Preparar B-Side

Os polióis listados na TABELA 17.1 foram pesados em um bé-quer de plástico de 400 ml que foi posicionado em uma escala elétrica. Emseguida, a quantidade necessária de formulação de tensoativo de silicone ecatalisador de amina foi adicionada ao béquer. Em seguida, a quantidade-necessária de-formulação de octoato estanoso e água foi adicionada ao batelada. A temperatura do B-side foi ajustada de modo que na mistura com opoliisocianato a mistura combinada teve uma temperatura de 19,2°C ±0,3°C. A batelada foi misturado com um misturador de serviço laboratorial,elétrico (marca Delta ShopMaster, Modelo DP-200, furadeira de oficina de 10polegadas) equipado com uma lâmina de mistura de 5,08 cm (2") de diâme-tro (Marca ConnBlade, Modelo ITC da Conn Mixers Co.) durante 19 segun-dos em 2340 rpnYs. Separadamente, a quantidade necessária de formulaçãode TDI foi pesada antes em um béquer de plástico de 50 ml e foi colocadapróximo à estação de mistura. O TDI depois foi adicionado à mistura de poli-ol e foi misturado durante 6 segundos. Seguindo isto, a mistura foi vertidaem um copo de 2,35 kg (83 oz) e foi deixada elevar livremente. Durante operíodo de elevação livre, o Tempo de Creme (isto é, o tempo da introduçãodo TDI até o início do crescimento do creme no copo), Topo do Tempo decrescimento do Copo (isto é, o tempo da introdução do TDI até que o inícioda espuma atinja o topo do copo), e o Tempo de crescimento Total (isto é, otempo da introdução do TDI até que exista eliminação ou não mais elevaçãoda espuma) foram todos registrados. A espuma e o copo foram depois colo-cados em uma estufa controlada por temperatura a 100°C durante cura de15. No final da cura na estufa, a espuma foi deixada curar durante a noite.Depois da cura durante a noite, a espuma foi condicionada durante 72 horasa 25°C e 50 % de umidade relativa antes de testar quanto às propriedadesfísicas. Os resultados do teste de propriedade física são relatados nas TA-BELAS 17.2 a 17.4.

TABELA 17.1

<table>table see original document page 67</column></row><table>

* A quantidade de TDI usada foi calculada com base na água total e no nú-mero de hidroxila do poliol para fornecer um índice de 105.TABELA 17.2 (INCORPORAÇÃO DE 30 %)

<table>table see original document page 68</column></row><table>

TABELA 17.2 (CONTINUADA)

<table>table see original document page 68</column></row><table>TABELA 17.3 (INCORPORAÇÃO DE 40 %)

<table>table see original document page 69</column></row><table>TABELA 17.3 (CONTINUADO)

<table>table see original document page 70</column></row><table>TABELA 17.4 (INCORPORAÇÃO DE 50 %)

<table>table see original document page 71</column></row><table>TABELA 17.4 (CONTINUADA)

<table>table see original document page 72</column></row><table><table>table see original document page 73</column></row><table>TABELA 18.3 - Formulação 3

<table>table see original document page 74</column></row><table><table>table see original document page 75</column></row><table>74

Medição da Densidade da Pele:

As densidades da pele foram medidas cortando-se um pedaçode 30,48 cm x 30,48 cm x -2,54 cm (12"x12"x ~1") de pele (isto é, a espumalocalizada na porção externa do coque) de coques de espuma em chaparepresentativos preparados usando uma linha de espuma em chapa conven-cional de escala real usando as formulações do poliuretano são listadas nasTABELAS 18.1 a 18.4. A altura, largura, e peso de cada amostra foram me-didos e registrados. A espessura de cada amostra foi medida tomando-se 5a 9 medições com um calibrador. Os locais de medição foram distribuídospor toda a média representativa da amostra. Medições foram tomadas emlocais compatíveis de amostra a amostra. As medições da área de superfí-cie, espessura média, e massa foram usadas para calcular uma densidademédia para cada amostra de pele de espuma. Uma densidade média maisbaixa indicou que a amostra teve uma pele de densidade mais baixa. Isto éassociado com uma pele mais fina que resulta em um rendimento mais altode espuma principal do coque de espuma em chapa. Os resultados são rela-tados na TABELA 18.5.

TABELA 18.5

<table>table see original document page 75</column></row><table><table>table see original document page 76</column></row><table>

EXEMPLO 19

IFD e Difusão da Densidade.

Os coques de uma espuma em chapa de grau de 1,45/31 forampreparados usando linha de espuma em chapa de escala real. As fòrmula-ções da espuma são listadas na TABELA 18.2. De cada coque, onze (11)blocos de teste (cada um medindo 38,10 cm por 38,10 cm por 10,16 cm (15"por 15" por 4")) foram cortados da seção transversal do coque. Os blocos deteste foram numerados e rotulados, com um "M" (indicando o meio do co-que) com um "S" (indicando o lado do coque). Cada um dos blocos de testefoi testado para IFD de 25 % e 65 % e densidade determinados. O procedi-mento de teste ASTM D3574 foi usado, exceto que os testes foram conduzi-dos 24 horas depois da fabricação do coque. Os resultados são relatados naTABELA 19.1.TABELA 19.1

<table>table see original document page 77</column></row><table>

EXEMPLO 20

Os coques de espuma em chapa flexível foram preparados u-

sando uma linha de espuma flexível de escala real. As formulações da es-puma são listadas na TABELA 18.1 a 18.4. A espuma foi testada quanto aoIFD de 5 % usando ASTM D3574 (modificado para 5 % de denteação). Osresultados são relatados nas TABELAS 20.2 a 20.4.

TABELA 20.2

<table>table see original document page 77</column></row><table><table>table see original document page 78</column></row><table>TABELA 20.4

<table>table see original document page 79</column></row><table>

IFD de 5 % Médio Formulação 1 = 18,63

IFD de 5 % Médio Formulação 1- Controle = 19,76% de mudança = 5,71 %

EXEMPLO 21: Fator de Suporte

Espumas de poliuretano em chapa flexíveis tendo as formula-ções listadas na TABELA 21.1 foram preparadas usando os polióis listadosna TABELA 21.2. As amostras de espuma resultantes foram testadas deacordo com ASTM D3574 para fornecer valores de IFD de 25 % e IFD de 6510 %. O fator de suporte foi calculado do IFD de 25 % e 65 % e é relatado naTABELA 21.3.

TABELA 21.1

<table>table see original document page 79</column></row><table>*A quantidade de TDI usado foi calculada com base na água total e no nú-mero de hidroxila do poliol para fornecer um índice de 105.

TABELA 21.2

<table>table see original document page 80</column></row><table><table>table see original document page 81</column></row><table>

TABELA 21.3: Fator de suporte em Incorporação de 30 %, 40 %, e 50 %

<table>table see original document page 81</column></row><table><table>table see original document page 82</column></row><table>

EXEMPLO 22: Retardância à Chama

As amostras de espuma em chapa preparadas no Exemplo 18foram testadas quanto à retardância à chama de acordo com Technical Bul-letin 117, "Requirements, Test Procedure and Aparatus for Testing the Fia-me Retardance of Resilient Filling Materials Using in Upholstered Furniture"(Março de 2000). Os resultados são relatados na TABELA 22.1.

TABELA 22.1

<table>table see original document page 82</column></row><table>

EXEMPLO 23

Um poliol oligomérico foi fracionado com rodadas da coluna deGPC múltiplas. Para cada fração, isocianato de fenila foi usado para rotularos grupos OH na fração. A absorbância ultravioleta de cada fração depois foimedida para determinar teor de hidroxila. Por comparação com um padrão,número de hidroxila e funcionalidade de hidroxila média numérica (Fn) paracada fração foram determinados. Os resultados estão presentes na TABELA23.1.

TABELA 23.1

<table>table see original document page 83</column></row><table>

EXEMPLO 24

Um poliol oligomérico tendo a característica mostrada na TABE-LA 24.1 foi analisado quanto a presença de produtos de oxidação de lipídeoque produzem odor hexanal, nonanal, e decanal. A técnica analítica usoumicroextração de fase sólida seguida por cromatografia gasosa e detecçãode ionização de chama de modo a determinar o nível dos produtos de oxida-ção no poliol oligomérico em partes por milhão (ppm). Padrões externos fo-ram usados para construir curvas de calibração para hexanal, nonanal, edecanal. Os resultados da análise no poliol oligomérico da TABELA 24.1 sãomostrados na TABELA 24.2.

TABELA 24.1

<table>table see original document page 83</column></row><table>

TABELA 24.2 <table>table see original document page 83</column></row><table>

Todas as publicações e patentes mencionadas aqui são pormeio desta incorporadas. As publicações e patentes descritas aqui são for-necidas somente para sua descrição. Nada aqui deve ser interpretado comouma admissão que os inventores não são designados a antedatar qualquerpublicação e/ou patente, incluindo qualquer publicação e/ou patente citadasaqui.

Outras modalidades desta invenção estarão evidentes àquelesversados na técnica em consideração deste relatório descritivo ou da práticada invenção descrita aqui. Várias omissões, modificações, e mudanças aosprincípios e modalidades descritos aqui podem ser feitas por uma pessoaversados na técnica sem divergir do escopo e espírito verdadeiros da inven-ção que é indicada pelas reivindicações seguintes.

Claims (84)

1. Espuma de poliuretano compreendendo o produto da reação de:(a) um poliisocianato; e(b) uma composição contendo hidrogênio ativo compreendendoum poliol oligomerico tendo um número de hidroxila de cerca de 45 a cercade 65 mg de KOH/g, uma funcionalidade de hidroxila média numérica demenos do que cerca de 2,7, e cerca de 40 % em peso ou mais deoligômeros.

2. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 1, emque o poliol oligomerico tem de cerca de 55 % a cerca de 65 % em peso deoligômeros.

3. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 1, emque o poliol oligomerico tem cerca de 8 % a cerca de 12 % em peso dedímeros, cerca de 5 % a cerca de 10 % em peso de trímeros, e cerca de-35% em peso ou mais de oligômeros de ordem superior.

4. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 1, emque o poliol oligomerico tem uma funcionalidade de hidroxila média numéricamenor do que cerca de 2,5.

5. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 1, emque o poliol oligomerico tem uma funcionalidade de hidroxila média numéricamenor do que cerca de 2,0.

6. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 1, emque o poliol oligomerico tem um valor ácido que é menor do que cerca de 1,0mg de KOH/grama.

7. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 1, emque o poliol oligomerico tem um peso molecular médio numérico (Mn) decerca de 1000 a 5000 gramas/mol.

8. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 1, emque o poliol oligomerico tem um peso molecular médio ponderado (Mw) decerca de 5000 a 50.000 gramas/mol.

9. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 1, emque o poliol oligomérico tem uma viscosidade de cerca de 0,5 a cerca de 10Pa.s a 25°C.

10. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 1, emque o poliol oligomérico tem um teor de oxigênio epóxi residual de cerca de 0,5 % a cerca de 5,0 %.

11. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 1, emque o poliol oligomérico tem teor de oxigênio epóxi de cerca de 0,01 % acerca de 5,0 %.

12. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 1, emque o poliol oligomérico é fabricado de um óleo natural epoxidado.

13. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 12,em que o óleo natural é selecionado de óleo de soja, óleo de açafroa, óleode linhaça, óleo de milho, óleo de girassol, óleo de oliva, óleo de canola,óleo de gergelim, óleo de semente de algodão, óleo à base de palma, óleode semente de colza, óleo de tungue, óleo de amendoim, óleo de peixe,banha de porco, sebo, e combinações destes.

14. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 13,em que o óleo natural compreende óleo de soja.

15. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 13,em que o óleo à base de palma compreende palmoleína.

16. Espuma de poliuretano de acordo corri a reivindicação~t, emque a composição contendo hidrogênio ativo compreende ainda um poliolderivado de petróleo.

17. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 16,em que o poliol derivado de petróleo é um triol.

18. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 16,em que o triol derivado de petróleo tem um peso molecular de cerca de 3000gramas/mol.

19. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 16,em que a composição contendo hidrogênio ativo compreende cerca de 45 %a cerca de 90 % em peso de poliol derivado de petróleo e cerca de 10 % acerca de 60 % em peso de poliol oligomérico.

20. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 1, emque o poliisocianato é diisocianato de tolueno, diisocianato de 4,4'-difeniimetano, 4,4'-difenilmetano polimérico, ou uma mistura destes.

21. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 1, emque a composição contendo hidrogênio ativo compreende cerca de 10 % acerca de 50 % em peso do poliol oligomérico.

22. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 1, emque a espuma de poliuretano é uma espuma flexível.

23. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 22,em que a espuma de poliuretano é espuma flexível.

24. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 1, emque a espuma de poliuretano é uma espuma moldada.

25. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 1, emque a espuma de poliuretano tem uma densidade de cerca de 8,01 a cercade 80 kg/m3 (0,5 a cerca de 5,0 lbs/ft3).

26. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 1, emque a composição contendo hidrogênio ativo compreende pelo menos 10PPH de poliol oligomérico, e em que a espuma de poliuretano exibe umaredução na resistência à tração percentual em relação a uma formulação decontrole que é menor do que ou igual à fórmula (I):redução na resistência à tração percentual =0,89 x (PPH de poliol oligomérico)(I)para espuma de poliuretano tendo uma densidade de cerca de 24,03 kg/m3(1,5 Ib/ft3) e um IFD a 25 % de cerca de 23 N/323 cm2.

27. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 26,em que a fórmula (I) eqüivale à:redução na resistência à tração percentual =-1,0 x (PPH de poliol oligomérico).(I).

28. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 1, emque a composição contendo hidrogênio ativo compreende pelo menos 10PPH de poliol oligomérico, e em que a espuma de poliuretano exibe umaredução na resistência à ruptura em relação a uma formulação de controleque é menor do que ou igual à fórmula (II):redução na resistência à ruptura percentual = 1,40 x (PPH depoliol oligomérico)(II)para espuma de poliuretano tendo uma densidade de cerca de 24,03 kg/m3(1,5 lb/ft3) e um IFD a 25 % de em cm2

29. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 1, emque a composição contendo hidrogênio ativo compreende pelo menos 10PPH de poliol oligomérico, e em que a espuma de poliuretano exibe umaredução no alongamento percentual que é menor do que ou igual à fórmula(III):redução no alongamento percentual = 1,36 x (PPH de poliololigomérico)(III)para espuma de poliuretano tendo uma densidade de cerca de 24,03 kg/m3(1,5 lb/ft3) e um IFD a 25 % de cerca de 23 N/323 cm2.

30. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 1, emque a espuma^de poliuretano está na forma de um coque de espuma flexíveltendo uma camada de cobertura externa de densidade alta compreendendoum exterior de uma polegada da espuma, e em que a densidade da camadade cobertura externa é pelo menos cerca de 20 % menor do que umacamada de cobertura externa de densidade alta de um coque de espuma depoliuretano compreendendo uma formulação de controle.

31. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 30,em que a densidade da espuma de poliuretano flexível é menor do que adensidade da espuma flexível compreendendo a formulação de controle emcerca de 4,0 kg/m3 (0,25 lb/ft3) ou maior.

32. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 1, emque a espuma de poliuretano tem um fator de suporte aumentado quandocomparada a uma espuma de poliuretano compreendendo uma formulaçãode controle.

33. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 32,em que o fator de suporte varia de cerca de 1,7 a cerca de 2,2.

34. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 1, emque a espuma de poliuretano tem contato manual melhorado quandocomparada a uma espuma de poliuretano compreendendo uma formulaçãode controle.

35. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 34,em que a espuma de poliuretano tem um IFD de 5 % que é reduzido emcerca de 2 % ou maior quando comparado à formulação de controle.

36. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 34,em que a espuma de poliuretano tem um IFD de 5 % que é reduzido emcerca de 5 % ou maior quando comparado à formulação de controle.

37. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 1, emque a espuma de poliuretano tem retardância à chama quando comparada auma espuma de poliuretano compreendendo uma formulação de controle.

38. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 37,em que a espuma de poliuretano tem um comprimento de carvão reduzidoquando comparado à formulação de controle.

39. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 1, emque a espuma -de poliuretano tem resistência à água melhorada quandocomparada a uma espuma de poliuretano compreendendo uma formulaçãode controle.

40. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 1, emque a espuma de poliuretano tem um IFD de 5 % reduzido quandocomparada a uma espuma de poliuretano compreendendo uma formulaçãode controle.

41. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 1, emque a espuma de poliuretano tem um IFD de 5 % reduzido e um IFD a 25 %substancialmente igual quando comparada a uma espuma de poliuretanocompreendendo uma formulação de controle.

42. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 1, emque a espuma de poliuretano é uma espuma flexível.

43. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 1, emque a espuma de poliuretano é uma espuma moldada.

44. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 1, emque o poliol oligomérico é preparado por um processo compreendendo:(a) fornecer um óleo natural epoxidado; e(b) combinar o óleo natural epoxidado com um álcool deabertura de anel e uma quantidade catalítica de catalisador de abertura deanel para formar o poliol oligomérico.

45. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 44,em que o álcool de abertura de anel é um álcool monoídrico.

46. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 45,em que o álcool monoídrico é metanol.

47. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 44,em que o álcool de abertura de anel é um poliol.

48. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 47,em que o poliol é etileno glicol, propileno glicol, 1,3-propanodiol, butilenoglicol, 1,4-butano-diol, 1,5-pentanodiol, 1,6-hexanodiol, polietileno glicol,polipropileno glicol, um mistura p à base de óleo vegetal destes.

49. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 1, em-que o poliol oligomérico compreende cerca de 30 ppm ou menos de tiexanal.

50. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 1, emque o poliol oligomérico compreende cerca de 30 ppm ou menos de nonanal.

51. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 1, emque o poliol oligomérico compreende cerca de 30 ppm ou menos de decanal.

52. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 1, emque o poliol oligomérico compreende cerca de 70 ppm ou menos de hexanal,nonanal, e decanal totais.

53. Espuma de poliuretano compreendendo o produto da reação de:um poliisocianato; euma composição contendo hidrogênio ativo compreendendopelo menos 10 PPH de um poliol oligomérico tendo uma funcionalidade dehidroxila média numérica menor do que cerca de 2,7, em que uma espumade poliuretano tendo uma densidade de cerca de 24,03 kg/m3 (1,5 lb/ft3) deespuma tem uma resistência à tração de pelo menos cerca de 85 kPa.

54. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 53,em que a espuma tem um alongamento de pelo menos cerca de 90 %.

55. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 53,em que a espuma tem um ruptura de pelo menos cerca de 150 N/m.

56. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 53,em que a espuma tem um ajuste de compressão a 90 % de menos do quecerca de 20 %.

57. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 53,em que a espuma tem um odor suave que é aceitável para a produção deespuma comercial.

58. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 53,em que o poliol oligomérico é fabricado de um óleo natural epoxidado.

59. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 58,em que o óleo natural é óleo selecionado, óleo de açafroa, óleo de linhaça,óleo de milho, óleo de girassol, óleo de oliva, óleo de canola, óleo degergelim, óleo de semente de algodão, óleo à base de palma, óleo desemente de colza, óleo de tungue, óleo de amendoim, óleo de-peixe, banhade porco, sebo, e combinações destes.

60. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 59,em que o óleo natural compreende óleo de soja.

61. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 59,em que o óleo à base de palma compreende palmoleína.

62. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 53,em que o poliisocianato compreende diisocianato de tolueno, diisocianato de 4,4'-difenilmetano, diisocianato de 4,4'-difenilmetano polimérico, ou umamistura destes.

63. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 53,em que a composição de poliol compreende pelo menos 20 PPH de umpoliol oligomérico tendo uma funcionalidade de hidroxila média numéricamenor do que cerca de 2,5.

64. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 53,em que o poliol oligomérico tem um número de hidroxila de cerca de 45 acerca de 65 mg de KOH/g.

65. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 53,em que o poliol oligomérico tem um teor de oxigênio epóxi de cerca de 0,5 %a cerca de 5,0 %.

66. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 53,em que o poliol oligomérico é preparado por um processo compreendendo:(a) fornecer um óleo natural epoxidado; e(b) combinar o óleo natural epoxidado com um álcool deabertura de anel e uma quantidade catalítica de catalisador de abertura deanel para formar a composição de poliol.

67. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 66,em que o óleo natural epoxidado é um óleo vegetal totalmente expoxidado, eo poliol oligomérico tem um EOC de cerca de 0,5 % a cerca de 5,0 %.

68. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 53,em que a espuma é uma espuma flexível.

69. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 68,em que a espuma é flexível.

70. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 53,em que a espuma é uma espuma moldada.

71. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 53,em que a espuma tem um odor menor do que aquele de uma espuma depoliuretano compreendendo uma formulação de controle.

72. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 53,em que a espuma tem estabilidade da cor melhorada comparada a umaespuma de poliuretano compreendendo uma formulação de controle.

73. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 53,em que o poliol oligomérico compreende cerca de 30 ppm ou menos dehexanal.

74. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 53,em que o poliol oligomerico compreende cerca de 30 ppm ou menos denonanal.

75. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 53,em que o poliol oligomerico compreende cerca de 30 ppm ou menos dedecanal.

76. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 53,em que o poliol oligomerico compreende cerca de 70 ppm ou menos dehexanal, nonanal, e decanal.

77. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 53,em que a espuma, em exposição à luz sob condições ambientais durante umperíodo de 6 semanas na ausência de um estabilizador ultravioleta, tem umacor incluída especular de refletância caracterizada por um valor (L) de pelomenos 70 unidades.

78. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 53,em que a espuma, em exposição à luz sob condições ambientais durante umperíodo de 6 semanas na ausência de um estabilizador ultravioleta, tem umacor incluída especular de refletância caracterizada por um valor (L) de pelomenos 80 unidades.

79. Método de fabricar uma artigo de espuma moldada depoliuretano, eompreendendo:-(a) carregar um poliisocianato e uma composição contendohidrogênio ativo a um molde tendo uma forma predeterminada, em que acomposição contendo hidrogênio ativo compreende um poliol oligomericotendo um número de hidroxila de cerca de 45 a cerca de 65 mg de KOH/g,uma funcionalidade de hidroxila média numérica de menos do que cerca de-2,7, e cerca de 40 % em peso ou mais de oligômeros; e(b) reagir o poliisocianato e a composição contendo hidrogênioativo no molde na presença de um agente de sopro para produzir um artigocompreendendo uma espuma de poliuretano.

80. Método de fabricar um artigo de espuma de poliuretanoflexível compreendendo:(a) reagir um poliisocianato e uma composição contendohidrogênio ativo em uma montagem de transporte de espuma na presençade um agente de sopro para produzir uma espuma de poliuretano flexível naforma de uma espuma flexível, em que a composição de poliol compreendeum poliol oligomérico tendo um número de hidroxila de cerca de 45 a cercade 65 mg de KOH/g, uma funcionalidade de hidroxila média numérica demenos do que cerca de 2,7, e cerca de 40 % em peso ou mais deoligômeros; e(b) formar a espuma flexível para formar o artigo.

81. Poliol oligomérico compreendendo cerca de 30 ppm oumenos de hexanal.

82. Poliol oligomérico compreendendo cerca de 30 ppm oumenos de nonanal.

83. Poliol oligomérico compreendendo cerca de 20 ppm oumenos de decanal.

84. Poliol oligomérico compreendendo cerca de 80 ppm ou me-nos de hexanal, nonanal, e decanal combinados.