BRPI1001629A2 - processo para a produção de espumas de poliuretano flexìveis com baixa emissão - Google Patents

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Abstract

PROCESSO PARA A PRODUçãO DE ESPUMAS DE POLIURETANO FLEXìVEIS COM BAIXA EMISSãO. A presente invenção refere-se a um processo para a produção de espumas de poliuretano a partir de: A1 compostos que contenham átomos de hidrogênio que sejam reativos em relação à isocianato e que tenham um peso molecular a partir de 400 até 15.000, A2 opcionalmente compostos que contenham átomos de hidrogênio que sejam reativos em relação à isocianato e que tenham um peso molecular a partir de 62 até 399; A3 água e/ou um agente físico de insuflação; A4 opcionalmente substâncias auxiliares e aditivos, tais como: a) catalisadores que sejam diferentes do componente AS, b) aditivos ativos de superfície, c) pigmentos ou agentes a prova de chama AS pelo menos um sal de estanho (II) de ácidos carboxílicos, o ácido carboxílico tendo a partir de 10 até 16 átomos de carbono; e B um di- ou poli-isocianato; em que as espumas de poliuretano resultantes tenham baixos valores de emissão e uma boa resistência ao envelhecimento.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PROCESSOPARA A PRODUÇÃO DE ESPUMAS DE POLIURETANO FLEXÍVEIS COMBAIXA EMISSÃO".
Pedidos de Patente Relacionados
Este Pedido de Patente reivindica os benefícios do Pedido dePatente Alemã N0 10 2009 022 817.9, depositado em 27 de maio de 2009, oqual é incorporado aqui, neste Pedido de Patente por referência em sua tota-lidade em relação a todas as finalidades úteis.
Antecedentes da Invenção
A presente invenção refere-se a um processo para a produçãode espumas de poliuretano, especificamente espumas de poliuretano flexí-veis, em que as espumas de poliuretano resultantes tem baixos valores deemissão e uma boa resistência ao envelhecimento.
É conhecida a partir da técnica precedente que as espumas depoliuretano podem emitir constituintes voláteis orgânicos (VOC), essa emis-são sendo em geral indesejável. Essas emissões são detectadas, por exem-plo, em medições através do método de acordo com a VDA 278.
A D.E.-A 1 121 802 e a U.S. 3 397 158 descrevem um processopara a produção de espumas de poliuretano com o auxilio de sais de esta-nho (II) de ácidos carboxílicos que tenham de 1 até 18 átomos de carbono,tal como o octoato de estanho (II), oleato de estanho (II), estearato de esta-nho (II), acetato de estanho (II) ou (2-etil-hexoato de estanho) (II).
Da mesma forma é conhecido um processo para a produção deespumas de poliuretano com o auxilio do sal de estanho (II) do ácido ricino-Ieico Sn(C18H3303)2, por exemplo, Kosmos® EF da Evonik GoldschmidtGmbH, 45127 Essen, Alemanha.
Os catalisadores de estanho conhecidos a partir da técnica ante-rior tem um número de desvantagens na produção de espumas de poliureta-no, tais como valores de alta emissão ou de formação de névoa (como, porexemplo, de acordo com a VDA 278) e propriedades mecânicas reduzidasdepois do envelhecimento.
Houve uma grande necessidade de prover espumas de poliure-tano que tenham ambas uma emissão baixa e uma boa resistência ao enve-lhecimento (especificamente um bom nível de valores em relação ao conjun-to de compressão. O objetivo da presente invenção é por esse motivo o deprover um processo que permita a produção de espumas de poliuretano,especificamente espumas flexíveis de poliuretano que tenham ambas umabaixa emissão e uma boa resistência ao envelhecimento (especificamenteum bom nível de valores em relação ao conjunto de compressão e os valo-res depois do envelhecimento no ar quente e depois do envelhecimento emuma autoclave de vapor de água).
Modalidades da Invenção
Uma modalidade da presente invenção é um processo para aprodução de uma espuma de poliuretano a partir de
A1 um composto que compreende átomos de hidrogênioreativos em relação a grupos isocianato e que tenha um peso molecular apartir de 400 até 15.000,
A2 opcionalmente um composto que compreenda átomosde hidrogênio reativos em relação a grupos isocianato e que tenha um pesomolecular a partir de 62 até 399;
A3 água e/ou um agente físico de insuflação;
A4 pelo menos um sal de estanho (II) de um ácido carboxíli-co, em que o referido ácido carboxílico compreenda a partir de 10 até 16átomos de carbono; e
B um di- ou poli-isocianato;
em quer o referido processo compreenda a reação de A1 e op-cionalmente A2 com B na presença de A3, opcionalmente A4 e A5.
Outra modalidade da presente invenção é o processo acima, noqual a referida pelo menos uma substância auxiliar e/ou aditivo é um catali-sador diferente do componente A5, um aditivo ativo de superfície, um pig-mento e/ou um agente a prova de fogo.
Outra modalidade da presente invenção é o processo acima, noqual
A1 é usado em uma quantidade a partir de 75 até 99,5 par-tes em peso com base na soma das partes em peso de A1, A2, A3 e A4;
A2 é usado em uma quantidade a partir de 0 até 10 partesem peso com base na soma das partes em peso de A1, A2, A3 e A4;
A3 é usado em uma quantidade a partir de 0,5 até 25 partesem peso com base na soma das partes em peso de Α1, A2, A3 e A4;
A4 é usado em uma quantidade a partir de 0 até 10 partesem peso com base na soma das partes em peso de A1, A2, A3 e A4;
A5 é usado em uma quantidade a partir de 0,01 até 5 partesem peso com base na soma das partes em peso de A1, A2, A3 e A4; e
em que o referido processo é executado em um número caracte-rístico a partir de 50 até 250.
Outra modalidade da presente invenção é o processo acima, noqual B compreende pelo menos um composto selecionado a partir do grupoque consiste em di-isocianato de 2,4-tolileno, di-isocianato de 2,6-tolileno, di-isocianato de 4,4'- difenilmetano, di-isocianato de 2,4'-difenilmetano, di-isocianato de 2,2'-difenilmetano, e poli-isocianato de polifenil-polimetileno.
Outra modalidade da presente invenção é o processo acima, noqual o referido processo é executado em um número característico a partirde 95 até 125.
Outra modalidade da presente invenção é o processo acima, noqual o referido processo produz uma espuma de poliuretano flexível que te-nha uma densidade aparente a partir de 10 Kg m-3 até 200 kgm-3.
Outra modalidade da presente invenção é o processo acima, noqual o A5 compreende um sal de estanho (II) de um ácido carboxílico, emque o referido ácido carboxílico compreenda a partir de 12 até 16 átomos decarbono.
Outra modalidade da presente invenção é o processo acima, noqual o A5 compreende um sal de estanho (II) de um ácido carboxílico, quetenha a fórmula (I)
Sn(CxH2x+1 COO)2 (I)
em que
χ é um número inteiro a partir de 9 até 15; eCxH2x+1 é uma cadeia de carbono ramificada.
Outra modalidade da presente invenção é o processo acima, noqual χ é um número inteiro a partir de 11 até 15.
Outra modalidade da presente invenção é o processo acima, no qual o A5 compreende o sal de estanho (II) do ácido 2-butil octanoico.
Outra modalidade da presente invenção é o processo acima, noqual o A5 compreende o sal de estanho (II) do ácido 2-hexil decanoico.
Outra modalidade da presente invenção é o processo acima, noqual à parte do A5 nenhum outro dos sais de estanho (II) de ácidos carboxí-licos são empregados no referido processo.
Ainda outra modalidade da presente invenção é uma espuma depoliuretano obtida a partir do processo acima.Descrição da Invenção
Esse objetivo é alcançado através de um processo para a pro-dução de espumas de poliuretano, de preferência para a produção de espu-mas de poliuretano flexíveis, a partir de
A1 compostos que contenham átomos de hidrogênio quesejam reativos em relação aos isocianatos e que tenham um peso molecularde 400 a 15.000,
A2 opcionalmente compostos que contenham átomos dehidrogênio que sejam reativos em relação aos isocianatos e que tenham umpeso molecular de 62 a 399,
A3 água e/ou um agente físico de insuflação;
A4 opcionalmente substâncias auxiliares e aditivos, tais co- mo
a) catalisadores que sejam diferentes do componente A5,
b) aditivos ativos de superfície,
c) pigmentos ou agentes de proteção contra chama,
A5 pelo menos um sal de estanho (II) de um ácido carboxíli-co, o ácido carboxílico tendo a partir de 10 até 16 átomos de carbono, e
B di- ou poli-isocianatos.
A presente invenção proporciona de modo específico um pro-cesso para a produção de espumas de poliuretano, de preferência para aprodução de espumas de poliuretano flexíveis, a partir deComponente A:
A1 de 75 até 99,5 partes em peso, de preferência 89 a 97,8partes em peso (com base na soma das partes em peso cós componentesde A1 até A4) de compostos que contenham átomos de hidrogênio que se-jam reativos em relação aos isocianatos e que tenham um peso molecularde 400 até 15.000,
A2 de 0 até 10 partes em peso, de preferência de 0 até 2partes em peso (com base na soma das partes em peso cós componentesde A1 até A4) de compostos que contenham átomos de hidrogênio que se-jam reativos em relação aos isocianatos e que tenham um peso molecularde 62 até 399,
A3 de 0,5 até 25 partes em peso, de preferência de 2 até 5partes em peso de 0 até 10 partes em peso, de preferência de 0 até 2 partesem peso (com base na soma das partes em peso cós componentes de A1até A4) de água, e/ou outros agentes físicos de insuflação,
A4 de 0 até 10 partes em peso, de preferência de 0,2 até 4partes em peso (com base na soma das partes em peso cós componentesde A1 até A4) de substâncias auxiliares e de aditivos, tais como
a) catalisadores que sejam diferentes do componente A1,
b) aditivos ativos de superfície,
c) pigmentos ou agentes de proteção contra chama,
A5 de 0,01 até 5 partes em peso, de preferência de 0,05 até2 partes em peso, de preferência especifica de 0,1 até 1 parte em peso de 0até 10 partes em peso, de preferência de 0 até 2 partes em peso (com basena soma das partes em peso dos componentes de A1 até A4) de pelo me-nos um sal de estanho (II) de ácidos carboxílicos, o ácido carboxílico tendo apartir de 10 até 16 átomos de carbono, e
Componente B:
B di- ou poli-isocianatos,
em que a produção é executada em um número característico apartir de 50 até 250, de preferência a partir de 70 até 150, de preferênciaespecifica a partir de 95 até 125, e
em que todas as partes em peso estabelecidas para os compo-nentes de A1 a A4 no presente Pedido de Patente sejam padronizadas de talforma que a soma das partes em peso dos componentes Α1 +A2+A3+A4 nacomposição seja 100.
A produção de espumas com base em isocianato é conhecidaper se e está descrita, por exemplo, nas DE-A 1 694 142, DE-A 1 694 215 eDE-A 1 720 768 e em Kunststoff-Handbuch volume VII, Polyurethane, edita-do por Vieweg e Hõchtlein, Carl Hanser Verlag Munich 1966, e na ediçãorevisada deste livro, editada por G. Oertel, Carl Hanser Verlag Munich, Vien-na 1993.
Nesse contexto, as espumas são predominantemente espumasque contenham uretano e/ou uretdiona e/ou uréia e/ou grupos de carboxidi-imida. O uso de acordo com a invenção tem lugar de preferência na produ-ção de espumas de poliuretano e de poli-isocianurato.
Os componentes descritos em mais detalhe no que se seguepodem ser empregados para a produção de espumas com base em isocia-nato.
Componente A1
Os componentes de partida de acordo com o componente A1são os compostos que tenham pelo menos dois átomos de hidrogênio quesejam reativos em relação aos isocianatos e um peso molecular como umaregra de 400 a 15.000. Isso é entendido como significando, além dos com-postos que contém grupos amino, estes grupos ou os grupos carboxila, depreferência compostos que contenham grupos hidroxila, especificamentecompostos que contenham de 2 a 8 grupos hidroxila, especificamente aque-les de peso molecular de 1.000 até 6.000, de preferência de 2.000 até 6.000,como por exemplo, poliéteres e poliésteres bem como policarbonatos e ami-das de poliéster que contenham pelo menos 2, como regra 2 até 8, porém depreferência de 2 até 6 grupos hidroxila, tais como são conhecidos per se pa-ra a preparação de poliuretanos homogêneos e celulares e tais como estãodescritos, por exemplo, na EP-A 0 007 502, páginas de 8 a 15. Os poliéteresque contenham pelo menos dois grupos hidroxila são os de preferência deacordo com a invenção.Componente A2
Compostos que tenham pelo menos dois átomos de hidrogênioque são reativos em relação à isocianatos e com um peso molecular de 32 a399 são, opcionalmente empregados como o componente A2. Esses com-postos são entendidos como significando compostos que contenham gruposhidroxila e/ou grupos amino e/ou grupos tiol e/ou grupos carboxila, de prefe-rência compostos que contenham grupos hidroxila e/ou grupos amino, queservem como agentes de extensão de cadeia ou agentes de reticulação. Es-ses compostos contem, em regra, de 2 a 8, de preferência de 2 a 4 átomosde hidrogênio que são reativos em relação aos isocianatos. Por exemplo,etanolamina, dietanolamina, trietanolamina sorbitol e/ou glicerol podem serempregados como o componente A2. Outros exemplos de compostos deacordo com o componente A2 estão descritos na EP-A 0 007 502, páginas16 e 17.
Componente A3
Água e/ou agentes de insuflação física são empregados como ocomponente A3. O dióxido de carbono e/ou substancia orgânicas altamentevoláteis, como agentes de insuflação são empregadas, por exemplo, comoagentes de insuflação física.
Componentes A4
Substâncias auxiliares aditivos são opcionalmente usados comoo componente A4, tais como
a) catalisadores (ativadores) que sejam diferentes do componen-te A5,
b) Os aditivos de superfície (surfatantes), como emulsificantes eestabilizadores de espuma, de modo específico, aqueles com baixa emis-são, tais como, por exemplo, os produtos da série Tegostab® LF,
c) aditivos tais como retardantes de reação (como, por exemplo,substâncias acidas tais como o ácido clorídrico ou halogênios ácidos orgâni-cos, reguladores de célula (tais como, por exemplo, parafinas ou alcoóisgraxos ou dimetilpolissiloxanos), pigmentos, material corante, agentes deproteção contra chama (tais como, por exemplo, o fosfato de tricresil), esta-bilizadores contra a influência de envelhecimento e condições atmosféricas,plastificadores, substâncias de ação contra fungos e bactérias, enchimentos(tais como, por exemplo, sulfato de bário, terra diatomácea, giz preto ou pre-parado) e agentes de liberação.
Essas substâncias auxiliares e aditivos que são opcionalmentepara serem cousados estão descritos, por exemplo, na EP-A O OOO 389, pa-ginas 18 a 21. Outros exemplos de substâncias auxiliares e aditivos que po-dem ser opcionalmente cousados de acordo com a invenção e os detalhesdo modo de uso e da ação dessas substâncias auxiliares e aditivos estãodescritos em Kunststoff-Handbuch, volume VII, editado por G. Oertel, Carl-Hanser-Verlag, Munich, 3rd edition, 1993, por exemplo, nas páginas de 104a 127.
Os catalisadores que são empregados de preferência são ami-nas terciárias alifáticas (por exemplo, trimetilaminas, tetrametilbutanodiami-nas, 3-dimetilaminopropilamina, N,N-bis(3-dimetilaminopropil)-N-isopropanolamina), aminas terciárias cicloalifáticas (por exemplo, 1,4-diaza(2,2,2)biciclo-octano), amino éteres alifáticos (por exemplo, bisdimeti-Iaminoetil éter, 2-(2-dimetilaminoetóxi)etanol e N,N,N-trimetil-N-hidróxietil-bisaminoetil éter), éteres de amino cicloalifáticos (por exemplo, N-etilmorfolino), amidinas alifáticas, amidinas cicloalifáticas, uréia e derivadosda uréia (tais como, por exemplo, aminoalquilureias, vide, por exemplo, EP-A0 176 013, especificamente (3-dimetilaminopropilamino)-ureia.Componente A5
Sais de estanho (II) de ácidos carboxílicos são empregados co-mo o componente A5, o ácido carboxílico específico nos quais os mesmossão baseados tendo a partir de 10 até 16, de preferência a partir de 12 até16 átomos de carbono. De preferência, nenhum de outros sais de estanho(II) de ácido carboxílico são empregados no processo de acordo com a in-venção além do componente A5.Em uma modalidade de preferência da invenção, pelo menos osal de estanho (II) da fórmula (I)
Sn(CxH2x+1 COO)2 (I)
na qual χ indica um número inteiro a partir de 9 até 15, de prefe-rência a partir de 11 até 15, é empregado como o componente A5.
De preferência específica na fórmula (I) a cadeia de alquilaCxH2x+1 do carboxilato é uma cadeia de carbono ramificada, isto é, aCxH2x+1 é um grupo iso-alquila.
O sal de estanho (II) do ácido butiloctanoico, isto é, o (2-butiloctoato) de estanho (II), e o sal de estanho (II) do ácido hexildecanoico,isto é, o (2-hexildecanoato) de estanho (II), são os de preferência, muito es-pecífica.
Os sais de estanho (II) de acordo com a invenção atuam comocatalisadores para a produção da espuma de poliuretano a partir dos com-ponentes A e B. Os sais de estanho (II) de acordo com a invenção tem avantagem técnica sobre os sais de estanho (II) conhecidos a partir da técni-ca anterior que os mesmos resultam, com uma boa capacidade de proces-samento, em uma espuma de poliuretano que tem menos valores de emis-são (tais como, por exemplo, o valor de VOC medido através do métodoVDA 278), e tem uma boa resistência ao envelhecimento (tal como, por e-xemplo, a compressão definida).
Complemento B
Poli-isocianatos alifáticos, cicloalifáticos, aralifáticos, aromáticose heterocíclicos são empregados como o componente B, tais como estãodescritos, por exemplo, em W. Siefken in Justus Liebigs Annalen der Chemi-e, 562, páginas 75 a 136, por exemplo, aqueles da fórmula (II)
Q(NCO)n (II)
na qual η = de 2 a 4, de preferência de 2 a 3, e
Q indica um radical de hidrocarboneto alifático tendo de 2 q 18,de preferência de 6 a 10 átomos de carbono, um radical de carboneto cicloa-lifático que tenha de 4 a 15, de preferência de 6 a 13 átomos de carbono, ouum radical hidrocarboneto aralifático tendo de 8 a 15, de preferência de 8 a12 átomos de carbono.
Por exemplo, esses são aqueles poli-isocianatos tais como estãodescritos na EP EP-A 0 007 502, páginas 7 a 8. Os compostos de preferên-cia específica são de regra os poli-isocianatos que são acessíveis com facili- dade industrialmente, como por exemplo, 2,4- e 2,6-toluileno-di-isocianato equaisquer misturas desejáveis desses isômeros ("TDI"); polifenil-polimetileno-poli-isocianatos, tal como são preparados a partir da condensa-ção de anilina-formaldeído e a fosgenação subsequente ("MDI em bruto") epoli-isocianatos que contenham grupos carbodi-imida, grupos uretano, gru- pos alofanato, grupos isocianurato, grupos uréia, ou grupos biuret ("poli-isocianatos modificados") especificamente aqueles poli-isocianatos modifi-cados que são derivados a partir de di-isocianato de 2,4- e/ou 2,6-toluilenoou a partir de di-isocianato de 4,4'- e/ou 2,4'-difenilmetano. De preferência,pelo menos um composto escolhido a partir do grupo que consiste em di-isocianato de 2,4- e 2,6-toluileno-, di-isocianato de 4,4'- e 2,4'e 2,2'-difenilmetano e poli-isocianato de polifenil-polimetileno ("MDI polinuclear") éempregado como o componente B.
Procedimento para o Processo para a Produção se Espumas de Poliuretano
As espumas de poliuretano podem ser produzidas através devários processos de produção de espuma "slabstock" ou em moldes. Para aexecução do processo de acordo com a invenção, os componentes da rea-ção são reagidos através do processo de uma etapa que é conhecido per se,o processo de pré-polímero ou o processo de semipolímero, sendo usado depreferência o equipamento mecânico tal como está descrito na US 2 764565. Os detalhes do equipamento de processamento que também é possívelde acordo com a invenção estão descritos em Vieweg e Hõchtlen (eds.):Kunststoff-Handbuch, volume VII, Carl-Hanser-Verlag, Munich 1966, p. 121até 205.
Na produção de espuma, de acordo com a invenção a formaçãode espuma pode também ser executada em moldes fechados. Nesse con-texto, a mistura de reação é introduzida dentro de moldes. Metal, por exem-plo, alumínio, ou plástico, por exemplo, resina epóxi, são possíveis como omaterial para o molde. A mistura de reação de formação da espuma torna-seem espuma no molde e forma o artigo conformado. A moldagem de espumapode ser executada nesse contexto de tal forma que a moldagem tenha umaestrutura de célula na sua superfície. No entanto, a mesma também podeser executada de tal forma que a moldagem tenha uma pele compacta e umnúcleo celular. De acordo com a invenção, nessa conexão o procedimentopode ser o de introduzir a mistura de reação que pode se tornar em espumadentro do molde em uma quantidade tal que a espuma formada somenteencha o molde. No entanto, o procedimento também pode ser o de introduzirmais mistura de reação de formação de espuma dentro do molde do quenecessário para encher o interior do molde com a espuma. Neste último ca-so, a produção é realizada com o chamado "carregamento em excesso",esse procedimento é conhecido, por exemplo, a partir da U.S. 3 178 490 eU.S. 3 182 104.
Os "agentes externos de liberação" que são conhecidos per se,tais como os óleos de silicone, são quase sempre coutilizados para a mode-lagem da espuma. No entanto, os denominados "agentes internos delibera-ção" também podem ser usados, opcionalmente em uma mistura com osagentes externos de liberação, tal como emerge, por exemplo, a partir daDE-OS 21 21 670 e da DE-OS 23 07 585.
As espumas de poliuretano dão produzidas de preferência atra-vés da formação de espuma "slabstock" ou através do processo de correiatransportadora dupla que é conhecido per se (vide, por exemplo, "Kunststoff-handbuch", volume VII, Carl Hanser Verlag, Munich Vienna, 3rd edition1993, p. 148).
De preferência o processo de acordo com a invenção é usadopara a produção de espumas de poliuretano flexíveis com uma densidadeaparente (também denominada de densidade em volume) a partir de 10 kgm-3 , de preferência especifica de 15 10 kg m-3 até 80 10 kg m-3.
Todas as referências descritas acima são incorporadas por refe-rência em suas totalidades em relação a todas as finalidades utilizáveis.
Embora tenham sido mostradas e descritas, determinadas estru-turas específicas de modalidades da invenção, serão observadas por aque-las pessoas versadas na técnica que diversas modificações e rearranjos daspartes podem ser feitas sem que se afastem do espírito e do âmbito do con-ceito da invenção subjacente e que a mesma não está limitada as formasespecíficas mostradas e descritas aqui, neste Pedido de Patente.
Exemplos
Componente A1:
A1-1 Poliol de poliéter trifuncional com um número OH de 48mg de KOH/g, preparado através da alquilação catalisada por DMC de glice-rol com uma mistura de óxido de propileno e oxido de etileno na proporçãoem quantidades de 89/11.
A1-2 Poliol de poliéter trifuncional com um número OH de 56mg de KOH/g, preparado através da alcoxilação catalisada por DMC de gli-cerol com uma mistura de óxido de propileno e óxido de etileno na proporçãoem quantidades de 99/1.
A1-3 Aditivo VP.PU84WB78 (formulação de poliéter de poliolcom um número OH de 136 mg ou KOH/g, Bayer MateriaIScience AG, Le-verkusen Alemanha)Componente A3: águaComponente A4:
A4-1 Bis[(2-dimetilamino)etil] éter (70% em peso) em dipropi-Ieno glicol (30% em peso) (Niax® Catalisador A-1, MomentivePerformanceChemicals, Leverkusen, Alemanha).
A4-2 1,4-Diazabiciclo[2.2.2]octano (33% em peso) em dipropi-leno glicol (67% em peso) (Dabco® 33 LV, Air Products, Hamburg, Alema-nha).
A4-3 Estabilizador de espuma com base em poliéter siloxanoTegostab® BF 2370 (Evonik Goldschmidt GmbH, Alemanha).
A4-4 Estabilizador de espuma com base em poliéter siloxanoTegostab® B 8232 (Evonik Goldschmidt GmbH, Alemanha).
Componente A5A5-1 Sal de estanho (II) do ácido butiloctanoicoΑ5-2 Sal de estanho (II) do ácido butil hexanoico
A5-3 Sal de estanho (II) do ácido 2-etil-hexnoico (Addocat®SO, Rheinchemie, Mannheim, Alemanha)
A5-4 Sal de estanho (II) do ácido neodecanoico
A5-5 Sal de estanho (II) do ácido oléico
A5-6 Sal de estanho (II) do ácido ricinoleico Kosmos® EF,Evonik Goldschmidt GmbH, Alemanha).
Instruções gerais para a preparação dos sais de estanho (II)A5-1, A5-2, A5-4 e A5-5.
Os ácidos carboxílicos empregados em cada caso são:
Para a preparação de A5-1: ácido 2-butiloctanoicoPara a preparação de A5-2: ácido 2-hexildecanoicoPara a preparação de A5-4: ácido neodecanoicoPara a preparação de A5-5: ácido oléico
36,0 g de uma solução de potência a 30% de metilato de sódioem metanol é adicionada gota a gota a uma solução de 50 ml de metanolanidro e de 0,2 mol do ácido carboxílico específico, enquanto era agitada.
Depois de 1 h, 100 ml de tolueno anidro são adicionados, e a solução de18,96 g (0,1 mol) de SnCI2 anidro em 25 ml de metanol é adicionada gota agota. Depois de 1 h, o solvente é removido a partir da mistura de reação sobpressão reduzida (50 MPa), 100 ml de tolueno anidro são em seguida adi-cionados e a mistura é agitada durante 5 minutos. A mistura obtida é em se-guida filtrada. O solvente é removido por destilação a partir do filtrado resul-tante sob pressão reduzida (50 MPa), o sal de Sn(II) específico sendo obtidocomo o resíduo.
Os seguintes sais de Sn(II) foram preparados e obtidos no ren-dimento e na qualidade declarada abaixo de acordo com essas instruçõesgerais:
A5-1: iniciando a partir de 40,5 g de ácido 2-butiloctanoico, foramobtidos 46,5 g de sal de estanho (II) de ácido 2-butiloctanoico como um lí-quido. Análise: Sn encontrado 23,0% Cale. 22,8%.
A5-2: iniciando a partir de 51,4 g de ácido 2-hexildecanoico, fo-ram obtidos 54,9 g de sal de estanho (II) de ácido 2- hexildecanoico comoum líquido. Análise: Sn encontrado 18,5% Cale. 18,8%.
A5-4: Iniciando a partir de 34,4 g de ácido neodecanoico, foramobtidos 36 g de sal de estanho (II) de ácido neodecanoico como um líquido.Análise: Sn encontrado 25,0% Cale. 25,7%.
A5-5: iniciando a partir de 54,4 g de ácido oleico, foram obtidos60 g de sal de estanho (II) de ácido oleico como um líquido. Análise: Sn en-contrado 18,0% Cale. 17,9%.
Componente B:
B-1: mistura de 2,4 e 2.6-TDI em uma proporção em peso de80:20 e com um teor de NCO de 48% em peso.
B-2: mistura de 2,4 e 2.6-TDI em uma proporção em peso de65:35 e com um teor de NCO de 48% em peso.
Produção das Espumas de Poliuretano.
Os componentes de partida são processados no processo deuma etapa por meio da formação de espuma slabstock sob as condiçõesconvencionais para a produção de espumas de poliuretano. A tabela 1 mos-tra o número característico para o processamento (a quantidade do compo-nente B a ser empregada em relação ao componente A é obtida a partir dis-so). O número característico (índice de isocianato) indica a proporção empercentagem da quantidade de isocianato realmente empregada para aquantidade estequiométrica, isto é, calculada, de grupos isocianato (NCO).Número característico = [(quantidade de isocianato empregada) : (quantida-de de isocianato calculada)]·· 100 (III)
A densidade em volume foi determinada de acordo com a DINEN ISO 845.
A resistência a compressão (CLD 40%) foi determinada de acor-do com a DIN EN ISSO 3386-1-98 em uma deformação de 40%, 4o ciclo.
A resistência à tração e o alongamento no rompimento foi de-terminada de acordo com a DIN EN ISSO 1798.
A compressão definida (CS 90%) foi determinada de acordo coma DIN EN ISSO 1856-2000 a 90% de deformação.A compressão definida (CS 50%) foi determinada de acordo coma DIN EN ISSO 1856-2000 (22 horas, 70°C) a 50% de deformação.
As propriedades mecânicas depois do envelhecimento em umaautoclave a vapor de água foram determinadas de acordo com a DIN ENISSO 1856-2000 (3 dias, 3 ciclos de 5 horas, 120°C).
As propriedades mecânicas depois do envelhecimento em arquente foram determinadas de acordo com a DIN EN ISSO 1856-2000 (7 dias, 140°C).
A mudança relativa na resistência à compressão depois do en-velhecimento em uma autoclave de vapor de água depois do envelhecimen-to em ar quente é calculada de acordo com a fórmula (IV):
Δ força de compressão:
[força de compressão depois do envelhecimento] - [força de compressão antes do envelhecimento] ^
[força de compressão antes do envelhecimento]
100%
(iv)
Os valores de emissão (VOC e FPG) foram determinados atra-vés do método VDA 278.
<table>table see original document page 16</column></row><table><table>table see original document page 17</column></row><table>
Os catalisadores A5-1 (sal de estanho (II) do ácido 2-butiloctanoico) e A5-2 (sal de estanho (II) do ácido 2-hexildecanoico) de a-cordo com a invenção tem a vantagem que esses são líquidos em tempera-tura ambiente e mostram uma boa atividade catalítica como o catalisador naprodução de espumas de poliuretano. As espumas de poliuretano flexíveisresultantes (exemplos 1 e 2 de acordo com a invenção) tem boas proprieda-des mecânicas e valores VOC muito baixos nos testes de emissão de acor-do com a VDA 278.
Quando são empregados os sais de estanho (II) conhecidos datécnica anterior como catalisadores, no caso do sal de estanho (II) do ácido2-etil-hexanoico (componente A5-3) resultam valores VOC altos não favorá-veis (Exemplo e comparação 3), e no caso do sal de estanho (II) do ácidoneodecanoico (componente A5-4) resultam valores de compressão definidacomparativamente altos.
Quando é empregado o sal de estanho (II) do ácido oleico (com-ponente A5-5) como o componente A5 nas receitas da tabela 1, isso leva aespumas de poliuretano não utilizáveis devido a que a mistura de reaçãonão se assenta durante a produção.
<table>table see original document page 17</column></row><table><table>table see original document page 18</column></row><table><table>table see original document page 19</column></row><table>
Os resultados da tabela 2 ilustram as propriedades mecânicastambém depois do envelhecimento das espumas de poliuretano flexíveis queforam produzidas com os catalisadores A5-1 (sal de estanho (II) do ácido 2-butiloctanoico) e A5-2 (sal de estanho (II) do ácido 2-hexildecanoico) de a-cordo com a invenção (exemplos 5 e 6 de acordo com a invenção): foi des-coberto, de forma surpreendente, que as espumas de poliuretano produzidascom o auxilio de sais de estanho (II) A5-1 e A5-2 de acordo com a invençãoalcançaram o nível de valores mecânicos das espumas de poliuretano pro-duzidas com o sal de estanho (ll)do ácido2-etil-hexanoico. Como mostradocom o auxílio da tabela 1 acima, no entanto, as espumas de poliuretano pro-duzidas com os sais de estanho (II) da invenção tiveram a vantagem adicio-nal que os mesmos tem valores de emissão significativamente mais baixos.
No entanto, quando é empregado os sais de estanho (II) A5-4 eA5-6 como catalisadores, resulta um nível comparativamente não favorávelde valores depois do envelhecimento em uma autoclave de vapor de águaou depois do envelhecimento em ar quente (exemplos de comparação 8 e 9).

Claims (13)

1. Processo para a produção de uma espuma de poliuretano apartir de:A1 um composto que compreende átomos de hidrogênioque são reativos em relação a grupos isocianato e que tenha um peso mole-cular a partir de 400 até 15.000,A2 opcionalmente um composto que compreenda átomosde hidrogênio reativos em relação a grupos isocianato e que tenha um pesomolecular a partir de 62 até 399;A3 água e/ou um agente físico de insuflação;A4 pelo menos um sal de estanho (II) de um ácido carboxíli-co, em que o referido ácido carboxílico compreenda a partir de 10 até 16átomos de carbono; eB um di- ou poli-isocianato;em que o referido processo compreenda a reação de A1 e op-cionalmente A2 com B na presença de A3, opcionalmente A4 e A5.
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que a pelomenos referida uma substancia auxiliar e/ou aditivo é um catalisador diferen-te dos componente A5, um aditivo ativo de superfície, um pigmento e/ou umagente a prova de chama.
3. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que:A1 é usado em uma quantidade a partir de 75 até 99,5 par-tes em peso com base na soma das partes em peso de A1, A2, A3 e A4;A2 é usado em uma quantidade a partir de 0 até 10 partesem peso com base na soma das partes em peso de A1, A2, A3 e A4;A3 é usado em uma quantidade a partir de 0,5 até 25 partesem peso com base na soma das partes em peso de A1, A2, A3 e A4;A4 é usado em uma quantidade a partir de 0 até 10 partesem peso com base na soma das partes em peso de A1, A2, A3 e A4;A5 é usado em uma quantidade a partir de 0,01 até 5 partesem peso com base na soma das partes em peso de A1, A2, A3 e A4; eem que o referido processo é executado em um número caracte-rístico a partir de 50 até 250.
4. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que B com-preende pelo menos um composto selecionado a partir do grupo que consis-te em di-isocianato de 2,4-tolileno, di-isocianato de 2,6-tolileno, di-isocianatode 4,4'- difenilmetano, di-isocianato de 2,4'-difenilmetano, di-isocianato de2,2'-difenilmetano, e poli-isocianato de polifenil-polimetileno.
5. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que o referidoé executado em um número característico a partir de 95 até 125.
6. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que o referidoprocesso produz espumas de poliuretano flexíveis tendo uma densidade a-parente a partir de 10 kg m"3 até 200 kg m"3.
7. Processo de acordo com a reivindicação 1, em queA5 compreende um sal de estanho (II) de um ácido carboxílico,em que o referido ácido carboxílico compreende a partir de 12 até 16 átomosde carbono.
8. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que A5 com-preende um sal de estanho (II) de um ácido carboxílico que tenha a fórmula (I)Sn(CxH2x+1 COO)2 (I)em queχ é um número inteiro a partir de 9 até 15; eCxH2x+1 é uma cadeia de carbono ramificada.
9. Processo de acordo com a reivindicação 8, em que χ é umnúmero inteiro a partir de 11 até 15.
10. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que A5 com-preende o sal de estanho (II) do ácido 2-butiloctanoico.
11. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que A5 com-preende o sal de estanho (II) do ácido 2-hexildecanoico.
12. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que à partede A5, nenhum outro dos sais de estanho (II) de ácidos carboxílicos são em-pregados no referido processo.
13. Espuma de poliuretano obtida a partir do processo como de-finido na reivindicação 1.
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