ES2284490T3 - Peliculas de poliuretano y dispersiones para su preparacion. - Google Patents
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Abstract
Una película de poliuretano que comprende una película preparada a partir de una dispersión de poliuretano, preparándose la dispersión a partir de un prepolímero de poliuretano no iónico, y preparándose el prepolímero a partir de una formulación de prepolímero de poliuretano que incluye un diisocianato y un material que contiene hidrógeno activo, donde el material que contiene hidrógeno activo es una mezcla de un poliéter-diol de elevado peso molecular que tiene un peso molecular de 1000 a 4000 y un diol de bajo peso molecular que tiene un peso molecular de 60 a 750 donde: la dispersión se forma en un proceso de dos o más etapas, donde (1) en una primera etapa se forma el prepolímero, y en una etapa posterior, (2) se forma una dispersión acuosa del prepolímero, en presencia de un tensioactivo aniónico, teniendo lugar ambas etapas en ausencia de un disolvente orgánico, donde el diisocianato es MDI que tiene un contenido de isómero p, p'' de 90 a 99 por ciento.
Description
Películas de poliuretano y dipersiones para su
preparación.
Esta invención se refiere a películas de
poliuretano y a dispersiones para su preparación. Esta invención se
refiere particularmente a películas de poliuretano preparadas a
partir de dispersiones acuosas.
Aunque son reactivos de manera ostensible con el
agua, se sabe desde hace mucho tiempo que se pueden usar polímeros
de poliisocianato para preparar dispersiones acuosas de poliuretano.
Las dispersiones de poliuretano se preparan, de manera general,
mediante una extensión de cadena del producto de reacción de un
diisocianato o poliisocianato orgánico y un compuesto orgánico que
tiene dos o más átomos de hidrógeno activo, tales como
polialquilenéter-glicoles,
poli(alquilenéter-alquilentioéter)-glicoles,
resinas alquídicas, poliésteres y poliésteramidas, usando a menudo
un disolvente orgánico. El diisocianato se usa en exceso
estequiométrico de forma que el producto de reacción, también
denominado prepolímero de poliuretano/urea/tiourea está terminado
con isocianato. Se describen ejemplos de preparaciones de
prepolímeros de poliuretano en las patentes de EE.UU. Nos.
3.178.310, 3.919.173, 4.442.259, 4.444.976, y 4.742.095, entre
otras.
Las dispersiones de poliuretano son conocidas
por ser útiles para preparar diversos materiales, tales como:
revestimientos y uniones, en la patente de EE.UU. Nº 4.292.226;
protectores flexibles frente a disolventes, en la patente de EE.UU.
Nº 4.431.763; adhesivos en la patente de EE.UU. Nº 4.433.095; y
películas en la patente de EE.UU. 4.501.852. Las películas, o más
bien el proceso de inmersión para preparar una película, pueden ser
una parte de los procesos para preparar muchos artículos. Los
ejemplos de aplicaciones de las películas incluyen guantes, bolsas
para órganos, condones, bolsas de ostomía, y similares. Aunque se
sabe que tales aplicaciones se pueden hacer con dispersiones de
poliuretano, se ha encontrado a veces que las dispersiones de
poliuretano convencionales tienen propiedades físicas o de
manipulación insuficientes para hacerlas un material preferido para
tales aplicaciones. Además, el uso de un disolvente puede tener
efectos adversos para algunas aplicaciones.
Los poliuretanos son el producto de reacción de
un polialcohol y un poliisocianato. Típicamente, los poliisocianatos
usados para preparar dispersiones de poliuretano han sido
isocianatos alifáticos, tales como los descritos en la patente de
EE.UU. Nº 5.494.960. También se sabe que son útiles poliisocianatos
aromáticos tales como diisocianato de tolueno (TDI) y
difenildiisocianato de metileno (MDI), así como
poli(fenilisocianato de polimetileno).
Las películas preparadas a partir de látex de
caucho natural son comunes, todavía se considera que tienen
propiedades que son deseables desde la perspectiva de la comodidad y
de la utilidad. Desafortunadamente, el látex de caucho natural
también incluye proteínas y otros materiales que pueden irritar la
piel.
Por lo tanto, sería deseable en la técnica de
preparación de películas de poliuretano a partir de dispersiones
acuosas, preparar tales películas que tengan propiedades físicas y
de manipulación suficientes para su uso en aplicaciones
convencionales de películas. Además, sería deseable que tales
películas se pudieran preparar con dispersiones que, a su vez, se
preparan en ausencia de disolventes orgánicos. Sería incluso más
deseable que tales películas tuvieran propiedades físicas similares
a las películas de látex de caucho natural, pero que no incluyeran
los irritantes dermatológicos que hay en el látex de caucho
natural.
En un aspecto, la presente invención es una
película de poliuretano que comprende una película preparada a
partir de una dispersión de poliuretano, preparándose la dispersión
a partir de un prepolímero de poliuretano no iónico, y preparándose
el prepolímero a partir de una formulación de prepolímero de
poliuretano que incluye un diisocianato y un material que contiene
hidrógeno activo, donde el material que contiene hidrógeno activo
es una mezcla de un poliéter-diol de elevado peso
molecular que tiene un peso molecular de 1000 a 4000 y un diol de
bajo peso molecular que tiene un peso molecular de 60 a 750
donde:
la dispersión se forma en un proceso de dos o
más etapas, donde
- (1)
- en una primera etapa se forma el prepolímero, y, en una etapa posterior,
- (2)
- se forma una dispersión acuosa del prepolímero, en presencia de un tensioactivo aniónico, teniendo lugar ambas etapas en ausencia de un disolvente orgánico,
donde el diisocianato es MDI que
tiene un contenido de isómero p,p' de 90 a 99 por
ciento.
En otro aspecto, la presente invención es un
proceso para preparar una película de poliuretano que comprende las
etapas de:
- (a)
- preparar un prepolímero de poliuretano no iónico;
- (b)
- dispersar el prepolímero en agua en presencia de un tensioactivo aniónico; y después
- (c)
- aplicar la dispersión a un substrato como una película;
donde el prepolímero se prepara a
partir de una formulación de prepolímero de poliuretano incluyendo
un diisocianato y un material que contiene hidrógeno activo, donde
el material que contiene hidrógeno activo es una mezcla de un
poliéter-diol de elevado peso molecular que tiene
un peso molecular de 1000 a 4000 y un diol de bajo peso molecular
que tiene un peso molecular de 60 a 750;
y
donde las etapas (a) y (b) tienen lugar ambas en
ausencia de un disolvente orgánico, y donde el diisocianato es MDI
que tiene un contenido de isómero p,p' de 90 a 99 por ciento.
En otro aspecto más, la presente invención es
una dispersión de poliuretano acuosa útil para preparar películas
de poliuretano, que comprende el producto de dispersar en agua un
prepolímero de poliuretano no iónico, preparado a partir de una
formulación de prepolímero que incluye un diisocianato y un material
que contiene hidrógeno activo, donde el material que contiene
hidrógeno activo es una mezcla de un poliéter-diol
de elevado peso molecular que tiene un peso molecular de 1000 a
4000 y un diol de bajo peso molecular que tiene un peso molecular
de 60 a 750 donde:
la dispersión se forma en un proceso de dos o
más etapas, donde
- (1)
- en una primera etapa se forma el prepolímero, y, en una etapa posterior,
- (2)
- se forma una dispersión acuosa del prepolímero, en presencia de un tensioactivo aniónico, teniendo lugar ambas etapas en ausencia de un disolvente orgánico,
donde el diisocianato es MDI que
tiene un contenido de isómero p,p' de 90 a 99 por
ciento.
La presente invención implica un prepolímero no
iónico, estabilización externa, y la ausencia de disolventes
orgánicos, evitando así muchas de las preocupaciones de manipulación
con las dispersiones y películas de la técnica anterior. Además,
las películas de la presente invención no incluyen los irritantes
dermatológicos que hay en el látex de caucho natural. Las películas
y dispersiones de la presente invención son, por tanto, adecuadas
para usar en aplicaciones tales como, por ejemplo, aplicaciones
médicas.
En una realización, la presente invención es una
película de poliuretano preparada a partir de una dispersión de
poliuretano. Las dispersiones de la presente invención se pueden
preparar por cualquier método conocido por el experto en la técnica
de preparación de dispersiones de poliuretano que es útil para la
obtención de tales dispersiones, sujeto a las siguientes
limitaciones.
El proceso de preparación de la dispersión
incluye al menos dos etapas. En una primera etapa, se prepara un
prepolímero. En una etapa posterior, el prepolímero se dispersa con
agua. El prepolímero se puede dispersar de cualquier manera que de
como resultado una dispersión que se puede usar para preparar una
película que tiene propiedades físicas aceptables para el uso
anticipado de la película. Las dispersiones se pueden preparar por
un proceso por lotes o por un proceso continuo. Si se preparan por
un proceso por lotes, preferiblemente la dispersión se prepara por
un proceso en fase inversa, en el que se añade primero una pequeña
cantidad de agua, que incluye una pequeña cantidad de tensioactivo
aniónico, a una fase prepolimérica continua y se mezcla, y después
se añade más agua, mezclando hasta que la fase se invierte.
Cuando las dispersiones de la presente invención
se preparan por medio de un proceso continuo, preferiblemente se
preparan por medio de un proceso de alta relación interna de fases
(HIPR). Tales procesos son conocidos y se describen en, por
ejemplo, la patente de EE.UU. No. 5.539.021 de Pate, et al.,
y el documento WO 98/41552 A1 de Jakubowski, et al. Cuando
se preparan por cualquier método, la dispersión resultante debe
tener un tamaño de partícula suficiente para que la dispersión sea
estable. Las dispersiones de la presente invención tendrán un
tamaño de partículas de 0,9 a aproximadamente 0,05, preferiblemente
de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 0,07, e incluso más
preferiblemente, de aproximadamente 0,4 a aproximadamente 0,10
micrómetros. Lo más preferiblemente, el tamaño de partícula de las
dispersiones de la presente invención es aproximadamente 0,15
micrómetros.
La estabilidad de la dispersión es suficiente
para evitar que la dispersión coagule en condiciones de
almacenamiento o transporte, pero no tan estable para que el
polímero no pueda coagular sobre un substrato para preparar una
película. Las películas se preparan a menudo mediante métodos que
incluyen coagulación química y térmica. Durante estos procesos, se
desestabiliza una dispersión en la superficie de un substrato y el
polímero coalesce sobre el substrato formando una película. Si la
dispersión es tan estable que no puede coagular fácilmente sobre el
substrato, no es útil para la formación de películas. Por el otro
lado, si la dispersión es tan inestable que coagula durante el
almacenamiento o transporte, tampoco es útil para formar las
películas de la presente invención. Aunque no es una realización
preferida, las emulsiones de la presente invención se pueden usar
en aplicaciones de colada donde la estabilidad de la emulsión no es
tan crítica.
Las dispersiones de poliuretano de la presente
invención se preparan a partir de un prepolímero de poliuretano no
iónico. Los prepolímeros no iónicos de la presente invención se
preparan con diisocianato aromático. El diisocianato es MDI,
teniendo un contenido de isómero P,P' de 99 por ciento a 90 por
ciento. Incluso más preferiblemente, cuando se usa MDI con las
formulaciones de la presente invención, tiene preferiblemente un
contenido en isómero P,P' de aproximadamente 98 a aproximadamente
92 por ciento. Lo más preferiblemente, cuando se usa MDI con las
formulaciones de la presente invención, tiene preferiblemente un
contenido en isómero P,P' de aproximadamente 94 por ciento. Aunque
se puede preparar MDI con tales distribuciones de isómeros por
destilación durante el proceso de elaboración de MDI, también se
puede preparar mezclando productos comúnmente disponibles, tales
como ISONATE 125M* e ISONATE 50OP*. (*ISONATE 125M e ISONATE 500P
son nombres comerciales de The Dow Chemical Company.)
Los prepolímeros de la presente invención se
preparan a partir de una formulación que incluye un material que
contiene hidrógeno activo. El material que contiene hidrógeno activo
es una mezcla de dioles. Un componente de la mezcla de dioles es
preferiblemente un polioxipropilen-diol de elevado
peso molecular que tiene un remate de óxido de etileno de 0 a 25
por ciento en peso. El otro componente de la mezcla de dioles es un
diol de bajo peso molecular. Los poliéter-dioles de
las formulaciones de la presente invención se pueden preparar por
cualquier método conocido por los expertos en la técnica de
preparación de poliéter-polioles que sea útil para
preparar tales dioles. Preferiblemente, los poliéter dioles se
preparan por la alcoxilación de un iniciador difuncional en
presencia de un catalizador básico. Por ejemplo, un poliéter útil
con la presente invención es un producto que resulta de una
alcoxilación en dos etapas de etilenglicol, primero con óxido de
propileno y después con óxido de etileno, en presencia de KOH como
catalizador.
El componente poliéter-diol de
elevado peso molecular de la mezcla de dioles de las formulaciones
de prepolímero de la presente invención es preferiblemente un
polioxipropilen-diol que tiene un remate de óxido de
etileno de 0 a 25 por ciento en peso. El peso molecular de este
componente es de 1.000 a 4.000, más preferiblemente de 1.200 a
2.500, y lo más preferiblemente de 1.800 a 2.200. Como se ha
indicado, el poliéter-diol está rematado con 0 a 25
por ciento de óxido de etileno. Preferiblemente, el diol de elevado
peso molecular está rematado con 5 a 25 por ciento de óxido de
etileno, y más preferiblemente de 10 a 15 por ciento de óxido de
etileno.
El componente diol de bajo peso molecular de
alguna de las formulaciones de prepolímero de la presente invención
también puede ser un producto de la alcoxilación de un iniciador
difuncional. Preferiblemente, este componente es también un
polioxipropilen-diol, pero también puede ser un
poliol mixto de óxido de etileno y óxido de propileno, siempre y
cuando al menos 75 por ciento en peso de los alcóxidos usados, si
están presentes, sea óxido de propileno. Con las formulaciones de
la presente invención también se pueden usar dioles tales como
propilenglicol, dietilenglicol, dipropilenglicol,. El componente
diol de bajo peso molecular de las formulaciones de prepolímero,
tiene un peso molecular de 60 a 750, preferiblemente de 62 a 600, y
lo más preferiblemente, de 125 a 500.
Los prepolímeros de la presente invención se
pueden preparar de cualquier manera conocida por los expertos en la
técnica de preparación de prepolímeros de poliuretano que sea útil
para preparar tales prepolímeros. Preferiblemente, el diisocianato
aromático y la mezcla de poliéter dioles se reúnen y se calientan
bajo condiciones de reacción suficientes para preparar un
prepolímero de poliuretano. La estequiometría de las formulaciones
de prepolímero de la presente invención es tal que el diisocianato
está presente en exceso. Preferiblemente, los prepolímeros de la
presente invención tienen un contenido en isocianato (también
conocido %NCO) de aproximadamente 1 a aproximadamente 9 por ciento
en peso, más preferiblemente de 2 a 8 por ciento en peso, y lo más
preferiblemente de 3 a 7 por ciento en peso.
Los prepolímeros de la presente invención se
extienden opcionalmente con un extensor de cadena de amina
difuncional. Preferiblemente, el extensor de cadena de amina
difuncional está presente en el agua usada para obtener la
dispersión. Cuando se usa, el extensor de cadena de amina puede ser
cualquier amina o diamina reactiva con isocianato que tiene otro
grupo reactivo isocianato y un peso molecular de 60 a 450, pero se
selecciona preferiblemente del grupo que consiste en:
poliéter-dioles aminados; piperazina,
aminoetiletanolamina, etanolamina, etilendiamina y sus mezclas.
Preferiblemente, el extensor de cadena de amina se disuelve en el
agua usada para obtener la dispersión.
Los prepolímeros de la presente invención son no
iónicos. No hay grupos iónicos incorporados o unidos a las cadenas
principales de los prepolímeros usados para preparar las películas
de la presente invención. El tensioactivo aniónico usado para
preparar las dispersiones de la presente invención es un
estabilizador externo, y no está incorporado en las cadenas
principales poliméricas de las películas de la presente
invención.
Los prepolímeros de la presente invención se
dispersan en agua que contiene un tensioactivo. El tensioactivo es
un tensioactivo aniónico. En la práctica de preparación de las
dispersiones de la presente invención, el tensioactivo se introduce
preferiblemente en agua antes de que se disperse un prepolímero en
ella, pero no está fuera del alcance de la presente invención que
el tensioactivo y el prepolímero puedan ser introducidos en el agua
al mismo tiempo. Se puede usar cualquier tensioactivo aniónico con
la presente invención, pero preferiblemente el tensioactivo
aniónico se selecciona del grupo que consiste en sulfonatos,
fosfatos, carboxilatos. Más preferiblemente, el tensioactivo
aniónico es dodecilbencenosulfonato sódico, dodecilsulfonato sódico,
dodecildifenilóxidodisulfonato sódico,
n-decildifenilóxidodisulfonato sódico,
dodecilbencenosulfonato de isopropilamina, o
hexildifenilóxidodisulfonato sódico, y lo más preferiblemente, el
tensioactivo aniónico es dodecilbencenosulfonato sódico.
Las dispersiones de la presente invención pueden
tener un nivel de sólidos de 30 por ciento en peso a 60 por ciento
en peso. Las películas no se prepararán necesariamente a partir de
dispersiones que tengan este nivel de sólidos. Aunque las propias
dispersiones se almacenarán y transportarán con un contenido en
sólidos tan alto como sea posible para minimizar el volumen de
almacenamiento y los costes de transporte, las dispersiones pueden
estar diluidas deseablemente antes del uso final. El grosor de la
película a preparar y el método de coagulación del polímero sobre
un substrato dictarán, usualmente, qué nivel de sólidos se necesita
en la dispersión. Cuando se preparen películas, las dispersiones de
la presente invención pueden estar a un tanto por ciento en peso de
sólidos de 5 a 60 por ciento, preferiblemente de 10 a 40 por ciento,
y, lo más preferiblemente, de 15 a 25 por ciento en peso cuando se
preparen guantes de reconocimiento. Para otras aplicaciones, el
espesor de la película y el correspondiente contenido en sólidos de
la dispersión usada puede variar.
Para muchas aplicaciones, es necesario que el
polímero usado tenga propiedades físicas similares a los materiales
más convencionales usados en esas solicitudes. Las propiedades
físicas deseadas dependerán en gran medida de su aplicación final.
Por ejemplo, para una aplicación de guantes de reconocimiento, las
películas de la presente invención pueden tener una deformación de
tensión menor que 5%.
Una ventaja importante de las películas de la
presente invención frente al látex natural en aplicaciones tales
como guantes de reconocimiento es que las películas de la presente
invención tienen mucho menos riesgo de inducir una reacción
alérgica en aquellos que usen los guantes. Otro beneficio de las
películas de la presente invención es que se pueden preparar tal
que sean autodesprendibles. En la técnica de preparación de guantes
de reconocimiento, esta capacidad se conoce también como "libre de
polvo" en referencia al hecho de que tales guantes se preparan y
venden ocasionalmente con una capa de polvo de talco, almidón de
maíz, o similares, para evitar que el polímero se adhiera a sí
mismo, haciendo de este modo más fácil ponerse los guantes.
Las películas de la presente invención se pueden
preparar autodesprendibles mediante la inclusión de una cera en la
formulación del prepolímero. Preferiblemente, la cera es cera de
carnauba. Es preferible que la cera que se use se seleccione entre
aquellas que no sean capaces de inducir una reacción alérgica en la
piel que entre en contacto con ellas. Por tanto, se prefieren
particularmente ceras de calidad alimentaria para esta aplicación.
Cuando se usan, las ceras se incluyen preferiblemente en el agua
usada para dispersar la formulación del prepolímero, a una
concentración de 0,1 a 2 por ciento en peso.
Además de las ceras ya mencionadas, se pueden
incluir otros aditivos en las películas de la presente invención.
Con las películas de la presente invención se puede usar cualquier
aditivo que sea conocido por los expertos en la técnica de
preparación de películas a partir de dispersiones que sea útil,
siempre y cuando su presencia no degrade tanto las propiedades de
la película de modo que la película ya no se ajuste a sus fines
pretendidos. Los aditivos también se pueden incorporar en las
películas de cualquier manera conocida que sea útil, incluyendo,
pero no limitado a, su inclusión en la formulación del prepolímero y
su inclusión en el agua usada para preparar la dispersión. Por
ejemplo, el dióxido de titanio es útil para colorear las películas
de la presente invención. Otros aditivos útiles incluyen carbonato
cálcico, óxido de silicio, desespumantes, biocidas, partículas de
carbón.
Las películas de la presente invención se
aplican de manera ventajosa a un substrato usando técnicas que se
conocen comúnmente, tales como coagulación con sales, coagulación
térmica, colada, electrodeposición y sus combinaciones. Los
procesos de coagulación, también denominados comúnmente procesos
"de inmersión" se describen de manera general en, por ejemplo,
Japanese Kokai 2/1/1990, cedida a Daiichi Kogyo Seiyaku K.K., y la
coagulación con sales, en particular, se describe de manera general
en el documento WO 96/08352, cedido a Jackson et al.
A menudo la forma del substrato determinará el
uso final de la película. Los substratos se pueden obtener a partir
de cualquiera de los materiales usados comúnmente en la técnica de
preparación de películas. Los materiales adecuados para substratos
incluyen, por ejemplo, metales, porcelana y plásticos. Los metales
incluyen, por ejemplo, acero, aluminio y titanio.
La presente invención tiene aplicación en, por
ejemplo, guantes, condones, bolsas médicas, balones para
angioplastia, fuelles de uso médico, máscaras faciales,
tensiómetros. La presente invención también tiene aplicación en
partes asociadas con mecanismos de liberación de fármacos,
incluyendo catéteres, tubos médicos, juntas y juntas tóricas.
Además, la presente invención tiene aplicación en muchos artículos
que no son de carácter médico, tal como, por ejemplo, guantes de
uso distinto al médico, gorros de baño, herramientas de cierre con
empuñadura, tapas y tapones industriales, soportes de
limpiaparabrisas, globos de juguete, juguetes, partes eléctricas,
revestimientos y juntas.
Los siguientes ejemplos son sólo para fines
ilustrativos, y no pretenden limitar el alcance de la invención
reivindicada. Los porcentajes son porcentajes en peso, a menos que
se indique lo contrario.
Se usan los siguientes materiales en los
ejemplos de más adelante:
- \bullet
- El poliéter-poliol es un polioxipropilen-diol de peso molecular 2000 que tiene 12,5 por ciento de remate terminal de óxido de etileno.
- \bullet
- El diol de bajo peso molecular es un polioxipropilen-diol total de peso molecular 425.
- \bullet
- El poliisocianato A es MDI que tiene un contenido en isómero 4,4' de 98 por ciento y un peso equivalente de isocianato de 125.
- \bullet
- El poliisocianato B es MDI que tiene un contenido de isómero 4,4' de 50 por ciento y un peso equivalente de isocianato de 125.
- \bullet
- El tensioactivo es una disolución al 22 por ciento de dodecilbencenosulfonato de sodio en agua.
- \bullet
- La diamina es una poli(oxipropilenodiamina) de peso molecular 230.
Se prepara un prepolímero de poliuretano
mezclando 52,0 partes de poliéter poliol y 14,7 partes de diol de
bajo peso molecular y calentando después la mezcla hasta 50ºC.
Después, este material se mezcla con 33,3 partes de poliisocianato
A que también se ha calentado a 50ºC. Se añade una pequeña cantidad
de cloruro de benzoilo para neutralizar base residual en los
polioles. Después se calienta la mezcla a 70ºC durante 4 horas y
después se realiza un ensayo para determinar el contenido de NCO.
El contenido de NCO es 5,75 por ciento.
Se prepara una dispersión de poliuretano
mezclando 200g del prepolímero mezclado con 13 g de agua y 38 g de
tensioactivo usando un mezclador de alta cizalla que funciona a
aproximadamente 2500 rpm. Se añade agua adicional lentamente hasta
que se observa una inversión de fases. Se añade agua adicional hasta
que el contenido en sólidos es 40 por ciento.
Después se prepara una película mediante un
proceso de coagulación calentando una placa de acero en un horno
hasta que alcanza una temperatura de 100 a 120ºF
(38-49ºC). Después se sumerge la placa en una
disolución al 20 por ciento de nitrato de calcio en 1:1 en peso de
agua y metanol, que también incluía aproximadamente 1% en peso de
un tensioactivo de octilfenol etoxilado. Después se coloca la placa
en un horno a 230ºF (110ºC) durante aproximadamente 15 minutos para
formar una película muy delgada de nitrato de calcio sobre la placa.
Se deja enfríar la placa hasta 105ºF (40ºC) y después se sumerge en
la dispersión de poliuretano diluida a un contenido en sólidos de
23% con agua desionizada y se retira (el tiempo de permanencia total
es aproximadamente 20 s). La placa se mantiene durante 5 minutos a
temperatura ambiente para permitir que la película genere
suficiente resistencia de gel, seguido de lixiviación en un baño de
agua a 115ºF (46ºC) durante 10 minutos. Después, ambos lados de la
placa se pulverizan con agua a 115ºF (40ºC) durante dos minutos más.
Después se calienta la placa a 230ºF (110ºC) durante 30 minutos y
después se enfría hasta temperatura ambiente. Se quita una película
de poliuretano del substrato y se realiza un ensayo usando la
designación ASTM D 412-98a (categoría C; longitud
total = 4,5'' (11,4 cm), anchura de sección estrecha = 0,25'' (0,64
cm), y longitud de ensayo = 1,31'' (3,33 cm)) Los resultados del
ensayo se presentan en la tabla. Es suave al tacto y sigue teniendo
buenas propiedades físicas.
Se prepara una dispersión de poliuretano
dispersando el prepolímero del ejemplo 1 como en el ejemplo 1,
excepto que el agua añadida a la dispersión después de la inversión
de fases incluye diamina a una concentración de 0,25 equivalentes
basado estequiométricamente en el contenido de isocianato
disponible). Después se diluyó la dispersión de poliuretano hasta
un 23% en sólidos y se coaguló según el procedimiento descrito en el
ejemplo 1.
Ejemplo comparativo 3 y ejemplo
4
Estos prepolímeros de poliuretano se preparan
sustancialmente de manera similar al procedimiento del ejemplo 1,
excepto que las composiciones de prepolímero se cambian como se
indica en la tabla, y los prepolímeros se hacen reaccionar con agua
y tensioactivo como se ha descrito en el ejemplo 1. Después, las
dispersiones se diluyen hasta un 23% en sólidos y se coagulan según
el procedimiento descrito en el ejemplo 1.
Se preparan una dispersión y prepolímero de
poliuretano de manera sustancialmente similar al ejemplo 4, excepto
que el agua añadida a la dispersión después de la inversión de fases
incluye diamina a una concentración de 0,25 en una estequiometría
de NCO. Después se diluyó la dispersión de poliuretano hasta un 23%
en sólidos y se coaguló según el procedimiento descrito en el
ejemplo 1.
Claims (13)
-
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1. Una película de poliuretano que comprende una película preparada a partir de una dispersión de poliuretano, preparándose la dispersión a partir de un prepolímero de poliuretano no iónico, y preparándose el prepolímero a partir de una formulación de prepolímero de poliuretano que incluye un diisocianato y un material que contiene hidrógeno activo, donde el material que contiene hidrógeno activo es una mezcla de un poliéter-diol de elevado peso molecular que tiene un peso molecular de 1000 a 4000 y un diol de bajo peso molecular que tiene un peso molecular de 60 a 750 donde:la dispersión se forma en un proceso de dos o más etapas, donde- (1)
- en una primera etapa se forma el prepolímero, y en una etapa posterior,
- (2)
- se forma una dispersión acuosa del prepolímero, en presencia de un tensioactivo aniónico, teniendo lugar ambas etapas en ausencia de un disolvente orgánico,
donde el diisocianato es MDI que tiene un contenido de isómero p,p' de 90 a 99 por ciento. - 2. La película de poliuretano según la reivindicación 1, en la que el poliéter-diol de elevado peso molecular es un polioxipropilen-diol de elevado peso molecular que tiene un remate de óxido de etileno de 0 a 25 por ciento.
- 3. La película de poliuretano según la reivindicación 1, en la que el tensioactivo aniónico es dodecilbencenosulfonato de sodio.
- 4. La película de poliuretano según la reivindicación 1, en la que la dispersión tiene un tamaño de partícula de 0,9 \mum a 0,05 \mum.
- 5. La película de poliuretano según la reivindicación 1, en la que la dispersión tiene un contenido en sólidos de 5 a 60 por ciento en peso.
- 6. La película se la reivindicación 1, en la que la película tiene una forma de un guante, un condón, un balón para angioplastia, una bolsa médica o catéter.
- 7. Un proceso para preparar una película de poliuretano que comprende las etapas de:
- (a)
- preparar un prepolímero de poliuretano no iónico;
- (b)
- dispersar el prepolímero en agua en presencia de un tensioactivo aniónico; y después
- (c)
- aplicar la dispersión a un substrato como una película;
donde el prepolímero se prepara a partir de una formulación de prepolímero de poliuretano incluyendo un diisocianato y un material que contiene hidrógeno activo, donde el material que contiene hidrógeno activo es una mezcla de un poliéter-diol de elevado peso molecular que tiene un peso molecular de 1000 a 4000 y un diol de bajo peso molecular que tiene un peso molecular de 60 a 750; ydonde las etapas (a) y (b) tienen lugar ambas en ausencia de un disolvente orgánico, ydonde el diisocianato es MDI que tiene un contenido de isómero p,p' de 90 a 99 por ciento. - 8. El proceso según la reivindicación 7, en el que la etapa (c) comprende inmersión, coagulación térmica, colada, electrodeposición o una combinación de estos.
- 9. El proceso de la reivindicación 7, en el que la forma del sustrato es tal que la película resultante tiene la forma de un guante, condón, balón para angioplastia, bolsa médica, tubos médicos o cáteter.
- 10. Una dispersión de poliuretano acuosa útil para preparar películas de poliuretano, que comprende el producto de dispersar en agua un prepolímero de poliuretano no iónico, preparado a partir de una formulación de prepolímero que incluye un diisocianato y un material que contiene hidrógeno activo, donde el material que contiene hidrógeno activo es una mezcla de un poliéter-diol de elevado peso molecular que tiene un peso molecular de 1000 a 4000 y un diol de bajo peso molecular que tiene un peso molecular de 60 a 750 donde: la dispersión se forma en un proceso de dos o más etapas, donde,
- (1)
- en una primera etapa se forma el prepolímero, y en una etapa posterior,
- (2)
- se forma una dispersión acuosa del prepolímero, en presencia de un tensioactivo aniónico, teniendo lugar ambas etapas en ausencia de un disolvente orgánico,
donde el diisocianato es MDI que tiene un contenido de isómero p,p' de 90 a 99 por ciento. - 11. La dispersión de la reivindicación 10, en la que el poliéter-diol de elevado peso molecular es un un polioxipropilen-diol con un remate de óxido de etileno de 0 a 25 por ciento.
- 12. La dispersión de la reivindicación 10, en la que la dispersión tiene un tamaño de partícula de 0,9 \mum a 0,05 \mum.
- 13. La dispersión de la reivindicación 10, en la que la dispersión tiene un contenido en sólidos de 5 a 60 por ciento en peso.
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