BRPI0610831B1 - Espumas de poliuretano compreendendo polióis oligoméricos e métodos de fabricar artigo de espuma moldada de poliuretano e artigo de espuma de poliuretano slabstock - Google Patents

Abstract

espumas de poliuretano compreendendo poliqis oligoméricos. a presente invenção refere-se a espumas de poliuretano compreendendo poliôis 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 oligômeros. 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

(54) Título: ESPUMAS DE POLIURETANO COMPREENDENDO POLIÓIS OLIGOMÉRICOS E MÉTODOS DE FABRICAR ARTIGO DE ESPUMA MOLDADA DE POLIURETANO E ARTIGO DE ESPUMA DE POLIURETANO SLABSTOCK (51) Int.CI.: C08G 18/36; C08G 18/40; C08G 18/66; C08G 101/00 (52) CPC: C08G 18/36,C08G 18/4072,C08G 18/6696,C08G 2101/0008,C08G 2101/005 (30) Prioridade Unionista: 01/12/2005 US 60/741,123, 02/05/2005 US 60/677,272, 25/04/2005 US

60/674,879, 27/03/2006 US 60/786,594 (73) Titular(es): CARGILL, INCORPORATED (72) Inventor(es): JACK A. CARTER; DIMITRI DOUNIS; JEFF MALSAM; TIMOTHY W. ABRAHAM

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Relatório Descritivo da Patente de Invenção para ESPUMAS DE POLIURETANO COMPREENDENDO POLIÓIS OLIGOMÉRICOS E MÉTODOS DE FABRICAR ARTIGO DE ESPUMA MOLDADA DE POLIURETANO E ARTIGO DE ESPUMA DE POLIURETANO SLABSTOCK.

Referência Cruzada aos Pedidos de Patentes Relacionados [001] Este pedido de patente reivindica o benefício do Pedido de Patente Provisório U.S. N° de Série 60/674879, depositado em 25 de Abril de 2005, intitulado Foams Incorporating Low Functionality Polyols; Pedido de Patente Provisório U.S. N° de Série 60/677272, depositado em 2 de Maio de 2005, intitulado Foams Incorporating Low Functionality Polyols; Pedido de Patente Provisório U.S. N° de Série 60/741.123, depositado em 1 de Dezembro de 2005, intitulado Polyurethane Foams Comprising Oligomeric Modified Vegetable Oil-based Polyols; e Pedido de Patente Provisório U.S. N° de Série 60/786.594, intitulado Oligomeric Polyols from Palm-Based Oils and Polyurethane Compositions Made Therefrom, depositado em 27 de Março de 2006; as descrições dos quais são todas incorporadas aqui por referência em sua totalidade.

Campo da Invenção [002] A presente invenção refere-se a espumas de poliuretano compreendendo polióis oligoméricos.

Antecedentes da Invenção [003] Espumas de poliuretano flexíveis são comumente fabricadas reagindo-se polióis derivados de petróleo ou composições de poliol com poliisocianatos orgânicos na presença de catalisadores, agentes de sopro e outros ingredientes opcionais. Desde a década de 1960, espumas de poliuretano flexíveis foram usadas como um componente amortecedor, portador de carga, e fornecedor de conforto de automóvel, colchão e meio de transporte.

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2/90 [004] Na produção de espumas de poliuretano flexíveis, várias propriedades dos polióis ou composições de poliol usadas são importantes para fabricar espumas flexíveis que têm características desejáveis. Uma propriedade de poliol importante é a funcionalidade de hidroxila média numérica do poliol. Tipicamente, para formar uma espuma de poliuretano flexível tendo características desejáveis, um poliol tendo uma funcionalidade de hidroxila média numérica de cerca de 3 é desejada. É convencionalmente entendido que conforme a hidroxila média numérica diminui daquela faixa desejada, a qualidade da rede de polímero de poliuretano é perdida e as características da espuma degradam rapidamente. Uma vez que a funcionalidade média numérica é 3,0 ou menos, é esperado que a espuma de célula aberta estável não formará ou se formada terá tais propriedades físicas deficientes que não serão úteis.

[005] Propriedades de espuma de poliuretano podem ser medidas por vários métodos. No geral, espumas podem ser medidas por resistência à tração, ruptura, dureza, alongamento, compressão, e outras propriedades. A importância relativa das propriedades varia, dependendo do uso esperado da espuma.

[006] Polióis derivados de petróleo foram amplamente usados na fabricação de espumas. Entretanto, houve um interesse aumentado no uso de recursos renováveis na fabricação de espumas. Isto tem levado à pesquisa no desenvolvimento de polióis com base em óleo vegetal para o uso na fabricação de espumas.

[007] Outros pesquisadores tentaram fabricar espuma flexível a partir de polióis de base biológica. WO 2004/096883A1 e WO2004/09882A1 relatam como fabricar espumas slabstock convencionais com base em TDI a partir de formulações de poliol de base biológica e fornecer propriedades físicas das espumas resultantes. Os polióis de base biológica relatados têm uma funcionalidade de hidroxila

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3/90 média numérica maior do que 2,8.

Sumário da invenção [008] A invenção refere-se às espumas de poliuretano que compreendem polióis oligoméricos. Em algumas modalidades, as espumas de poliuretano são espumas slabstock, por exemplo, espumas slabstockflexíveis. Em outras modalidades, as espumas de poliuretano são espumas moldadas.

[009] Em um aspecto, a invenção fornece espumas de poliuretano compreendendo o produto de reação de: (a) um poliisocianato; 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, um peso ou oligômeros maiores.

[0010] Em algumas modalidades, o poliol oligomérico tem um grau de abertura de anel e oligomerização de um óleo natural epoxidado que fornece o poliol oligomérico com um equilíbrio desejado de propriedades. Isto é, o grau de abertura de anel e oligomerização são controlados para fornecer um poliol oligomérico tendo um número de hidroxila (OH) desejado, funcionalidade de hidroxila média numérica (Fn), teor de oxigênio epóxi (EOC), viscosidade, peso molecular, distância entre grupos hidroxila reativos, e similares. Por exemplo, em algumas modalidades, o óleo natural epoxidado é parcialmente aberto no anel de modo a fornecer um poliol oligomérico tendo um teor de oxigênio epóxi residual (EOC) de cerca de 0,01 a cerca de 5,5 %. Em algumas modalidades, o grau de oligomerização do poliol é controlado de modo que o poliol oligomérico tem cerca de 40 % em peso ou mais de oligômeros, por exemplo, cerca de 55 % a cerca de 65 % em peso de oligômeros, em que os oligômeros incluem dímeros, trímeros, tetrâmeros, e oligômeros de ordem superior. Por exemplo, o poliol oliPetição 870170102577, de 28/12/2017, pág. 7/101

4/90 gomérico pode compreender cerca de 8 % a cerca de 12 % em peso de dímeros, cerca de 5 % a cerca de 10 % em peso de trímeros, e cerca de 35 % em peso ou mais de tetrâmeros e oligômeros de ordem superior. Em algumas modalidades, o poliol oligomérico tem um número de hidroxila de cerca de 45 a cerca de 65 mg de KOH/g.

[0011] Em algumas modalidades, o poliol oligomérico é usado para substituir pelo menos uma porção de um ou mais polióis derivados de petróleo em uma formulação de espuma de poliuretano. Por exemplo, em formulações de espuma de poliuretano slabstock flexível, o poliol oligomérico pode substituir pelo menos uma porção de um poliol derivado de petróleo, por exemplo, um triol derivado de petróleo tendo um peso molecular de cerca de 3000 gramas/mol e um número de hidroxila de cerca de 56 mg de KOH/g. Consequentemente, em algumas modalidades, a composição contendo hidrogênio ativo compreende um poliol oligomérico e um poliol derivado de petróleo. Tipicamente, a composição contendo hidrogênio ativo compreende cerca de 10 % a cerca de 60 % em peso de poliol oligomérico e cerca de 40 % a cerca de 90 % de triol derivado de petróleo, ou cerca de 15 % a peso de poliol oligomérico e cerca de 60 % a cerca de 85 % de poliol derivado de petróleo.

[0012] Vantajosamente, foi observado que quando o composto contendo hidrogênio ativo compreende um poliol oligomérico e um poliol derivado de petróleo, o fator de suporte da espuma slabstock flexível resultante pode ser controlado variando-se a quantidade de poliol oligomérico e poliol derivado de petróleo independente da densidade da espuma. Especificamente, como a quantidade de poliol oligomérico é aumentada, o fator de suporte também aumenta para espumas de densidade constante.

[0013] Em muitas modalidades, o poliol oligomérico tem uma funcionalidade de hidroxila média numérica baixa, por exemplo, cerca de

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2,7 ou menos. Embora polióis de funcionalidade de hidroxila baixa sejam conhecidos deteriorar algumas propriedades físicas (por exemplo, resistência à tração, resistência à ruptura, etc.) de espumas de poliuretano flexíveis devido ao fato de que espécies monofuncionais podem agir como terminadores de cadeia, espumas de poliuretano da presente invenção têm propriedades físicas que são melhores do que aquelas que seriam prognosticadas para espumas compreendendo um poliol de funcionalidade de hidroxila média numérica baixa.

[0014] Em algumas modalidades, as espumas de poliuretano da invenção têm uma densidade de pele externa que é mais baixa do que a densidade de pele externa de uma espuma de poliuretano compreendendo uma formulação de controle com base no triol derivado de petróleo. Em algumas modalidades, a densidade da pele externa da espuma de poliuretano é reduzida em cerca de 4,00 kg/m³ (0,25 lb/ft³) ou maior quando comparada a uma formulação de controle. Em algumas modalidades, a densidade da pele externa é reduzida em cerca de 8,01 kg/m³ (0,50 lb/ft³) ou maior, ou cerca de 12,01 kg/m³ (0,75 lb/ft³) ou maior, ou cerca de 16,02 kg/m³ (1,0 lb/ft³) ou maior quando comparada à formulação de controle.

[0015] Em algumas modalidades, as espumas de poliuretano da invenção têm contato manual melhorado quando comparadas às espumas de poliuretano compreendendo uma formulação de controle que não inclui o poliol oligomérico. 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 formulação de controle.

[0016] Em algumas modalidades, as espumas de poliuretano da invenção têm retardância à chama melhorada quando comparadas às espumas de poliuretano compreendendo uma formulação de controle que não inclui o poliol oligomérico. Por exemplo, as espumas de poliuPetição 870170102577, de 28/12/2017, pág. 9/101

6/90 retano podem ter comprimento de carvão melhorado como medido por Technical Bulletin 117 Requirements, Test Procedure and Apparatus for Testing the Flame Retardance of Resilient Filling Materials Used in Upholstered Furniture (Março de 2000).

[0017] Em algumas modalidades, os polióis oligoméricos são baixos em compostos que produzem odor resultando em espumas de poliuretano tendo odor baixo. O odor pode ser medido, por exemplo, medindo-se a quantidade de compostos que produzem odor, por exemplo, os compostos hexanal, nonanal, e decanal. Consequentemente, em um outro aspecto, a invenção fornece polióis oligoméricos de odor baixo e espumas de poliuretano fabricadas destes. Em algumas modalidades, o poliol oligomérico ou espuma de poliuretano tem cerca de 30 ppm ou menos de hexanal. Em algumas modalidades, o poliol oligomérico ou espuma de poliuretano tem cerca de 30 ppm ou menos de nonanal. Em algumas modalidades, o poliol oligomérico ou espuma de poliuretano tem cerca de 20 ppm ou menos de decanal. Em algumas modalidades, a quantidade combinada de hexanal, nonanal, e decanal no poliol oligomérico ou espuma de poliuretano é cerca de 80 ppm ou menos.

[0018] Outras vantagens das espumas de poliuretano da invenção são descritas aqui incluindo, por exemplo, resistência em água melhorada, durabilidade de cor, e gradiente IFD.

[0019] Como usado aqui poliol refere-se a uma molécula que tem uma média de mais do que 1,0 de grupos hidroxila em molécula. Ele também pode incluir outras funcionalidades.

[0020] Como usado aqui poliol oligomérico refere-se a um poliol que não ocorre naturalmente preparado por abertura de anel de um óleo natural total ou parcialmente epoxidado (tal como um óleo com base em planta ou uma gordura animal) em uma maneira que resulta na formação de oligômeros.

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7/90 [0021] Como usado aqui oligômero refere-se a dois ou mais M com base em triglicerídeo foram quimicamente ligados um ao outro por uma reação de abertura de anel do epóxido. Oligômeros incluem dímeros, trímeros, tetrâmeros, e oligômeros de ordem superior.

[0022] Como usado aqui dímero refere-se a dois monômeros com base em triglicerídeo que foram quimicamente ligados um ao outro por uma reação de abertura de anel do epóxido.

[0023] Como usado aqui trímero refere-se a três monômeros com base em triglicerídeo que foram quimicamente ligados um ao outro por uma reação de abertura de anel do epóxido.

[0024] Como usado aqui tetrâmero refere-se a quatro monômeros com base em triglicerídeo que foram quimicamente ligados um ao outro por uma reação de abertura de anel do epóxido.

[0025] Como usado aqui slabstock refere-se à espuma de poliuretano fabricada misturando-se os reagentes e dispensando-os em um portador onde eles elevam-se livremente e curam para formar um bloco contínuo ou rolo de espuma de poliuretano que tipicamente tem uma seção transversal retangular nominal. Incluídas dentro das espumas de poliuretano slabstock estão espumas de poliuretano slabstock flexíveis.

[0026] Como usado aqui moldada refere-se à espuma de poliuretano que é preparada misturando-se os reagentes e dispensando-os em um molde onde eles reagem para encher o molde e assumem a forma da cavidade do molde.

[0027] Como usado aqui composição contendo hidrogênio ativo refere-se a uma composição que inclui reagentes tendo grupos contendo átomo de hidrogênio que são capazes de reagir com grupos isocianato. Exemplos incluem álcoois (por exemplo, polióis) e aminas (por exemplo, poliaminas).

[0028] Como usado aqui poliol derivado de petróleo refere-se a

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8/90 um poliol fabricado de um estoque de alimentação de petróleo.

[0029] Como usado aqui formulação de controle refere-se a uma formulação de poliuretano onde o poliol oligomérico foi substituído por uma quantidade igual de triol derivado de petróleo tal como um triol derivado de petróleo de 3000 gramas/mol.

Descrição Detalhada da Invenção [0030] A invenção refere-se às espumas de poliuretano (por exemplo, espumas de poliuretano slabstock flexíveis) compreendendo polióis oligoméricos.

Preparação de Polióis Oligoméricos [0031] Os polióis oligoméricos úteis nas espumas de poliuretano da presente invenção podem ser preparados por abertura de anel de um óleo natural epoxidado. Em muitas modalidades, a abertura de anel é conduzida usando uma mistura de reação compreendendo: (1) um óleo natural epoxidado, (2) um catalisador ácido com abertura de anel, e (3) um abridor de anel. Estes materiais são descritos em mais detalhe abaixo. Também úteis em algumas modalidades das espumas de poliuretano da invenção são os polióis com base em óleo vegetal modificados relatados em WO 2006/012344A1 (Petrovic et al.).

- Óleo Natural Epoxidado [0032] O primeiro componente é um óleo natural epoxidado. Óleos naturais epoxidados incluem, por exemplo, óleos com base em planta epoxidados (por exemplo, óleos vegetais epoxidados) e gorduras de animal epoxidadas. Os óleos naturais epoxidados podem ser parcial ou totalmente epoxidados. Óleo natural parcialmente epoxidado pode incluir pelo menos cerca de 10 %, pelo menos cerca de 20 %, pelo menos cerca de 25 %, pelo menos cerca de 30 %, pelo menos cerca de 35 %, pelo menos cerca de 40 % ou mais da quantidade original de ligações duplas presentes no óleo. O óleo natural parcialmente epoxidado pode incluir até cerca de 90 %, até cerca de 80 %, até cerca de

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9/90 %, até cerca de 70 %, até cerca de 65 %, até cerca de 60 %, ou menos da quantidade original de ligações duplas presentes no óleo. Óleo natural totalmente epoxidado pode incluir até cerca de 10 %, até cerca de 5 %, até cerca de 2 %, até cerca de 1 %, ou menos da quantidade original de ligações duplas presentes no óleo.

[0033] Exemplos de óleos naturais incluem óleos com base em planta (por exemplo, óleos vegetais) e gorduras animais. Exemplos de óleos com base em planta incluem óleo de soja, óleo de açafroa, óleo de linhaça, óleo de 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 de colza, óleo de tungue, óleo de amendoim, e combinações destes. Gorduras animais também podem ser usadas, por exemplo, óleo de peixe, banha de porco, e sebo. O óleo com base em planta pode ser natural ou óleos vegetais geneticamente, por exemplo, óleo de açafroa oléico superior, óleo de soja oléico superior, óleo de amendoim oléico superior, óleo de girassol oléico superior, e óleo de semente de colza erúcico superior (óleo de crambe). O número de ligações duplas em molécula em um óleo natural pode ser quantificado pelo valor de iodo (IV) do óleo. Por exemplo, um óleo vegetal tendo uma ligação dupla em molécula corresponde a um valor de iodo de cerca de 28. Óleo de soja tipicamente tem cerca de 4,6 ligações duplas/molécula e tem um valor de iodo de cerca de 127 a 140. Óleo de canola tipicamente tem cerca de 4,1 ligações duplas/molécula e tem um valor de iodo de cerca de 115. Tipicamente, valores de iodo para os óleos vegetais variarão de cerca de 40 a cerca de 240. Em algumas modalidades, óleos vegetais tendo um valor de iodo maior do que cerca de 80, maior do que cerca de 100, ou maior do que cerca de 110 são usados. Em algumas modalidades, 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.

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10/90 [0034] Óleos naturais úteis compreendem triglicerídeos de ácidos graxos. Os ácidos graxos podem ser saturados ou insaturados e podem conter comprimentos de cadeia variando de cerca de C12 a cerca de C24. Ácidos graxos insaturados incluem ácidos graxos monoinsaturados e poliinsaturados. Ácidos graxos saturados comuns incluem ácido láurico (ácido dodecanóico), ácido mirístico (ácido tetradecanóico), ácido palmítico (ácido hexadecanóico), ácido estérico (ácido octadecanóico), ácido araquídico (ácido eicosanóico), e ácido lignocérico (ácido tetracosanóico). Ácidos graxos monoinsaturados comuns incluem palmitoléico (um ácido insaturado C16) e oléico (um ácido insaturado C18). Ácidos graxos poliinsaturados comuns incluem ácido linoléico (um ácido di-insaturado C18), ácido linolênico (um ácido triinsaturado C18), e ácido araquidônico (um ácido tetrainsaturado C20). Os óleos de triglicerídeo são compostos de ésteres de ácidos graxos em colocação aleatória nos três sítios da molécula de glicerina trifuncional. Óleos vegetais diferentes terão razões diferentes destes ácidos graxos. A razão de ácido graxo para um óleo vegetal dado também variará dependendo de tais fatores, por exemplo, como onde a safra é cultivada, maturidade da safra, intemperismo durante a época de cultivo, etc. Por causa disto é difícil fornecer uma composição específica ou única para qualquer óleo vegetal dado a composição é tipicamente relatada como uma média estatística. Por exemplo, óleo de soja contém uma mistura de ácido esteárico, ácido oléico, ácido linoléico, e ácido linolênico na razão de cerca de 15:24:50:11. Isto traduz em um peso molecular médio de cerca de 800 a 860 gramas/mol, um número médio de ligações duplas de cerca de 4,4 a cerca de 4,7 por triglicerídeo, e um valor de iodo de cerca de 120 a cerca de 140.

[0035] Em uma modalidade exemplar, o óleo natural epoxidado é óleo de soja totalmente epoxidado. Embora não desejando estar ligado pela teoria, acredita-se que o uso de óleos vegetais epoxidados satuPetição 870170102577, de 28/12/2017, pág. 14/101

11/90 rados tendo grupos epóxi residuais leve a polióis oligoméricos tendo boa estabilidade oxidativa. Também acredita-se que o uso de óleos vegetais epoxidados insaturados leve a polióis oligoméricos tendo uma viscosidade mais baixa quando comparado aos produtos preparados usando óleos vegetais epoxidados saturados.

[0036] Em uma outra modalidade exemplar, o óleo natural é um óleo à base de palma. Como usado aqui óleo à base de palma refere-se a um óleo ou fração de óleo obtidos do mesocarpo e/ou noz do fruto da árvore de dendezeiro. 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, estearina de noz de palma, e misturas destes. Óleos com base em palma podem ser brutos, refinados, degomados, branqueados, desodorizados, fracionados, ou cristalizados. Em muitas modalidades, os óleos à base de palma são refinados, branqueados, e desodorizados (isto é, um óleo RBD).

[0037] Óleo de palma refere-se ao óleo derivado do mesocarpo do fruto do dendezeiro. Óleo de palma é tipicamente um semi-sólido na temperatura ambiente e compreende cerca de 50 % de ácidos graxos saturados e cerca de 50 % de ácidos graxos insaturados. Óleo de palma tipicamente compreende predominantemente triglicerídeos de ácido graxo, embora monoglicerídeos e diglicerídeos também possam estar presentes em quantidades pequenas. Os ácidos graxos tipicamente têm comprimentos de cadeia variando de cerca de C12 a cerca de C20. Ácidos graxos saturados representativos incluem, 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 comp representativo para óleo de palma são listadas na TABELA A.

[0038] Oleína de palma refere-se à fração líquida que é obtida por fracionamento de óleo de palma depois da cristalização em uma temPetição 870170102577, de 28/12/2017, pág. 15/101

12/90 peratura controlada. Em relação ao óleo de palma, oleína de palma tem um teor mais alto de ácidos graxos insaturados, por exemplo, ácidos graxos C18:1 e C18:2, e tem um valor de iodo mais alto. Em algumas modalidades, a oleína de palma é fracionada múltiplas vezes para produzir oleína de palma tendo um teor mais alto de ácidos graxos insaturados (C18:1, C18:2) e um valor de iodo mais alto. Oleína de palma fracionada múltipla em alguns exemplos pode ser referida como oleína de palma superior. Faixas composicionais representativas para oleína de palma são listadas na TABELA A. Exemplos representativos de óleo de palma e oleína de palma comercialmente disponíveis incluem 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.).

[0039] Estearina de palma refere-se à fração sólida que é obtida por fracionamento de óleo de palma depois da cristalização em temperatura controlada. Em relação ao óleo de palma, estearina de palma contém mais ácidos graxos saturados e tem um ponto de fusão mais alto. Uma composição representativa para estearina de palma é fornecida na TABELA A.

TABELA A

Ácido Graxo	Óleo de Palma (% em peso)	Oleína de Palma (% em peso)	Estearina de Palma (% em peso)
C12:0	<1 %	<1 %	<1 %
C14:0	<2 %	<2 %	<2 %
C16:0	40 a 50 %	35 a 45 %	45 a 75 %
C16:1	<1 %	<1 %	<1 %
C18:0	3 a 6 %	3 a 5 %	4 a 6 %
C18:1	35 a 45 %	40 a 47 %	10 a 40 %
C18:2	8 a 12 %	10 a 15 %	2 a 10 %
C18:3	<1 %	<1 %	<1 %
C20:0	<1 %	<1 %	<1 %

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Ácido Graxo	Óleo de Palma (% em peso)	Oleína de Palma (% em peso)	Estearina de Palma (% em peso)
Valor de Iodo (IV)	50 a 65	55 a 62	20 a 50

[0040] Um óleo natural parcialmente epoxidado ou totalmente epoxidado pode ser preparado por um método que compreende reagir um óleo natural com um peroxiácido sob condições que convertem uma porção de ou todas as ligações duplas do óleo aos grupos epóxido.

[0041] Exemplos de peroxiácidos incluem ácido peroxifórmico, ácido peroxiacético, ácido trifluoroperoxiacético, ácido benziloxiperoxifórmico, ácido 3,5-dinitroperoxibenzóico, ácido m-cloroperoxibenzóico, e combinações destes. Em algumas modalidades, ácido peroxifórmico ou ácido peroxiacético são usados. Os peroxiácidos podem ser adicionados diretamente à mistura de reação, ou eles podem ser formados in situ reagindo-se um hidroperóxido com um ácido correspondente tal como ácido fórmico, ácido benzóico, ácidos graxos (por exemplo, ácido oléico), ou ácido acético. Exemplos de hidroperóxidos que podem ser usados incluem peróxido de hidrogênio, terc-butilidroperóxido, trifenilsililidroperóxido, cumilidroperóxido, e combinações destes. Em uma modalidade exemplar, peróxido de hidrogênio é usado. Tipicamente, a quantidade de ácido usada para formar o peroxiácido varia de cerca de 0,25 a cerca de 1,0 mol de ácido em mol de ligações duplas no óleo vegetal, mais tipicamente variando de cerca de 0,45 a cerca de 0,5 de ácido em mol de ligações duplas no óleo vegetal. Tipicamente, a quantidade de hidroperóxido usada para formar o peroxiácido é cerca de 0,5 a cerca de 1,5 mol de hidroperóxido em mol de ligações duplas no óleo vegetal, mais tipicamente cerca de 0,8 a cerca de 1,2 mol de hidroperóxido em mol de ligações duplas no óleo vegetal.

[0042] Tipicamente, um componente de ácido adicional também

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14/90 está presente na mistura de reação. Exemplos de tais ácidos adicionais incluem ácido sulfúrico, ácido toluenossulfônico, ácido trifluoroacético, ácido fluorobórico, ácidos de Lewis, argilas ácidas, ou resinas de troca de íon ácidas.

[0043] Opcionalmente, um solvente pode ser adicionado à reação. Solventes úteis incluem solventes quimicamente inertes, por exemplo, solventes apróticos. Estes solventes não incluem um nucleófilo e são não reativos com ácidos. Solventes hidrofóbicos, tais como hidrocarbonetos aromáticos e alifáticos, são particularmente desejáveis. Exemplos representativos de solventes adequados incluem benzeno, tolueno, xileno, hexano, isoexano, pentano, heptano, e solventes clorados (por exemplo, tetracloreto de carbono). Em uma modalidade exemplar, tolueno é usado como o solvente. Solventes podem ser usados para reduzir a velocidade de reação ou para reduzir o número de reações secundárias. No geral, um solvente também age como um redutor de viscosidade para a composição resultante.

[0044] Subsequente à reação de epoxidação, o produto de reação pode ser neutralizado. Um agente neutralizante pode ser adicionado para neutralizar quaisquer componentes ácidos remanescentes no produto de reação. Agentes neutralizantes adequados incluem bases fracas, bicarbonatos de metal, ou resinas de troca de íon. Exemplos de agentes neutralizantes que podem ser usados incluem amônia, carbonato de cálcio, bicarbonato de sódio, carbonato de magnésio, aminas, e resina, assim como soluções aquosas de agentes neutralizantes. Tipicamente, o agente neutralizante será uma resina de troca de íon aniônica. Um exemplo de uma resina de troca de íon fracamente básica adequada é vendida sob a designação comercial LEWATIT MP-64 (da Bayer). Se um agente neutralizante sólido (por exemplo, resina de troca de íon) for usado, o agente neutralizante sólido pode ser removido do óleo vegetal epoxidado por filtração. Alternativamente, a mistura

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15/90 de reação neutralizada passando-se a mistura através de um leito de neutralização contendo uma resina ou outros materiais. Alternativamente, o produto de reação pode ser repetidamente lavado para separar e remover os componentes ácidos do produto. Além disso, um ou mais dos processos podem ser combinados em neutralizar o produto de reação. Por exemplo, o produto pode ser lavado, neutralizado com um material de resina, e depois filtrado.

[0045] Subsequente à reação de epoxidação, solventes em excesso podem ser removidos do produto de reação (isto é, óleo vegetal totalmente epoxidado). Os solventes em excesso incluem produtos expulsados pela reação, ou aqueles adicionados à reação. Os solventes em excesso podem ser removidos por separação, vácuo, ou outro método. Preferivelmente, a remoção do solvente em excesso será realizada por exposição a vácuo.

[0046] Óleos de soja úteis totalmente epoxidados incluem aqueles comercialmente disponíveis sob as designações comerciais EPDXOL 7-4 (da American Chemical Systems) e FLEXOL ESO (da Dow Chemical Co.).

- Catalisador Ácido de Abertura de Anel [0047] Em muitas modalidades, a reação de abertura de anel é conduzida na presença de um catalisador ácido de abertura de anel. Exemplos representativos de catalisadores ácidos de abertura de anel incluem ácidos de Lewis ou Bronsted. Exemplos de ácidos de Bronsted incluem ácido hidrofluorobórico (HBF₄), ácido tríflico, ácido sulfúrico, ácido clorídrico, ácido fosfórico, ácido fosforoso, ácido hipofosforoso, ácidos borônicos, ácidos sulfônicos (por exemplo, ácido para tolueno sulfônico, ácido metanossulfônico, e ácido trifluorometano sulfônico), e ácidos carboxílicos (por exemplo, ácido fórmico e ácido acético). Exemplos de ácidos de Lewis incluem tricloreto fosforoso e haletos de boro (por exemplo, trifluoreto de boro). Resinas de troca de íon na

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16/90 forma prótica também podem ser usadas. Em uma modalidade exemplar, o catalisador de abertura de anel é ácido hidrofluorobórico (HBF₄). O catalisador de abertura de anel está tipicamente presente em uma quantidade variando de cerca de 0,01 % em peso a cerca de 0,3 % em peso, mais tipicamente variando de cerca de 0,05 % em peso a cerca de 0,15 % em peso no peso total da mistura de reação.

- Abridor de anel [0048] O terceiro componente da mistura de reação é um abridor de anel. Vários abridores de anel podem ser usados incluindo álcoois, água (incluindo quantidades residuais de água), e outros compostos tendo um ou mais grupos nucleofílicos. Combinações de abridores de anel podem ser usadas. 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 éteres monoalquílicos de etileno glicol (por exemplo, metil cellosolve, butil cellosolve, e similares). Em uma modalidade exemplar, o álcool é metanol. Em algumas modalidades, o abridor de anel é um poliol. Para o uso em espumas flexíveis, geralmente é preferido usar polióis tendo cerca de 2 ou menos grupos hidroxila em molécula. Abridores de anel de poliol úteis em fabricar polióis oligoméricos para o uso em espumas flexíveis incluem, por exemplo, etileno glicol, propileno glicol, 1,3-propanodiol, butileno-glicol, 1,4butano diol, 1,5-pentanodiol, 1,6-hexanodiol, polietileno glicol, e polipropileno glicol. Também úteis são polióis com base em óleo vegetal.

- Reação de Abertura de Anel [0049] A reação de abertura de anel é conduzida com uma razão de abridor de anel para epóxido que é menor do que a estequiométrica de modo a promover oligomerização do poliol aberto no anel resultante. Em uma modalidade exemplar, um poliol oligomérico é preparado reagindo-se óleo de soja totalmente epoxidado (ESBO) com metanol

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17/90 na presença de um catalisador de abertura de anel, por exemplo, ácido fluorobórico. Tipicamente, a razão molar de metanol para óleo de soja totalmente epoxidado variará de cerca de 0,5 a cerca de 3,0, mais tipicamente variando de cerca de 1,0 a cerca de 2,0. Em uma modalidade exemplar, a razão molar do metanol para o óleo de soja epoxidado varia de cerca de 1,3 a cerca de 1,7.

[0050] Tipicamente, no início da reação, o óleo de soja totalmente epoxidado teor de oxigênio do epóxido (EOC) variando de cerca de 6,8 % a cerca de 7,4 %. A reação de abertura de anel é preferivelmente interrompida antes que todos os anéis de epóxido estejam abertos no anel. Para algum catalisador de abertura de anel, a atividade do catalisador diminui com o passar do tempo durante a reação de abertura de anel. Portanto, o catalisador de abertura de anel pode ser adicionado à mistura reativa em uma taxa controlada tal que a reação interrompe (ou aproxima-se) no EOC de ponto final desejado. A reação de abertura de anel pode ser monitorada usando técnicas conhecidas, por exemplo, titulação de número de hidroxila (ASTM E1899-02), titulação de EOC (método AOCS Cd9-57) ou monitorando o calor removido da reação exotérmica.

[0051] Tipicamente, quando o óleo de soja totalmente epoxidado for usado, a reação de abertura de anel é interrompida quando o teor de oxigênio epóxi residual (EOC) varia de cerca de 0,01 % a cerca de 6,0 %, por exemplo, 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 de 3,5 % a cerca de 4,5 %. Quando outros óleos naturais epoxidados são usados, o teor de oxigênio epóxi residual (EOC) do poliol pode ser diferente. Por exemplo, para óleo de palma, o EOC residual pode variar de cerca de 0,01 % a cerca de 3,5 %, por exemplo, cerca de 0,2 % a cerca de 3,0 %, cerca de 0,5 % a cerca de 2,0 %, ou cerca de 0,8 % a cerca de 1,5 %. Como usado aqui teor de

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18/90 oxigênio epóxi ou EOC referem-se ao peso de oxigênio do epóxido em uma molécula expressado como porcentagem.

[0052] Durante a reação de abertura de anel, alguns dos grupos hidroxila do poliol aberto no anel reagem com grupos epóxido que estão presentes em outras moléculas na mistura reativa (por exemplo, moléculas de óleo de soja totalmente epoxidado não reagido ou moléculas de poliol tendo grupos epóxido não reagidos) resultando em oligomerização do poliol (isto é, a formação de dímeros, trímeros, tetrâmeros, e oligômeros de ordem superior). O grau de oligomerização contribui para as propriedades desejadas do poliol oligomérico incluindo, por exemplo, funcionalidade de hidroxila média numérica, viscosidade, e a distância entre grupos hidroxila reativos. Em algumas modalidades, o poliol oligomérico compreende cerca de 40 % em peso ou mais de oligômeros (incluindo dímeros, trímeros, e oligômeros de ordem superior). Em modalidades, o poliol oligomérico compreende cerca de 35 % a cerca de 45 % em peso de poliol monomérico e cerca de 55 % a cerca de 65 % em peso de oligômeros (por exemplo, dímeros, trímeros, tetrâmeros, e oligômeros de ordem superior). Por exemplo, em algumas modalidades, o poliol oligomérico compreende cerca de 35 % a cerca de 45 % em peso de poliol monomérico, cerca de 8 % a cerca de 12 % em peso poliol dimerizado, cerca de 5 % a cerca de 10 % em peso de poliol trimerizado, e cerca de 35 % em peso ou mais de oligômeros de ordem superior.

[0053] A oligomerização pode ser controlada, por exemplo, por concentração de catalisador, estequiometria de reagente, e grau de agitação durante abertura de anel. Oligomerização tende a ocorrer a uma extensão maior, por exemplo, com concentrações mais altas de catalisador ou com concentração mais baixa de abridor de anel (por exemplo, metanol). Na conclusão da reação de abertura de anel, qualquer metanol não reagido é tipicamente removido, por exemplo, por

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19/90 destilação a vácuo. Metanol não reagido não é desejável no poliol oligomérico porque ele é uma espécie monofuncional que tampará a extremidade do poliisocianato. Depois da remoção de qualquer metanol em excesso, o poliol resultante é tipicamente filtrado, por exemplo, usando um filtro de algodão de 50 mícrons de modo a remover quaisquer impurezas sólidas.

Propriedades do Poliol Oligomérico [0054] Em algumas modalidades, os polióis oligoméricos têm uma funcionalidade de hidroxila média numérica baixa. Funcionalidade de hidroxila média numérica refere-se ao número médio dos grupos hidroxila pendentes (por exemplo, grupos hidroxila primários, secundários, ou terciários) que estão presentes em uma molécula do poliol. Em algumas modalidades, o poliol oligomérico tem uma funcionalidade de hidroxila média numérica (Fn) de cerca de 2,7 ou menos, por exemplo, cerca de 2,6 ou menos, cerca de 2,5 ou menos, cerca de 2,4 ou menos, cerca de 2,3 ou menos, cerca de 2,2 ou menos, cerca de 2,1 ou menos, cerca de 2,0 ou menos, cerca de 1,9 ou menos, 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 funcionalidade de hidroxila média numérica varia de cerca de 1,5 a cerca de 2,4 ou de cerca de 1,7 a cerca de 2,2.

[0055] Em algumas modalidades, o poliol oligomérico tem um número de hidroxila que varia de cerca de 45 a cerca de 65 mg de KOH/g, ou de cerca de 55 a cerca de 65 mg de KOH/g. O número de hidroxila indica o número de grupos hidroxila reativos disponíveis para a reação. Ele é expressado como o número de miligramas de hidróxido de potássio equivalente ao teor de hidroxila de um grama da amostra. Um número de hidroxila na faixa de cerca de 45 a cerca de 65 mg de KOH/g é desejável porque ele facilita o uso do poliol oligomérico em formulações de poliuretano slabstock flexível onde o poliol oligoPetição 870170102577, de 28/12/2017, pág. 23/101

20/90 mérico substitui pelo menos uma porção de trióis derivados de petróleo que são tipicamente usados em tais formulações. Por exemplo, em algumas modalidades, o poliol oligomérico substitui pelo menos uma porção de um triol derivado de petróleo tendo um peso molecular de cerca de 3000 gramas/mol e um número de hidroxila de cerca de 56. [0056] Em algumas modalidades, o poliol oligomérico tem um valor de ácido baixo. Valor de ácido é igual ao número de miligramas de hidróxido de potássio (KOH) que é necessário para neutralizar o ácido que está presente em um grama de uma amostra do poliol (isto é, mg de KOH/grama). Um valor de ácido alto é indesejável porque o ácido pode neutralizar o catalisador de amina causando uma diminuição da taxa de formação de espuma. Em algumas modalidades, o poliol oligomérico tem um valor de ácido que é menor do que cerca de 5 (mg de KOH/grama), por exemplo, menos do que cerca 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 menor do que cerca de 1 (mg de KOH/grama), por exemplo, menos do que cerca de 0,5 (mg de KOH/grama), ou de cerca de 0,2 a cerca de 0,5 (mg de KOH/grama).

[0057] 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 gramas/mol ou maior, cerca de 1300 gramas/mol ou maior, cerca de 1400 gramas/mol ou maior, ou cerca de 1500 gramas/mol ou maior. Em algumas modalidades, 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 3000 gramas/mol, ou menos do que cerca de 2000 gramas/mol. Em algumas modalidades Mn varia de cerca de 1000 a 5000 gramas/mol, por exemplo, cerca de 1200 a 3000 graPetição 870170102577, de 28/12/2017, pág. 24/101

21/90 mas/mol, cerca de 1300 a 2000 gramas/mol, cerca de 1700 a 1900 gramas/mol, ou cerca de 1500 a 1800 gramas/mol. O peso molecular médio numérico pode ser medido, por exemplo, usando dispersão da luz, osmometria de pressão de vapor, titulação do grupo final, e propriedades coligativas.

[0058] 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 gramas/mol ou maior, ou cerca de 8000 gramas/mol ou maior. Em algumas modalidades, 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 30.000 gramas/mol, ou menos do que cerca de 20.000 gramas/mol. Em algumas modalidades, o Mw varia de cerca de 5000 a 50.000 gramas/mol, por exemplo, cerca de 5000 a 20.000 gramas/mol, ou cerca de 6000 a 15.000 gramas/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.

[0059] 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.

[0060] Em algumas modalidades, o poliol oligomérico tem uma viscosidade a 25°C de cerca de 0,5 a cerca de 10 Pa*s. Quando óleo de soja é usado, a viscosidade do poliol oligomérico tipicamente varia de cerca de 2 a cerca de 8 Pa*s, ou de cerca de 3 a cerca de 7 Pa*s. Quando um óleo à base de palma for usado, a viscosidade do poliol oligomérico é tipicamente cerca de 4 Pa*s ou menos, por exemplo, cerca de 3 Pa*s ou menos, cerca de 2 Pa*s ou menos, cerca de 1 Pa*s ou menos, ou cerca de 0,7 Pa*s ou menos. Em algumas modalidades, a viscosidade do poliol oligomérico fabricado de um óleo à base de

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22/90 palma é cerca de 0,5 Pa*s a cerca de 2 Pa*s.

[0061] Em algumas modalidades, o poliol oligomérico tem pouca, se alguma, ligação dupla residual. Isto é particularmente verdade se o poliol oligomérico for preparado a partir de óleo de soja totalmente epoxidado. Uma medida da quantidade de ligações duplas em uma substância é seu valor de iodo (IV). O valor de iodo para um composto é a quantidade de iodo que reage com uma substância de amostra, expressado em centigramas de iodo (I₂) por grama de substância (cg I₂/grama). Em algumas modalidades, o poliol oligomérico tem um valor de iodo que é menor do que cerca de 50, por exemplo, menos do que cerca de 40, menos do que cerca de 30, menos do que cerca de 20, menos do que cerca de 10, ou menos do que cerca de 5.

Espuma de poliuretano [0062] A invenção fornece composições de poliuretano que são úteis para preparar espumas de poliuretano, por exemplo, espumas de poliuretano slabstock ou espumas de poliuretano moldadas. Em algumas modalidades, a espuma de poliuretano compreende o produto de reação de:

(a) um poliisocianato; 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/grama, uma funcionalidade de hidroxila média numérica de menos do que cerca de 2,7, e cerca de 40 % em peso ou mais de oligômeros.

[0063] Os grupos hidroxila do poliol oligomérico reagem quimicamente com os grupos isocianato do poliisocianato para formar as ligações de uretano na espuma de poliuretano resultante. Assim, o poliol oligomérico é quimicamente incorporado no polímero de poliuretano. [0064] A quantidade de poliol oligomérico incluída na composição contendo hidrogênio ativo pode ser selecionada com base no desemPetição 870170102577, de 28/12/2017, pág. 26/101

23/90 penho desejado da espuma. Por exemplo, em algumas modalidades, a composição contendo hidrogênio ativo pode compreender de cerca de 10 % a cerca de 90 % em peso de poliol oligomérico, por exemplo, cerca de 10 % a cerca de 60 % em peso de poliol oligomérico, ou cerca de 15 % a cerca de 40 % em peso de poliol oligomérico.

[0065] Em algumas modalidades, a composição contendo hidrogênio ativo compreende um poliol oligomérico e um poliol derivado de petróleo. Por exemplo, em algumas modalidades, a composição contendo hidrogênio ativo compreende cerca de 10 % a cerca de 90 % em peso de poliol oligomérico e cerca de 10 % a cerca de 90 % em peso de poliol derivado de petróleo. Em algumas modalidades, a composição contendo hidrogênio ativo compreende cerca de 10 a 60 % em peso de poliol oligomérico e cerca de 40 % a cerca de 90 % em peso de poliol derivado de petróleo. Em outras modalidades, a composição contendo hidrogênio ativo compreende cerca de 15 % a cerca de 40 % em peso de poliol oligomérico e cerca de 60 % a cerca de 85 % em peso de poliol derivado de petróleo.

[0066] Em algumas modalidades, o poliol derivado de petróleo é um triol. Como usado aqui, o termo triol refere-se a um poliol que tem uma média de cerca de 2,7 a cerca de 3,1 grupos hidroxila em molécula. Em uma modalidade específica, o triol tem um peso molecular médio ponderado (Mw) de cerca de 3000 gramas/mol a cerca de 3500 gramas/mol. Exemplos representativos de trióis derivados de petróleo comercialmente disponíveis incluem aqueles disponíveis sob as designações comerciais ARCOL F3040, ARCOL F3022, e ARCOL 3222 (da Bayer), PLURACOL 1385 e PLURACOL 1388 (da BASF), VORANOL 3322, VORANOL 3010, VORANOL 3136, e VORANOL 3512A (da Dow).

- Poliisocianatos [0067] Exemplos representativos de poliisocianatos úteis incluem

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24/90 aqueles tendo uma média de pelo menos cerca de 2,0 grupos isocianato em molécula. Poliisocianatos tanto alifáticos quanto aromáticos podem ser usados. Exemplos de poliisocianatos alifáticos adequados incluem diisocianato de 1,4-tetrametileno, diisocianato de 1,6hexametileno, diisocianato de 1,12-dodecano, ciclobutano-1,3diisocianato, cicloexano-1,3- e 1,4-diisocianato, 1,5-diisocianato-3,3,5trimetilcicloexano, diisocianato de 2,4-e/ou 4,4'-difenilmetano hidrogenado (H12MDI), diisocianato de isoforona, e similares. Exemplos de poliisocianatos aromáticos adequados incluem diisocianato de 2,4tolueno (TDI), diisocianato de 2,6-tolueno (TDI), e combinações destes, diisocianato de 1,3- e 1,4-fenileno, diisocianato de 4,4'difenilmetano (incluindo misturas destes com quantidades menores do isômero 2,4') (MDI), diisocianato de 1,5-naftileno, trifenilmetano-4,4',4triisocianato, poliisocianatos de polifenilpolimetileno (PMDI), e similares. Derivados e pré polímeros dos poliisocianatos antecedentes, tais como aqueles contendo uretano carbodiimida, alofanato, isocianurato, uréia acilada, biureto, éster, e grupos similares, também podem ser usados.

[0068] A quantidade de poliisocianato preferivelmente é suficiente para fornecer um índice de isocianato de cerca de 60 a cerca de 120, preferivelmente cerca de 70 a cerca de 110, e, no caso de formulações aquosas superiores (isto é, formulações contendo pelo menos cerca de 5 partes em peso de água por 100 partes em peso de outros materiais contendo hidrogênio ativo na formulação), de cerca de 70 a cerca de 90. Como usado aqui o termo índice de isocianato refere-se a uma medida do equilíbrio estequiométrico entre os equivalentes de isocianato usados aos equivalentes totais de água, polióis e outro reagentes. Um índice de 100 significa que isocianato o bastante é fornecido para reagir com todos os compostos contendo átomos de hidrogênio ativo.

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- Catalisadores de Poliuretano [0069] Exemplos de catalisadores de poliuretano úteis incluem compostos de amina terciária e compostos organometálicos. Exemplos específicos de compostos de amina terciária úteis incluem trietilenodiamina, N-metilmorfolina, N-etilmorfolina, dietil etanolamina, N-coco morfolina, 1-metil-4-dimetilaminoetil piperazina, 3-metóxi-Ndimetilpropilamina, N,N-dietil-3-dietilaminopropilamina, dimetilbenzil amina, éter bis(2-dimetilaminoetílico), e similares. Catalisadores de amina terciária são vantajosamente usados em uma quantidade de cerca de 0,01 a cerca de 5, preferivelmente de cerca de 0,05 a cerca de 2 partes por 100 partes em peso dos materiais contendo hidrogênio ativo na formulação.

[0070] Exemplos específicos de catalisadores organometálicos úteis incluem sais orgânicos de metais tais como estanho, bismuto, ferro, zinco, e similares, com os catalisadores de organoestanho sendo preferidos. Os catalisadores de organoestanho adequados incluem dimetilestanhodilaurato, dibutilestanhodilaurato, octoato estanoso, e similares. Outros catalisadores adequados são mostrados, por exemplo, na Patente U.S. N^o 2.846.408, que é por meio desta incorporada por referência. Preferivelmente, cerca de 0,001 a cerca de 1,0 parte em peso de um catalisador organometálico é usada por 100 partes em peso dos materiais contendo hidrogênio na formulação. Combinações de catalisadores também podem ser usadas.

- Agentes de sopro [0071] O agente de sopro gera um gás sob as condições da reação entre o composto de hidrogênio ativo e o poliisocianato. Agentes de sopro adequados incluem água, dióxido de carbono líquido, acetona, cloreto de metileno, e pentano, com água sendo preferida.

[0072] O agente de sopro é usado em uma quantidade suficiente para fornecer a densidade da espuma desejada e IFD. Por exemplo,

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26/90 quando água for usada como o único agente de sopro, de cerca de 0,5 a cerca de 10, preferivelmente de cerca de 1 a cerca de 8, mais preferivelmente de cerca de 2 a cerca de 6 partes em peso, são usados por 100 partes em peso de outros materiais contendo hidrogênio ativo na formulação.

- Outros Aditivos [0073] Outros aditivos que podem ser incluídos na formulação incluem tensoativos, catalisadores, agentes de controle do tamanho celular, agentes de abertura celular, corantes, antioxidantes, conservantes, agentes dissipativos estáticos, plasticizantes, agentes de reticulação, retardadores de chama, e similares.

[0074] Exemplos de tensoativos úteis incluem tensoativos de silicone e os sais de metal alcalino de ácidos graxos. Os tensoativos de silicone, por exemplo, copolímeros de bloco de um óxido de alquileno e um dimetilsiloxano, são preferidos, com graus de névoa baixa de tensoativos de silicone sendo particularmente preferidos.

[0075] Em alguns casos, um agente dissipativo estático pode ser incluído na formulação durante a preparação da espuma, ou usado para tratar a espuma acabada. Exemplos úteis incluem sais de metal não voláteis, ionizáveis, opcionalmente em combinação com um composto realçador, como descrito na Patente U.S. N— 4.806.571, 4.618.630, e 4.617.325. De particular interesse é o uso de até cerca de 3 por cento em peso de tetrafenilboro sódico ou um sal de sódio de um ácido carboxílico alifático perfluorado tendo até cerca de 8 átomos de carbono.

Fabricação de Espumas de Poliuretano [0076] Espumas de poliuretano da invenção podem ser fabricadas usando técnicas conhecidas para produzir espumas slabstock (isto é, de elevação livre) e moldadas convencionais. Nos processosslabstock, os reagentes de poliuretano são misturados juntos e são vertidos em

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27/90 um transportador onde a mistura de reação eleva-se contra seu próprio peso e cura para formar um rolo de slabstock tendo uma seção transversal retangular nominal. O rolo de slabstock resultante pode ser cortado na forma desejada para satisfazer o uso final. Em um processo de espuma moldada os reagentes são misturados e dispensados em um molde onde eles reagem para encher o molde e assumem a forma da cavidade do molde. Depois que a espuma moldada é curada, o molde é aberto e o artigo de poliuretano moldado é removido.

[0077] Espumas de poliuretano slabstock podem ser fabricadas usando equipamento de formação de espuma slabstock convencional, por exemplo, formadores de espuma em caixa comerciais, máquinas de espuma contínua de pressão alta ou baixa, processo de bloco abaulado, processo de bloco retangular (por exemplo, processos Draka, Petzetakis, Hennecke, Planiblock, EconoFoam, e Maxfoam), ou processo de espuma em pérola. Em algumas modalidades, a espuma slabstock é produzida sob pressão reduzida. Por exemplo, na formação de espuma de pressão variável (VPF), a seção transportadora completa da máquina de formação de espuma é fornecida em um fechamento hermético. Esta técnica leva em consideração o controle da densidade da espuma e a produção de graus de espuma que podem de outro modo serem difíceis para produzir. Detalhes de tais processos de formação de espuma slabstock são relatados, por exemplo, no Capítulo 5 de Flexible Polyurethane Foams, editado por Herrington e Hock, (2^a Edição, 1997, Dow Chemical Company).

[0078] Em alguns exemplos, é desejável pós curar a espuma depois da formação inicial (e desmoldagem no caso de espuma moldada) para desenvolver propriedades físicas ideais. A pós cura pode ocorrer sob condições ambientais, por exemplo, durante um período de cerca de 12 horas a 7 dias; ou em temperatura elevada, por exemplo, durante um período de cerca de 10 minutos a várias horas.

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28/90 [0079] As espumas podem ser usadas em uma variedade de aplicações, por exemplo, elas incorporadas em componentes de assento (por exemplo almofadas de assento, apoios de assento, encostos de poltrona, e similares) para o uso em veículos a motor ou móveis. Propriedades de Espumas de Poliuretano [0080] Espumas de poliuretano slabstock da invenção exibem várias propriedades desejáveis incluindo, por exemplo, fator de suporte ajustável, espessura de pele reduzida, estabilidade da cor melhorada, odor baixo, contato manual melhorado, propagação de densidade reduzida, propagação de IFD reduzida, resistência à chama melhorada, e conforto melhorado como medido por mapeamento de pressão.

- Tensão, Ruptura, e Alongamento [0081] É conhecido na indústria de espuma slabstock que na espuma slabstock, o uso de polióis com uma funcionalidade de hidroxila média numérica baixa ou contendo uma quantidade significante de espécies monofuncionais causará terminação de cadeia do polímero de poliuretano que pode degradar a tensão, ruptura, alongamento, e durabilidade da espuma slabstock resultante. Surpreendemente, espumas de poliuretano slabstock da invenção exibem apenas uma degradação moderada das espécies de funcionalidade de hidroxila média numérica baixa que estão presentes.

[0082] Em algumas modalidades, as espumas de poliuretano da invenção compreendem uma composição contendo hidrogênio ativo compreendendo pelo menos 10 PPH de poliol oligomérico, e a espuma de poliuretano tem uma redução na resistência à tração percentual (isto é, uma redução em relação a uma formulação de controle) que é igual à ou menos do que aquela 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 (modificaPetição 870170102577, de 28/12/2017, pág. 32/101

29/90 do a um tempo de cura mínimo de 3 dias) em uma espuma slabstock tendo uma densidade de cerca de 24,03 kg/m³ (1,5 lb/ft³) e um IFD de 25 % de cerca de 23 N/323 cm². Em algumas modalidades, m é igual à 0,89. Em outras modalidades, m é igual à 1,0 ou 1,1.

[0083] Em algumas modalidades, as espumas de poliuretano da invenção compreendem uma composição contendo hidrogênio compreendendo pelo menos 10 PPH de poliol oligomérico, e a espuma de poliuretano tem uma redução na resistência à ruptura percentual (isto é, uma redução em relação a uma formulação de controle) que é igual a ou menor do que aquela calculada 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 a um mínimo de tempo de cura de 3 dias) em uma espuma slabstock tendo uma densidade de cerca de 24,03 kg/m³ (1,5 lb/ft³) e um IFD de 25 % de cerca de 23 N/323 cm².

[0084] Em algumas modalidades, as espumas de poliuretano da invenção compreendem uma composição contendo hidrogênio ativo compreendendo pelo menos 10 PPH de um poliol oligomérico e a espuma de poliuretano tem uma redução no alongamento percentual (isto é, uma redução em relação a uma formulação de controle) que é menor do que ou igual àquela calculada 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 mínimo de tempo de cura de 3 dias) em uma espuma slabstock tendo uma densidade de cerca de 24,03 kg/m³ (1,5 lb/ft³) e um IFD de 25 % de cerca de 23 N/323 cm².

[0085] Em algumas modalidades, a espuma de poliuretano compreende uma composição de hidrogênio ativo compreendendo pelo menos 10 PPH de um poliol oligomérico tendo uma funcionalidade de

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30/90 hidroxila média numérica menor do que cerca de 2,7, em que uma espuma de poliuretano tendo uma densidade de cerca de 24,03 kg/m³ (1,5 lb/ft³) tem uma resistência à tração de pelo menos cerca de 85 kPa.

- Fator de suporte [0086] Em algumas modalidades, as espumas de poliuretano slabstock da invenção exibem um fator de suporte aumentado quando comparadas a uma formulação de controle que não inclui o poliol oligomérico. Como aqui usado o termo fator de suporte refere-se à razão do IFD de 65 % para o IFD de 25 % para uma amostra de espuma slabstock como mostrado na equação abaixo. O fator de suporte também é algumas vezes referido como fator de queda ou módulo e fornece uma indicação da qualidade de amortecimento da espumaslabstock. 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 %) [0087] Na equação, IFD refere-se ao valor de deflexão da força de recuo que é uma medida da qualidade de portador de carga de uma espuma. IFD é tipicamente expressado em Newtons por 323 centímetros quadrados (N/323 cm²) em uma deflexão percentual dada da espuma. Quanto mais alta a força, mais firme a espumaslabstock. Para obter IFD, uma placa circular de 323 centímetros quadrados é pressionada na superfície de topo de uma amostra de espuma, parando em uma deflexão dada, e lendo uma força na escala. Por exemplo, um IFD de 25 % de 150 significa que uma força de 150 N/323 cm² é necessária para comprimir uma chapa de 100 mm de espessura de espuma a uma espessura de 75 mm.

[0088] Em algumas modalidades, as espumas de poliuretano slabstock da invenção exibem um fator de suporte que pode ser conPetição 870170102577, de 28/12/2017, pág. 34/101

31/90 trolado variando-se a quantidade de poliol oligomérico que está presente na espumaslabstock. Vantajosamente, o fator de suporte da espuma slabstock pode ser controlado independente do grau da espuma slabstock. Aumentando-se a quantidade de poliol oligomérico, o fator de suporte também aumenta. Isto permite que o fabricante de espuma controle o fator de suporte ajustando-se a quantidade de poliol oligomérico e poliol derivado de petróleo na formulação. Em modalidades da invenção, o fator de suporte pode ser 1,5 ou maior, por exemplo,

1,6 ou maior, 1,7 ou maior, 1,8 ou maior, 1,9 ou maior, 2,0 ou maior,

2,1 ou maior, 2,2 ou maior, 2,3 ou maior. Em algumas modalidades, os fatores de suporte variam de cerca de 1,7 a 2,2.

[0089] Quando a composição contendo hidrogênio ativo compreende um poliol oligomérico e um poliol derivado de petróleo, o fator de suporte da espuma de poliuretano pode ser controlado controlando-se as quantidades relativas de poliol oligomérico e poliol derivado de petróleo. Por exemplo, em algumas modalidades, a quantidade de poliol oligomérico varia de cerca de 10 % a cerca de 90 % em peso e a quantidade of poliol derivado de petróleo varia de cerca de 10 % a cerca de 90 % em peso. Em outras modalidades, a quantidade de poliol oligomérico varia de cerca de 10 % a cerca de 60 % em peso e a quantidade de poliol derivado de petróleo varia de cerca de 40 % a cerca de 90 % em peso. Ainda em outras modalidades, a quantidade de poliol oligomérico varia de cerca de 15 % a cerca de 40 % em peso e a quantidade de poliol derivado de petróleo varia de cerca de 60 % a cerca de 85 % em peso.

- Espessura da pele [0090] Em algumas modalidades, as espumas de poliuretano slabstock flexíveis da invenção têm uma pele externa fina ou de densidade baixa. Como aqui usado, o termo pele refere-se à camada externa de densidade alta que se forma em um rolo de espuma slabsPetição 870170102577, de 28/12/2017, pág. 35/101

32/90 tock. Tipicamente, a camada de cobertura do rolo é cortada e ela é descartada como resíduo ou refugo. Minimizando a espessura, ou densidade, da pele externa resulta em um rendimento líquido melhorado de espuma porque menos espuma tem que ser cortada e descartada. A densidade da pele pode ser medida, por exemplo, medindo-se a densidade de uma seção da camada externa do rolo de espuma. [0091] Em algumas modalidades, a densidade da pele (isto é, densidade do exterior de 0,03 m (uma polegada (1)) de espuma) de um rolo de espuma compreendendo um poliol oligomérico é reduzida em cerca de 20 % ou mais quando comparado a uma formulação de controle que não inclui o poliol oligomérico. Em algumas modalidades, a densidade da pele de um rolo de espuma compreendendo o poliol oligomérico é reduzido em cerca de 4,00 kg/m³ (0,25 lb/ft³) ou mais quando comparado a uma formulação de controle que não inclui o poliol oligomérico. Em outras modalidades, a densidade da pele é reduzida em cerca de 8,01 kg/m³ (0,50 lb/ft³) ou mais, ou cerca 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 que não inclui o poliol oligomérico.

- Estabilidade da cor [0092] Uma outra característica útil das espumas é sua estabilidade da cor, que refere-se a sua capacidade para reter sua cor branca conforme fabricada durante períodos prolongados de tempo em exposição à luz sob condições ambientais. Preferivelmente, as espumas, em exposição à luz sob condições ambientais durante um período de 6 semanas na ausência de um estabilizador ultravioleta, têm uma refletância especular caracterizada por um valor (L) de pelo menos 70 unidades, um valor (b) de não mais do que 25 unidades, e, preferivelmente, um valor (a) de não mais do que 4 unidades as espumas, na fabricação, preferivelmente têm valores (L), (a), e (b) satisfazendo os valoPetição 870170102577, de 28/12/2017, pág. 36/101

33/90 res enumerados, e estes valores não mudam substancialmente em exposição à luz sob as condições descritas acima. Em particular, os valores (L) e (b) não mudam em mais do que 14 unidades, e o valor (a) não muda em mais do que 5 unidades.

- Odor [0093] Em algumas modalidades, as espumas de poliuretano da invenção exibem odor suave que é pelo menos tão bom quanto, ou melhor do que, as espumas de controle preparadas usando polióis derivados de petróleo ao invés do poliol oligomérico. O odor suave torna as espumas aceitáveis para a produção de espuma comercial. O odor pode ser medido, por exemplo, usando-se painéis de teste humanos ou medindo-se a quantidade de certos compostos que produzem odor que podem estar presentes no poliol oligomérico. Exemplos de compostos que produzem odor incluem produtos de oxidação de lipídeo, que são tipicamente compostos de aldeído, por exemplo, hexanal, nonanal, e decanal. Em algumas modalidades, o poliol oligomérico ou espuma de poliuretano tem cerca de 30 ppm ou menos de hexanal, 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 ou menos, 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 menos de nonanal, por exemplo, cerca de 25 ppm ou menos, cerca de 15 ppm ou menos, cerca de 10 ppm ou menos, cerca de 5 ppm ou menos, ou cerca de 1 ppm ou menos de nonanal. Em algumas modalidades, o poliol oligomérico ou espuma de poliuretano tem cerca de 20 ppm ou menos decanal, por exemplo cerca de 15 ppm ou menos, cerca de 10 ppm ou menos, cerca de 5 ppm ou menos, ou cerca de 1 ppm ou menos decanal. Em algumas modalidades, a quantidade combinada de hexanal, nonanal, e decanal no poliol oligomérico ou espuma de poliuretano é de cerca de 80 ppm ou menos,

Petição 870170102577, de 28/12/2017, pág. 37/101

34/90 por exemplo, cerca de 70 ppm ou menos, cerca de 60 ppm ou menos, cerca de 50 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 ou menos, ou cerca de 3 ppm ou menos.

- Contato manual [0094] Em algumas modalidades, as espumas da invenção têm contato manual melhorado quando comparadas a uma formulação de controle que não inclui o poliol oligomérico. Como aqui usado o termo contato manual refere-se à percepção da espuma de poliuretano como uma mão humana é esfregada levemente sobre sua superfície. Se a espuma for dura ou áspera ao toque, ela é descrita como tendo contato manual deficiente. Se a espuma tem uma percepção lisa ou semelhante a veludo, ela é descrita como tendo bom contato manual. Embora o contato manual seja um propriedade qualitativa, foi observado que o contato manual melhorado correlaciona-se bem com uma diminuição no IFD de 5 % medido para amostras comparativas de espuma de poliuretanoslabstock. Isto é, conforme o IFD de 5 % para uma amostra diminui, o contato manual é melhorado.

[0095] Em modalidades da invenção, as espumas de poliuretano slabstock flexíveis têm um IFD de 5 % reduzido quando comparado às formulações de controle que não incluindo poliol oligomérico. Por exemplo, o IFD de 5 % pode ser reduzido em cerca de 2 % ou mais quando comparado à formulação de controle. Em outras modalidades, o IFD de 5 % pode ser reduzido em 5 % ou mais quando comparado à formulação de controle.

[0096] O contato manual também pode ser correlacionado à aspereza da superfície de espuma de poliuretano slabstock flexível. Microscopicamente, a superfície de uma amostra de espuma consiste em uma série de pontos altos e baixos. Um rugosímetro fornece uma medição quantitativa (Ra) da altura média destes pontos altos e baiPetição 870170102577, de 28/12/2017, pág. 38/101

35/90 xos na superfície da espuma. Um valor de alto indica uma superfície áspera correlativa ao contato manual deficiente. Um valor de Ra baixo indica uma superfície lisa correlacionada ao contato manual melhorado. Ra para uma espuma de poliuretano slabstock pode ser medido usando um rugosímetro, por exemplo, aquele comercialmente disponível da Mahr GmbH, Gottingen, Germany.

[0097] O contato manual também pode ser correlacionado ao tamanho celular médio (por exemplo, diâmetro celular médio) da espuma de poliuretano. Conforme o tamanho celular médio diminui, a espuma exibe contato manual 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 imagem microscópica.

- Retardância à chama [0098] Em algumas modalidades, as espumas da invenção têm retardância à chama melhorada quando comparada a uma formulação de controle que não inclui o poliol oligomérico. A retardância à chama pode ser testada, por exemplo, de acordo com Technical Bulletin 117, Requirements, Test Procedure and Apparatus for Testing the Flame Retardance of Resilient Filling Materiais Usada in Upholstered Furniture (Março de 2000). A retardância à chama é tipicamente melhorada pela adição de um ou mais agentes de retardância à chama, por exemplo, fosfato halogenado, triidrato de alumina, ou melamina. Tipicamente, tais agentes são adicionados à composição de poliuretano em uma quantidade variando de cerca de 6 % a 10 % em peso de fosfato halogenado ou até cerca de 50 % em peso de triidrato de alumina ou melamina.

- Gradiente de IFD em Rolos de S la bstock [0099] Rolos de produção de espuma slabstock flexível são tipicamente muito grandes, por exemplo, cerca de 2,13 m (7 pés) de larPetição 870170102577, de 28/12/2017, pág. 39/101

36/90 gura, cerca de 0,10 m (4') de altura, e até cerca de 91,44 m (300 pés) em comprimento. De modo a fabricar forros de móveis tendo propriedades desejavelmente constantes, é preferido ter variação mínima na dureza (por exemplo, como medido por IFD de 25 %) e densidade sobre o rolo de espuma slabstock. Espumas de poliuretano da invenção foram observadas terem variação reduzida em IFD de 25 % quando comparadas a uma formulação de controle que não inclui um poliol oligomérico.

- Resistência em água [00100] Em algumas modalidades, as espumas de poliuretano slabstock da invenção exibem resistência em água melhorada ou hidrofobicidade aumentada quando comparadas a uma formulação de controle que não inclui o poliol oligomérico. A resistência em água melhorada é importante, por exemplo, em aplicações ao ar livre e em aplicações marinhas. A resistência em água ou hidrofobicidade de uma espuma slabstock pode ser medida, por exemplo, colocando-se uma quantidade medida de água em uma superfície da espuma e medindo-se o período de tempo que a água seja absorvida na estrutura celular da espuma. Um tempo de absorção mais alto é característico de uma espuma que tem resistência em água ou hidrofobicidade aumentadas. Em algumas modalidades, o tempo de absorção em água das espumas 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 mais quando comparadas a uma espuma de controle que não inclui o poliol oligomérico.

- Percepção lisa [00101] Em algumas modalidades, as espumas de poliuretano da invenção têm um IFD de 5 % mais baixo enquanto mantendo aproximadamente o mesmo IFD de 25 % quando comparadas a uma formulação de controle que não inclui o poliol oligomérico. Este equilíbrio

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37/90 desejável de IFD de 5 % e IFD de 25 % pode permitir uma redução na quantidade de fibra de poliéster (PET) usada em forros de móveis fabricados das espumas de poliuretano da invenção. Especificamente, o IFD de 5 % baixo fornece a espuma com uma percepção mais lisa, que até agora foi fornecida enrolando-se a espuma de poliuretano com fibra de poliéster macia.

[00102] A invenção será ilustrada ainda com referência aos exemplos seguintes que são intencionados a ajudar no entendimento da presente invenção, mas que não devem ser interpretados como uma limitação desta.

EXEMPLOS

ABREVIAÇÕES [00103] Valor de ácido (AV) - também conhecido como número de ácido, medido em (mg de KOH/grama de poliol).

[00104] Valor de iodo (IV) - uma medição da quantidade de ligações duplas em uma substância expressada em termos do número de centigramas de iodo (I₂) que reage com um grama da substância.

[00105] Número de hidroxila (Número de OH) - número de hidroxila, medido em mg de KOH/grama de poliol.

[00106] Fn - funcionalidade de hidroxila média numérica expressada em número de grupos hidroxila em molécula. Fn é calculada usando a equação Fn = (OH# / 56) * ( Mn / 1000 ), onde Mn é medido da osmometria de pressão de vapor.

[00107] EOC - teor de oxigênio do epóxido ( % de oxigênio do epóxido).

[00108] Mn (GPC) - peso molecular médio numérico em (gramas/mol) como medido por GPC.

[00109] Mn (LS) - peso molecular médio numérico em (gramas/mol) como medido por difusão da luz.

[00110] Mn (VPO) - peso molecular médio numérico em (graPetição 870170102577, de 28/12/2017, pág. 41/101

38/90 mas/mol) como medido por osmometria de pressão de vapor.

[00111] EW - peso equivalente de hidroxila calculado como (Mn/Fn) [00112] Mw (LS) - peso molecular médio ponderado em (gramas/mol) como medido por difusão da luz.

[00113] Monômero (Mon) - porcentagem em peso de monômero no poliol.

[00114] Dímero (Dim) - porcentagem em peso de dímero no poliol. [00115] Trímero (Trim) - porcentagem em peso de trímero no poliol. [00116] Tetrâmero+ (Tetr+) - porcentagem em peso de tetrâmero e oligômeros de ordem superior no poliol.

[00117] % de Oligômero - porcentagem em peso total de todos os dímero, trímero, tetrâmero, e oligômeros de ordem superior.

[00118] g'M - uma medida de GPC do diâmetro hidrodinâmico do poliol por GPC que é usada para caracterizar a extensão da oligomerização em relação a um padrão de estireno. g'M diminui conforme a oligomerização aumenta.

[00119] Viscosidade - viscosidade de uma substância medida em Pas a 25°C.

[00120] CS = Ajuste de compressão expressado como uma porcentagem.

[00121] PV = valor de peróxido como medido pelo método de AOCS Cd 8b-90 e relatado em (meq peróxido/1000 gramas de amostra). [00122] Batelada padrão B-Side - A pré mistura de poliol(is), tensoativo(s), reticulador(es), catalisador(es), aditivo(s) e agente(s) de sopro que serão combinados mais tarde com um poliisocianato desejado para iniciar uma reação de produção de espuma.

[00123] Odor da Espuma - Em alguns casos, imediatamente depois que uma espuma é fabricada, cada espuma foi características de odor. Uma avaliação normal foi designada a espumas exibindo um odor não diferente daquele normalmente esperado da espuma recentemente

Petição 870170102577, de 28/12/2017, pág. 42/101

39/90 preparada usando tecnologia convencional. Em outros exemplos, a espuma algumas vezes adquiriu um odor notável que pode ser traçado de volta ao poliol particular que é usado. Uma avaliação de suave foi designada àquelas espumas tendo um nível notavelmente diferente mas não censurável de odor. Uma avaliação de forte indica que o odor foi diferente e presente em um tal nível que a maioria dos observadores não concordariam com ele.

[00124] Tensão da espuma - Uma avaliação subjetiva de como a célula fechada ou célula aberta uma espuma é. A tensão infere que a espuma é a célula mais fechada do que aberta.

[00125] Características do portador de carga - Um termo coletivo usado para referir-se aos resultados encontrados no teste da capacidade do portador de carga de uma espuma flexível. Os dados normalmente relatados incluem os valores de deflexão da força de recuo de 25 % e 65 %.

[00126] MDI - bis(fenilisocianato) de metileno.

[00127] Fator de queda - um número calculado como a razão do valor de deflexão da força de recuo de 65 % para o valor de deflexão da força de recuo de 25 %.

[00128] TDI - diisocianato de tolueno.

MATERIAIS:

[00129] Os materiais seguintes foram usados nos Exemplos 1 a 14: [00130] Arcol^® F-3022 - um triol de poliéter de peso molecular 3000 nominal derivado de petróleo fabricado pela adição de óxido de propileno e óxido de etileno a um composto iniciador com base em glicerina. Características típicas do produto comercialmente disponível incluem uma cor branca de água, hidroxilas terminais que são todas secundárias em natureza, um número de hidroxila de aproximadamente 56, e uma viscosidade a 25°C na faixa de 480 mPa .s. O material revela um odor de poliéter poliol muito suave e característico. Este material

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40/90 está disponível da Bayer Corporation.

[00131] Óleo de soja - quando mencionado nesta patente óleo de soja refere-se ao óleo comercialmente disponível de um grau refinado, branqueado e desodorizado (RBD).

[00132] Flexol® - um óleo de soja expoxidado, disponível da Union Carbide ou outras marcas comercialmente disponíveis de óleo de soja expoxidado. O óleo de soja expoxidado comercial tipicamente tem as propriedades seguintes:

Especificação	Limite	Método
Oxirano, %	6,8 min.	AOCS Cd 9-57 ou ACS PER-OXI Rev. 000
Valor de ácido (mg de KOH/g)	0,3 max.	AOCS Cd 3d-63 ou Equivalente
Valor de iodo	1,5 max.	AOCS Cd 1-25
Cor Gardner	1,0 max.	AOCS Td 1a-64

[00133] Dabco® BL-11 - ' Um produto de catalisador comercial da Air Products Corporation consistindo em uma solução a 70 % em peso de éter bis (dimetilaminoetílico) em dipropileno glicol. Tipicamente usado como um catalisador para a reação de sopro.

[00134] Dabco® DC-5169 - Um produto de tensoativo comercial da

Air Products Corporation.

[00135] Dabco® 33-LV - Um produto de catalisador comercial da Air Products Corporation consistindo em uma solução a 33 % em peso de trietileno-diamina em dipropileno glicol. Tipicamente usado como um catalisador de polimerização ou geleificação.

[00136] DEOA - dietanol-amina de grau comercial usada como um reticulador de estabilização de espuma.

[00137] Niax^® D-19 - Um catalisador de geleificação com base em estanho disponível da GE Silicones-OSI Specialties, Inc.

[00138] Niax® Y-10184 - Um tensoativo com base em silicone disponível da GE Silicones-OSI Specialties, Inc. O produto é designado

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41/90 para o uso em fabricar espumas de poliuretano moldadas flexíveis. [00139] Tegostab® B-2370 - Um produto de tensoativo comercial da

Degussa AG. para uso de espuma slabstock convencional.

[00140] Tegostab® B-4690 LF - Um grau de embaçamento baixo de tensoativo comercialmente disponível da Degussa AG.

[00141] Diisocianato de tolueno - uma mistura 80/20 dos isômeros

2,4 e 2,6 de diisocianato de tolueno obtido da Bayer Corporation e identificado como Grau A de seu produto Mondur® TD-80.

[00142] Água - água destilada foi usada como um agente de sopro indireto.

EXEMPLO 1 - Óleo de soja parcialmente epoxidado A [00143] Um óleo de soja parcialmente epoxidado foi preparado como segue:

[00144] Um frasco de fundo redondo de 5 litros, 3 bocas, foi equipado com controle de temperatura, um funil de adição, condensador de refluxo e agitação. A este sistema de reator foi adicionado: 1500 gramas de óleo de soja (grau de RBD tendo um valor de iodo de 131 e uma viscosidade de 62 mPa*s, disponível da Archer Daniels Midland Company); 225 gramas de ácido acético glacial (disponível da Fisher); e 19 gramas de uma solução a 50 % de ácido sulfúrico em água (disponível da Aldrich). Estes ingredientes foram completamente misturados enquanto o sistema de reator foi levado até uma temperatura de 70°C. Depois de atingir o ponto de fixação da tempe ratura, 729 gramas de uma solução a 35 % de peróxido de hidrogênio em água (disponível da Aldrich) foi adicionado de um funil de gotejamento durante um período de 30 minutos enquanto mantendo o ponto de fixação da temperatura a 70°C e continuando a agitação vigoros a.

[00145] Depois de um adicional de 60 minutos de tempo de reação, os conteúdos do sistema de reator foram transferidos a um funil separatório de 3 litros e deixados resfriar. Durante o período de resfriamenPetição 870170102577, de 28/12/2017, pág. 45/101

42/90 to, a água e o óleo de soja bruto parcialmente epoxidado foram separados em duas camadas. O processamento do produto continuou esgotando-se esta primeira camada de água e depois lavando-se com água a camada de óleo de soja bruto parcialmente epoxidado três vezes separadas com alíquotas de 1 litro de água destilada. O óleo de soja parcialmente epoxidado lavado depois foi novamente isolado e adicionado a um frasco de Erlenmeyer, e 100 gramas de uma resina de troca de íon básica (Le da Bayer) foi adicionada. Esta mistura foi agitada durante 2 horas para permitir a neutralização de qualquer ácido remanescente. O produto depois foi filtrado para remover a resina de troca de íon e submetido a um baixo vácuo para remover água residual.

[00146] Um produto de óleo de soja parcialmente epoxidado foi obtido tendo um valor de iodo de 83 e teor de oxigênio epóxi (EOC) de 2,74 %. Um resumo do processo usado e valores obtidos podem ser encontrados na TABELA 1.1.

Petição 870170102577, de 28/12/2017, pág. 46/101

TABELA 1.1: Óleos Vegetais Parcialmente Epoxidados

Amostra	Óleo de Soja (g)	Ácido Acético (g)	H2SO4 (g)	Temp em (°C) de (pré aquecimento/rxn)
EX1	1500	225	19	70/70

H2O2 a % (g 729

Razão DB:AA: H2O2	Tempo (min)	Resina de Íon (g)	EOC (%)	Valor de Iodo	Viscosidade (Pa.s a 25°C)
1:0,5:1	60	100	2,74	83	--

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EXEMPLO 2 - Óleo de soja parcialmente epoxidado B [00147] Um óleo de soja parcialmente epoxidado foi preparado de acordo com o Exemplo 1, exceto que as quantidades de reagentes usados e a cronometragem foram como listadas na tabela 2.1 para a linha EX2. Um produto de óleo de soja parcialmente epoxidado final foi obtido tendo características como mostrado na tabela 2.1.

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TABELA 2.1

Amostra	Óleo de Soja (g)	Ácido Acético (g)	H2SO4 (g)	Temp em °C de pré aquecimento/rxn)	H202 a 35 % (g)	Razão DB:AA: H2O2	Tempo (min)	Resina de íon (g)	EOC (%)	Valor de iodo	Viscosidade (Pa*s a 25°C)
EX2	500	75	6,3	70/70	147	1:0,5:0,6	60	40	2,65	83	--

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EXEMPLO 3 - Óleo de soja parcialmente epoxidado C [00148] Um óleo de soja parcialmente epoxidado foi preparado de acordo com o Exemplo 1, exceto usando as quantidades de reagentes e tempo como listados na tabela 3.1 para a linha EX3. Além disso, o peróxido de hidrogênio foi adicionado por uma bomba peristáltica em uma taxa de 7,5 ml/min, ao invés de por um funil de gotejamento durante 30 minutos. Um produto de óleo de soja parcialmente epoxidado final foi obtido tendo características como mostrado na tabela 3.1.

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TABELA 3.1

Amostra	Óleo de Soja (g)	Ácido Acético (g)	H2SO4 (g) ( % em fase aquosa)	Temp °C (pré aquecimento/rxn)	H2O2 35 % (g)	Razão DB:AA: H2O2	Tempo (min)	Resina de Íon (g)	EOC (%)	Valor de Iodo	Viscosidade (Pa-s a 25°C)
EX3	1500	225	9	65/70	600	1:0,5:0,73	3	75	3,56	71	0,16

06/Zfr

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EXEMPLO 4 - Poliol A [00149] A preparação de poliol começou com a configuração experimental de um frasco de fundo redondo de 1 litro, 3 bocas, equipado com controle de temperatura, um funil de adição, condensador de refluxo e agitação. A este sistema de reator foi adicionado 80 gramas de metanol e 0,7 grama de ácido fluorobórico (como uma mistura a 48 % com água, disponível da Aldrich). Estes ingredientes foram completamente misturados enquanto o sistema de reator foi levado à ebulição. Depois 250 gramas do óleo de soja parcialmente epoxidado preparado de acordo com o Exemplo 1 foi rapidamente adicionado ao reator vigorosamente agitado.

[00150] Depois de um adicional de 40 minutos de tempo de reação, a mistura foi esfriada até 50 a 60°C, e cerca de 15 gramas de uma resina de troca de íon básica (Lewatite MP-64 da Bayer) foi adicionada para neutralizar o ácido. Esta mistura foi agitada durante 1 hora e depois deixada resfriar. A recuperação do produto continuou separandose por filtração a resina de troca de íon sólida e a remoção de água residual e álcool por destilação a vácuo. Um resumo do processo e quantidades de reagentes usados pode ser encontrado na tabela 4.1 para EX4. Um resumo das propriedades do poliol oligomérico resultante pode ser encontrado na tabela 4.2 para EX4.

TABELA 4.1. Polióis com Base em Óleo Vegetal

Amostra	Me- tanol (g)	Óleo de Soja Insaturado, Epoxidado (g)	Óleo de alimenta- ção	Catalisador (48 % de HBF4) (g)	AMC (g)	Razão de Metanol: Grupos Epóxi	Resina de Íon (g)
EX4	80	250	EX1	0,7	0	6:1	15
EX5	--	250	EX4	--	2,5	--	--
EX6	164	500	EX2	1,4	0,5	6:1	20
EX7	454	1500	EX3	4,1	1,5	6:1	60

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TABELA 4.2: Propriedades de Polióis com Base em Óleo Vegetal

Amostra	Número de OH (mg KOH/g)	EOC (%)	Valor de Iodo	Valor do Ácido (mg KOH/grama)	Viscosidade em 25°C (Pa*s)	Água (%)	Cor	Fn	Razão de Oligômero/ Monômero
EX4	98	0,01	77	2,4	0,4		Amarelo		21:79
EX5	100	0,01	67	2,5	0,43	0,027	Amarelo Escuro		20:80
EX6	94	0,013	79	0,334	0,26		Amarelo	1,93	16:84
EX7	88	0,005	90	0,714	0,22	0,038	--	1,8	14:86

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EXEMPLO 5 - Poliol B [00151] Um frasco de Erlenmeyer de 1 litro foi equipado com controle de temperatura, um funil de adição, condensador de refluxo e agitação. 250 gramas de um poliol preparado de acordo com o Exemplo 4 e 2,5 gramas de carbonato de amônio foram adicionados ao frasco. Os ingredientes foram completamente misturados enquanto o sistema de reator foi levado até 60 a 70°C.

[00152] Depois de 15 minutos de agitação, os conteúdos do sistema de reator foram transferidos a um funil separatório de 1 de litro e deixados resfriar. Durante o período de resfriamento, a água e o poliol bruto foram separados em duas camadas. O processamento do produto continuou esgotando-se esta primeira camada de água e depois lavando-se com água a camada de poliol bruto cinco vezes separadas com alíquotas de 500 mililitros de água destilada. O produto depois foi submetido a um baixo vácuo para remover água residual. Um resumo pode ser encontrado na tabela 4.1 para EX5. O poliol oligomérico recuperado final teve as propriedades como mostrado na tabela 4.2 para EX5.

EXEMPLO 6 - Poliol C [00153] Um poliol foi preparado seguindo-se o procedimento de acordo com os Exemplos 4 e 5, exceto usando as quantidades de reagentes e tempo como listados na tabela 4.1 para a linha EX6. O poliol oligomérico recuperado final teve as propriedades como mostrado na tabela 4.2 para EX6.

EXEMPLO 7 - Poliol D [00154] Um poliol foi preparado seguindo-se o procedimento de acordo com os Exemplos 4 e 5, exceto usando as quantidades de reagentes e tempo como listados na tabela 4.1 para a linha EX7. O poliol oligomérico recuperado final teve as propriedades como mostrado na tabela 4.2 para EX7.

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EXEMPLO 8 - Poliol E [00155] A preparação do Poliol E começou com a configuração experimental de um frasco de fundo redondo de 2 litros, 3 bocas, equipado com controle de temperatura, um funil de adição, condensador de refluxo e agitação. A este sistema de reator foi adicionado 35,5 gramas de metanol (certificado A.C.S., disponível da Fisher) e 1,12 grama de ácido fluorobórico (como uma mistura a 48 % com água, disponível da Aldrich). Estes ingredientes foram completamente misturados enquanto o sistema de reator foi levado até uma temperatura de 50°C. Depois de atingir o ponto de fixação da tempe ratura, 400 gramas de um óleo de soja epoxidado (Flexol, disponível da Union Carbide) foi adicionado ao reator. A agitação vigorosa continuou e a temperatura do reator foi aumentada para 90°C. Depois de 30 minutos de reação nestas condições, um adicional de 100 gramas de óleo de soja epoxidado (Flexor) foi adicionado ao reator e a reação continuou durante um adicional de 3 horas.

[00156] Depois de 3 horas, o reator foi resfriado até 60°C e 15 gramas de uma resina de troca de íon básica (Lewatite MP-64 da Bayer) foi adicionada. Esta mistura foi deixada agitar durante 1 hora para neutralizar qualquer ácido remanescente. O produto depois foi filtrado para remover a resina de troca de íon e submetido a um baixo vácuo para remover água residual e solvente. Além disso, sob análise de GPC, o poliol mostrou a composição seguinte: 47 % de monômero; 12 % de dímero; 8 % de trímero; e 33 % tetrâmero & oligômeros superiores. As propriedades do poliol final obtido são mostradas na TABELA 8.1 para EX8. Várias outras bateladas de Poliol E foram preparadas e foram usadas no Exemplo 10 (ver, TABELA 10.1).

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TABELA 8.1: Propriedades do Poliol

Amos- tra	Número de OH (mgKOH/g)	EOC (%)	Valor do Ácido (mgKOH/gra ma)	Viscosi- dade a 25°C (Pa.s)	Água (%)	Mn (GPC) (gra- mas/mol)	EW	Fn	Oligô- meros (%)
EX8	83	3,07	0,49	5,7	--	1700	--	2,5	53

EXEMPLO 9 - Poliol F [00157] Uma série de polióis foram produzidos de acordo com a preparação do Exemplo 8, exceto que 33 gramas de metanol e 0,05 % de catalisador foram usados. Estas mesmas condições foram repetidas quatro vezes para produzir quatro amostras diferentes. Os polióis resultantes tiveram um leve odor de óleo de soja e as propriedades relatadas na tabela 9.1 para EX9-1, EX9-2, EX9-3, e EX9-4.

TABELA 9.1: Propriedades do poliol

Amos- tra	Número de OH (mg KOH/g)	EOC (%)	Valor do Ácido (mgKOH/ grama)	Viscosi- dade a 25°C (Pa*s)	Água (%)	Mn (GPC) (gra- mas/mol)	EW	Fn	Oligô- meros (%)
EX9-1	53,77	4,23	0,33	4,0	0,06	1668	1044	1,6	54,73
EX9-2	60,43	4,09	0,29	5,1	0,07	1758	929	1,89	56,9
EX9-3	57,23	3,95	0,29	5,4	0,066	1777	980,4	1,81	58,67
EX9-4	57,46	4,17	0,33	4,72	0	1759	976,5	1,8	56,94
EXEM	PLO 10 - Espumas fa	bricadas usand	o Poliol E

Preparação de Espumas Flexíveis (a) Preparação de Bateladas Padrão [00158] Como uma primeira etapa na fabricação das espumas flexíveis moldadas listadas nos exemplos, bateladas padrão de formulação B-Side foram fabricadas adicionando-se os vários ingredientes da formulação de espuma desejada a um jarro plástico de boca ampla de 3,79 l (1-galão). Os polióis foram adicionados ao primeiro jarro e depois colocados em um misturador de serviço laboratorial, elétrico equipado com uma lâmina de mistura, Modelo HS-2, marca Jiff. A mistura

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53/90 foi iniciada e todos os outros ingredientes da formulação foram adicionados em após o outro enquanto o misturador continuou a funcionar. Depois de adição do último ingrediente da formulação, a mistura continuou durante um adicional de 15 minutos. A batelada padrão depois foi removido do misturador e uma amostra da jarra de vidro de boca ampla de 1000 mililitros tomada para a medição de viscosidade e observação da cor e claridade. A batelada padrão remanescente foi tampada e deixada repousar enquanto outras preparações para a fabricação de espuma foram completadas.

[00159] Depois do condicionamento da temperatura a 25°C, a medição da viscosidade da batelada padrão foi feita usando um viscosímetro estilo rotativo tradicional, da marca Brookfield.

(b) Procedimento para Misturar Ingredientes e Produção de Espuma [00160] A produção de espuma começou adicionando-se a quantidade desejada de uma batelada padrão B-Side da formulação para um copo de ação múltipla de 0,94 kg (33 onças) (Modelo DMC-33, disponível da International Paper Company). Todas as espumas de exemplo moldadas foram preparadas em um índice de diisocianato de tolueno de 105. Para cada formulação, a quantidade calculada de diisocianato de tolueno foi cuidadosamente pesada antes em um béquer de plástico estilo de derramamento triplo de 400 mililitros e reservado próximo à estação de mistura.

[00161] Para iniciar as reações da produção de espuma, o copo contendo o batelada padrão B-Side foi colocado em um dispositivo de mistura construído de uma furadeira de oficina com tamanho de 0,25 m (10 polegadas), marca Delta ShopMaster, Modelo DP-200 ajustada com uma lâmina de mistura de 0,08 m (3 polegadas) (Conn Mixers Company; Marca ConnBlade, Modelo ITC, diâmetro de 0,08 m (3 polegadas)). O misturador foi colocado para funcionar em 1100 RPM durante um tempo total de 30 segundos que foi controlado por um croPetição 870170102577, de 28/12/2017, pág. 57/101

54/90 nômetro de contagem regressiva eletrônico. A mistura 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 de mistura remanescente, o diisocianato de tolueno foi rapidamente adicionado ao copo.

[00162] No final do ciclo de mistura, os conteúdos do copo de mistura foram deixados crescer. Durante o período de cura, o centro do copo foi rigorosamente observado de modo que um tempo de crescimento para aquela formulação particular pode ser registrado.

[00163] No final do ciclo de cura, a espuma foi removida do copo. As amostras de espuma foram cortadas, pesadas, rotuladas e deixadas repousar durante vários dias a 25°C e 50 % de u midade relativa antes de testar quanto às propriedades físicas.

Teste de Propriedade Física [00164] As propriedades físicas das espumas flexíveis foram medidas seguindo os procedimentos listados em ASTM D 3574. Note que em alguns casos as espumas foram testadas antes do tempo de cura recomendado de 7 dias completos.

[00165] A seção seguinte mostra os dados de espumas slabstock convencionais fabricadas com formulações de poliol oligomérico diferentes. Cada um dos polióis oligoméricos tem a característica de ter funcionalidade de hidroxila média numérica baixa. Entretanto, as propriedades físicas das espumas resultantes foram surpreendentemente boa dadas as expectativas prévias sobre a funcionalidade de hidroxila média numérica do poliol usado.

[00166] As amostras de espumas fabricadas usando poliol E foram preparadas de acordo com o procedimento acima. As tabelas abaixo mostram as formulações da espuma (TABELA 10.2) e dados de propriedade físicos (TABELA 10.3) de espumas fabricadas com dois tensoativos diferentes.

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TABELA 10.1: Características de Poliol E

Poliol	Número de OH (mg de KOH/g)	Água (%)	Valor do ácido (mgKOH/grama)	Viscosidade a 25°C (Pa*s)	EOC (%)
E-1	74,89	0,051	0,42	7,23	3,41
E-2	71,88	0,045	0,55	5,44	3,53
E-3	73,67	0,041	0,51	5,43	3,46

TABELA 10.2: Formulações de Poliuretano

Ingrediente	10-1	10-2	10-3	10-4	10-5	10 a 6	Controle 1	Controle 2
Poliol F-3022	60	60	60	60	60	60	100	100
E-1	40	40	0	0	0	0	0	0
E-2	0	0	40	40	0	0	0	0
E-3	0	0	0	0	40	40	0	0
B-8221 (Tensoativo de silicone)	1	0	1	0	1	0	1	0
EP-H-140 (Tensoativo de Silicone)	0	1	0	1	0	1	0	1
BL-11 (Amina)	0,23	0,23	0,23	0,23	0,265	0,265	0,265	0,265
K-29 (Catalisador de Estanho)	0,14	0,14	0,14	0,14	0,14	0,155	0,155	0,155

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TABELA 10.3: Propriedades de Poliuretano Físicas

Amostra	Densida- de (pcf)	Resiliên- cia (%)	IFD de 25 %	IFD de 65 %	Fator de Suporte	CFD (kPa)	Tensão (kPa)	Alongamento (%)	Ruptura (N/m)	Perm (cfm)	CS de 90 % (% de perda)	Po- ros/Poleg ada (PPI)
10-1	23,87 (1,49)	28,67	24,39	39,66	1,63	2,02	56,45	73,58	145,0	1,42	14,90	15,24
10-2	25,15 (1,57)	29,67	25,72	48,52	1,89	2,13	75,53	94,39	170,0	3,56	12,29	50,8
10-3	23,71 (1,48)	- 28,67	24,26	40,85	1,68	1,93	59,16	79,45	150,0	1,50	12,25	20,32
10-4	25,15 (1,57)	31,33	23,42	48,16	2,06	2,07	72,12	94,14	165,0	2,92	10,28	76,2
10-5	23,87 (1,49)	26,67	27,25	46,52	1,71	2,09	68,04	88,50	152,5	0,91	13,33	27,94
10 a 6	24,51 (1,53)	31	25,37	48,19	1,9	2,24	86,89	106,74	197,5	2,92	10,03	101,6
Controle 1	24,35 (1,52)	38,36	25,84	46,08	1,78	2,85	122,33	232,52	514,7	2,75	47,99
Controle 2	24,83 (1,55)	40,63	26,51	45,73	1,73	2,55	127,70	208,62	519,44	4,27	15,49

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EXEMPLO 11 - Espumas fabricadas usando Poliol F [00167] Os gráficos abaixo mostram dados da propriedade física de espuma slabstock convencional com Poliol F usados em vários níveis de incorporação. Devido ao pequeno tamanho do batelada as versões de Poliol F foram combinadas antes de usar como um componente de espuma. As características do poliol são relatadas na TABELA 11.1. As formulações do poliuretano são relatadas na TABELA 11.2 e TABELA 11.3. As propriedades físicas do poliuretano são relatadas na TABELA 11.4.

TABELA 11.1: Características de Polióis

Poliol	Número de OH (mg de KOH/g)	Água (%)	Valor do Ácido (mgKOH/grama)	Viscosidade a 25°C (Pa«s)	EOC (%)	Odor
F-1	53,77	0,064	0,33	4	4,23	Soja Leve
F-2	57,46	0,001	0,33	4,72	4,17	Soja Leve
F-3022	55,30	0,02	0,03	--	--	--

TABELA 11.2: Formulações do poliuretano

Ingrediente	11-1	11-2	11-3	11-4	11-5	11-6	11-7	11-8	11-9	Con- trole
Poliol F- 3022	90	80	70	60	50	40	40	40	40	100
F-1	10	20	30	40	50	60	60	60	60	0
EP-H-140 (Tensoati- vo de silicone)	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
BL-11 (Amina)	0,16	0,16	0,16	0,16	0,16	0,16	0,36	0,38	0,38	0,16
K-29 (Catalisador de Estanho)	0,217	0,217	0,217	0,217	0,217	0,217	0,21	0,21	0,21	0,22
Água	3,976	3,971	3,967	3,962	3,958	3,954	3,954	3,954	3,954	3,98
Índice de TDI	105	105	105	105	105	105	105	105	105	105
TDI (PPH)	49,59	49,56	49,54	49,51	49,49	49,47	49,47	49,47	49,47	49,61
Temp de TDI (°C)	23,2	23,2	23,2	23,2	23,2	23,2	21,9	21,9	21,9	21,6
Temp da Batelada (°C)	17,9	18,4	18,4	18,4	18,4	18,4	17,6	17,3	17,5	19,1
Reação (°C)	19,6	19,9	19,9	19,9	19,9	19,9	19,0	18,8	18,9	19,9
Tempo de mistura (s)	25	25	25	25	25	25	25	25	25	25

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Ingrediente	11-1	11-2	11-3	11-4	11-5	11-6	11-7	11-8	11-9	Con- trole
Tempo de Creme (s)	11	14	15	17	18	20	16	12	12	10
Topo de Tempo de Copo (s)	45	47	53	57	65	69	45	41	40	42
Tempo de crescimento (s)	87	89	96	104	115	123	87	79	81	84

TABELA 11.3: Formulação de Poliuretano

Ingrediente	11-10	11-11	11-12	11-13	11-14	Controle
Poliol F-3022	90	80	70	60	50	100
F-2	10	20	30	40	50	0
EP-H-140 (Tensoativo de silicone)	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
BL-11 (Amina)	0,16	0,16	0,16	0,16	0,16	0,16
K-29 (Catalisador de Estanho)	0,217	0,217	0,217	0,217	0,217	0,22
Água	3,982	3,984	3,986	3,988	3,99	3,98
Índice de TDI	105	105	105	105	105	105
TDI (PPH)	49,65	49,68	49,72	49,76	49,79	49,61
Temp de TDI (°C)	22,6	22,6	22,6	22,6	22,6	21,6
Temp da Batelada (°C)	17,6	17,5	17,5	17,6	17,6	19,1
Reação (°C)	19,2	19,1	19,1	19,2	19,2	19,9
Tempo de Mistura (s)	25	25	25	25	25	25
Tempo de Creme (s)	11	13	15	17	19	10
Topo de Tempo de Copo (s)	45	46	51	57	61	42
Tempo de crescimento (s)	84	87	93	101	111	84

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TABELA 11.4: Propriedades Físicas do Poliuretano

Amostra	Densidade (kg/m2 (pcf))	Resiliência (%)	IFD de 25 % (N/323 cm2)	IFD de 65 % (N/323 cm2)	Fator de Suporte	CFD (kPa)	Tensão (kPa)	Alongamento (%)	Ruptura (N/m)	Perm (cfm)
11-1	24,83 (1,55)	40,33	33,86	58,32	1,72	2,79	113,10	150,12	402,5	3,5
11-2	25,15 (1,57)	38,33	29,19	50,52	1,73	2,42	101,66	138,38	422,5	4,0
11-3	24,99 (1,56)	37,67	31,86	54,39	1,71	2,51	102,13	121,45	297,5	3,58
11-4	24,83 (1,55)	35,00	30,57	53,65	1,75	2,38	89,44	101,73	230,0	2,86
11-5	24,67 (1,54)	32,00	29,51	55,32	1,87	2,65	67,51	66,23	177,5	2,44
11-6	25,15 (1,57)	30,67	25,13	50,32	2,00	2,40	56,26	53,32	150,0	2,25
11-7	23,87 (1,49)	29,67	21,43	48,28	2,25	--	49,44	66,33	137,5	1,73
11-8	23,71 (1,48)	31,33	21,77	42,64	1,96	--	65,36	69,05	120,0	1,86
11-9	23,55 (1,47)	30,33	21,48	43,05	2,00	--	59,08	65,40	117,5	2,06
11-10	23,87 (1,49)	41,00	29,92	50,65	1,69	--	131,05	152,57	382,5	4,14
11-11	24,03 (1,50)	39,33	30,55	51,92	1,70	--	113,82	119,65	347,5	4,53

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Petição 870170102577, de 28/12/2017, pág. 63/101

Continuação

Amostra	Densidade (kg/m2 (pcf))	Resiliência (%)	IFD de 25 % (N/323 cm2)	IFD de 65 % (N/323 cm2)	Fator de Suporte	CFD (kPa)	Tensão (kPa)	Alongamento (%)	Ruptura (N/m)	Perm (cfm)
11-12	24,03 (1,50)	36,00	27,71	50,75	1,83	--	102,50	102,96	247,5	4,39
11-13	24,19 (1,51)	31,33	29,55	53,93	1,83	--	100,46	87,70	185,0	3,44
11-14	24,35 (1,52)	30,33	26,89	52,91	1,97	--	79,07	65,05	155,0	2,81
Controle	24,67 (1,54)	43,83	29,75	51,04	1,72	2,80	119,00	181,00	519,0	3,96

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EXEMPLO 12 - Espumas fabricadas usando Poliol C [00168] Os dados abaixo mostram dados da propriedade física de espuma slabstock convencional para espumas fabricadas usando um poliol derivado de petróleo convencional (Arcol F-3022) e Poliol C. A formulação de poliuretano é relatada na TABELA 12.1. As propriedades da espuma de poliuretano são mostradas na TABELA 12.2.

TABELA 12.1: Formulações do Poliuretano

Ingrediente	12-1	12-2	12-3	12-4
Poliol F-3022	80,0	60,0	40,0	20,0
Poliol C	20,0	40,0	60,0	80,0
BF-2370	1,0	1,0	1,0	1,0
BL-11	0,235	0,235	0,235	0,270
K-29	0,230	0,230	0,230	0,180
TDI-80	50,80	52,04	53,28	54,51
Água	4,0	4,0	4,0	4,0
Índice de TDI	105,0	105,0	105,0	105,0
Temp de TDI (°C)	21,9	21,9	21,9	22,3
Temp da Batelada (°C)	25,0	26,10	26,0	25,2
Tempo de Creme (s)	11,0	12,0	13,0	14,0
Topo de Tempo de Copo (s)	30,0	34,0	39,0	46,0
Tempo de crescimento (s)	64,0	71,0	78,0	80,0
Odor do Poliol	Bom	Bom	Bom	Bom
Aderência	Grande	Bom	OK	--

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TABELA 12.2: Propriedades de Poliuretano

Espuma	IFD de 25 % (N/323 cm2)	IFD de 65 % (N/323 cm2)	Fator de Suporte	Religação Média. (%)	Densidade (kg/cm3 (pcf))	Tensão (kPa)	Alongamento (%)	Ruptura (N/m)	Fluxo de Ar (cfm)	CS a 90 %; % de perda
12-1	56,35	94,72	1,68	38	26,27 (1,64)	112,25	241,14	420	3,23 1,08	62,25 5,54
12-2	56,21	100	1,78	33	26,43 (1,65)	97,09	196,77	290	2,94 0,71	54,19 7,42
12-3	53,39	99,62	1,87	28,33	26,59 (1,66)	78,68	142,16	220	1,88 0,37	77,81 3,15
12-4	43,30	93,83	2,17	24,67	26,59 (1,66)	53,83	78,93	110	--	--

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EXEMPLO 13 - Espumas fabricadas usando Poliol D [00169] Os dados abaixo mostram dados da propriedade física de espuma slabstock convencional para uma espuma fabricada usando um poliol derivado de petróleo convencional (Arcol F-3022) e Poliol D. A formulação de poliuretano é relatada na TABELA 13.1. As propriedades da espuma de poliuretano são relatadas na TABELA 13.2.

TABELA 13.1: Formulação de Poliuretano

Ingrediente	13-1
Poliol F-3022	60,0
Poliol D	40,0
BF-2370	1,0
BL-11	0,235
K-29	0,230
TDI-80	52,60
Água	4,0
Índice de TDI	105,0
Temp de TDI (°C)	20,8
Temp da Batelada (°C)	25,7
Tempo de Creme (s)	12,0
Topo de Tempo de Copo (s)	34,0
Tempo de crescimento (s)	71,0
Odor do Poliol	Ruim
Aderência	Pegajoso

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TABELA 13.2: Propriedades do Poliuretano

Espuma	IFD de 25 % (N/323 cm2)	IFD de 65 (N/323cm2)	%	Fator de Suporte	Religação Média. (%)	Densidade (kg/cm3 (pcf))	Tensão (kPa)	Alongamento (%)	Ruptura (N/m)	Fluxo de Ar (cfm)	CS a 90 %; % de perda
13-1	29,17	54,39		1,86		24,51 (1,53)	97,85	166,85	330	2,59 0,15	35,32 8,56

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EXEMPLO 14: Espumas fabricadas usando Poliol F, Estabilidade da cor

Procedimento de teste de estabilidade da cor [00170] O teste de estabilidade da cor das espumas produzidas foi conduzido de acordo com procedimento seguinte.

[00171] 1. Amostras de espuma foram expostas a 6 semanas de luz ambiente ou dois períodos de 8 horas de luz solar direta.

[00172] 2. Depois da exposição, a cor da espuma exposta foi comparada às amostras de controle.

[00173] 3. Amostras de espuma foram armazenadas em sacos plásticos pretos antes e depois do teste de estabilidade da cor.

[00174] As medições da cor foram realizadas usando um Espectrofotômetro HunterLab Ultrascan XE equipado com uma esfera integrada de 6 polegadas. Refletância com especular incluído e com especular excluído foram realizadas de acordo com ASTM E308 com um observador de 10 graus e iluminante D65. A posição da amostra foi circular e mediu 2,54 cm (1 polegada) em diâmetro com um ângulo de visão de 8 graus e um diâmetro do feixe de 2,54 cm (1 polegada). A redução de dados foi computada dos dados espectrais tomados a cada 10 nm sobre a faixa de comprimento de onda de 375 nm a 750 nm. A escala de cor CIE foi usada para medir os valores de L, a, b.

[00175] Uma série de espumas de poliuretano foram produzidas de acordo com o procedimento descrito mais cedo, e usando a formulação mostrada na TABELA 14.1.

TABELA 14.1

Ingrediente	Partes em Peso
Poliol F-3022	100- X
Poliol F	X
Água	4,0
Tensoativo de silicone	1,0
Catalisador de Sopro	0,1

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Catalisador de Sopro & Geleificação	0,2
Catalisador de Estanho	0,25
Índice de TDI 80/20	105

[00176] A quantidade de poliol F presente na formulação foi mudada de modo a obter uma série de polióis. A amostra de controle incluiu 100 partes de poliol de petróleo e 0 partes de poliol E. As formulações adicionais incluíram 10 partes, 20 partes, 30 partes, 50 partes, e 60 partes de poliol E. Nenhum estabilizador de luz ultravioleta foi adicionado a qualquer uma das formulações da espuma.

[00177] A série de espumas foram depois testadas quanto a estabilidade da cor por exposição à luz ambiente durante seis semanas. Os resultados do teste RSEX são para testes espectrofotométricos com a refletância especular excluída, enquanto os resultados do teste RSIN são com a refletância especular incluída. Os resultados são relatados na TABELA 14.2

TABELA 14.2

Partes de Poliol F	RSEX (L*)	RSIN (L*)
0 (Controle)	82	82,2
10	84	84
20	86	86
30	88	88
40	89,4	88,9
50	90	90,4
60	90,8	91,4

[00178] 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 significantemente melhora a estabilidade da cor quando comparadas às espumas de poliuretano flexíveis derivadas de petróleo sem o uso de estabilizadores UV. As espumas de poliuretano flexíveis preparadas usando Poliol E retiveram sua cor branca inicial

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67/90 melhor do que a espuma preparada de um poliol de poliéter derivado de petróleo quando expostas a luz sob condições ambientais durante 6 semanas. Além disso, as espumas de poliuretano flexíveis preparadas usando Poliol E também retiveram sua cor branca inicial melhor do que a espuma preparada de um poliol de poliéter derivado de petróleo quando exposta a luz do sol direta.

LISTA DE INGREDIENTE PARA OS EXEMPLOS 15 a 24 [00179] ARCOL F-3020: um triol derivado de petróleo, de peso molecular de 3000 nominal tendo um número de hidroxila de 54,5 a 57,5 mg de KOH/g e um valor do ácido de 0,02 mg de KOH/grama (da Bayer).

[00180] B-2130: um triol de poliéter de enxerto terminado em hidroxila primária derivado de petróleo tendo um número de hidroxila de 23,0 a 26,0 e contendo aproximadamente 31 % de sólidos de estireno e acrilonitrila copolimerizados.

[00181] DABCO BL-11: um catalisador de sopro consistindo em 70 % de bis(dimetilaminoetil, 30 % de dipropileno glicol (da Air Products). [00182] DABCO BL-13: um catalisador de sopro consistindo em 23 % de éter bis(dimetilaminoetílico) e 77 % de dipropileno glicol (da Air Products).

[00183] CP-2: retardador de chama de tris(1,3-dicloro-2-propil)fosfato (da Gulbrandsen Co.).

[00184] DOP: ftalato de dioctila.

[00185] EPOXOL 7-4: um óleo de soja totalmente epoxidado (da American Chemical Systems).

[00186] ENCHEDOR: carbonato de cálcio.

[00187] FR-550: retardador de chama de fósforo-bromo (da Great

Lakes Chemical).

[00188] K-29: catalisador de octoato estanoso (da Degussa).

[00189] L-650: tensoativo de silicone para espumas retardadoras de

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68/90 chama (da GE Silicones).

[00190] L-5770: tensoativo de silicone (da GE Silicones).

[00191] MELAMINA: retardador de chama (da BASF).

[00192] P-945: um triol de peso molecular de 4800 (da BASF).

[00193] P-4600: um triol de poliéter de enxerto terminado em hidroxila secundária tendo um número de hidroxila de 27,1 a 30,1 e contendo aproximadamente 42 % de sólidos de estireno e acrilonitrila copolimerizados.

[00194] T-9: octoato estanoso (da Air Products).

[00195] TD-33: um catalisador de amina consistindo em 33 % de trietileno diamina em 67 % de dipropileno glicol (da Air Products). [00196] TDI: diisocianato de tolueno.

[00197] RC-6366: catalisador de amina compreendendo 70 % de éter bis(2-dimetilamina etílico) e 30 % de dipropileno glicol (da RheinChemie).

[00198] ÁGUA: água destilada.

EXEMPLO 15:

Preparação de Polióis Oligoméricos (Aparelho de 12 litros) [00199] Um frasco de 5 bocas, 12 litros foi equipado com um agitador mecânico, par termoelétrico, manta/controlador de aquecimento, serpentina de refrigeração, bomba peristáltica, e alimentação de nitrogênio. Ao frasco foi carregado com 7000 gramas de óleo de soja epoxidado (EPOXOL 7-4) e 280 gramas de metanol. Em um recipiente separado, uma solução de catalisador foi preparada misturando-se 7,62 gramas de HBF₄ (48 % em água) com 35,0 gramas de metanol. Com água fluindo através do condensador, os conteúdos da mistura de reação foram aquecidos a 55°C e foram agitados em uma taxa alta. Usando a bomba de seringa, a solução de catalisador HBF4 foi adicionada ao frasco em uma taxa de 0,138 ml/min para fornecer um tempo de adição de catalisador total de cerca de 6 horas. O catalisador foi

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69/90 adicionado à mistura de reação através de um tubo de adição de catalisador que foi posicionado próximo à lâmina agitadora mais baixa. Quando a temperatura começou a elevar, a água foi circulada através da serpentina de refrigeração para manter uma temperatura de 55°C ± 2°C na mistura de reação. A reação foi monitorada d e hora em hora medindo-se o EOC. A adição de catalisador foi parada quando o EOC alcançou 3,35 % a 4,40 %. O tubo de adição de catalisador depois foi fluxado com cerca de 2 a 3 ml de metanol e foi removido do frasco. A reação foi monitorada em intervalos de 15 minutos até que o catalisador de EOC permaneceu constante. O alvo para o produto final foi 4,25 % de EOC. O produto resultante depois foi destilado a cerca de 80°C e < 4 Torr para remover qualquer metanol não reagido. As propriedades dos polióis oligoméricos são relatadas na TABELA 15.1.

TABELA 15.1.

Poliol	Número de OH	Valor do Ácido	Água (%)	Mn (gra- mas/mol) (VPO)	Fn (VPO)	Mn (gra- mas/ mol) (LS)	Mw (LS) (gra- mas/mol)	Mw/Mn
15-1	58,03	0,42	0,09	1763	1,84	--	--	--
15-2	62,56	0,44	0,09	1844	2,06	3206	32180	10,04
15-3	66,19	0,56	0,07	1687	1,99	--	--	--
15-4	63,42	0,43	0,08	1771	2,03	--	--	--
15-5	59,80	0,42	0,05	1686	1,80	4537	54670	12,05
15-6	54,16	0,43	0,09	1880	1,81	5396	72420	13,42
15-7	62,88	0,45	0,03	2057	2,31	7247	475400	65,60
15-8	57,75	0,24	0,05	1954	2,01	1546	7883	5,10
15-9	59,53	0,26	0,04	2007	2,13	1519	8338	5,49
15-10	62,17	0,33	0,03	1972	2,18	2089	13340	6,39
15-11	55,63	0,30	0,03	1695	1,68	1611	6928	4,30
15-12	58,81	0,28	0,04	1784	1,87	1567	9294	5,93
15-13	62,56	0,44	0,09	1844	2,06	3206	32180	10,04

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TABELA 15.1 (CONTINUADA)

Poliol	g'M	Visco- sidade	PV	Mon	Dim	Trim	Tetr +	EOC (%)	% de Olig
15-1	--	3,80	--	43,4	11,8	7,3	37,5	4,21	56,6
15-2	0,53	4,65	3,9	41,7	11,5	7,5	39,3	4,22	58,3
15-3	--	4,71	--	40,6	11,4	7,3	40,8	4,13	59,4
15-4	--	4,04	--	42,9	12,0	7,7	37,4	4,21	57,1
15-5	0,33	4,48	--	41,8	11,5	7,4	39,3	4,29	58,2
15-6	0,31	9,78	0,8	36,8	9,3	6,5	47,4	4,29	63,2
15-7	0,06	6,85	1,4	39,5	11,4	7,6	41,5	4,04	60,5
15-8	1,29	3,84	3,8	42,0	11,1	7,6	38,7	4,25	58,0
15-9	1,23	4,11	1,5	41,2	11,8	7,7	39,3	4,23	58,9
15-10	1,05	5,87	1,5	37,8	10,6	7,0	44,6	4,07	62,2
15-11	1,27	3,28	1,5	43,9	11,7	7,9	36,5	4,38	56,1
15-12	1,11	4,73	1,9	39,9	11,2	7,3	41,6	4,21	60,1
15-13	0,53	4,65	3,9	41,7	11,5	7,5	39,3	4,22	58,3

EXEMPLO 16:

Preparação de Polióis Oligoméricos.

[00200] A configuração da reação em grande escala consistiu em um reator de tanque agitado contínuo de 6000 galões equipado com um camisa de esfriamento de glicol e circuito em torno da bomba com um trocador de calor. Antes de adicionar os reagentes, o reator de tanque agitado foi fluxado com gás nitrogênio a inerte na câmara de expansão de vapor. Depois, o óleo de soja epoxidado foi adicionado ao reator na quantidade mostrada na TABELA 16.1. Seguindo isto, o metanol foi adicionado ao reator na quantidade mostrada na TABELA

16.1. O óleo de soja epoxidado e metanol foram completamente misturados no reator de modo a minimizar os gradientes de concentração local e a mistura resultante foi aquecida a uma temperatura de cerca de 55°C. Separadamente, uma solução de catalisador foi preparada misturando-se 1 parte de solução de HBF₄ aquosa (48 % em peso em

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71/90 água) com 4,6 partes de metanol. Aproximadamente 98,88 kg (218 Ibs) de solução de catalisador foram alimentados no reator de tanque agitado durante um período de cerca de 5,5 horas. O calor de reação foi removido circulando-se o glicol resfriado através da camisa de esfriamento. Em torno do exoterma máximo, calor adicional foi removido bombeando-se a mistura de reação através do circuito em torno da bomba/trocador de calor. Depois que toda a solução de catalisador foi adicionada, o reator foi mantido na temperatura durante aproximadamente 30 minutos. Durante o curso da reação, a mudança em EOC foi monitorada. No final da reação, o metanol remanescente foi removido por remoção a vácuo. O poliol oligomérico resultante depois foi condicionado pulverizando-se com gás nitrogênio. As propriedades dos polióis oligoméricos são relatadas na TABELA 16.2.

TABELA 16.1

Poliol	Óleo de soja epoxidado	Metanol
16-1	16,48 kg (36.332 lbs.)	658,62 kg (1452 lbs.)
16-2	16,48 kg (36.332 lbs.)	658,62 kg (1452 lbs.)
16-3	16,48 kg (36.332 lbs.)	658,62 kg (1452 lbs.)

TABELA 16.2

Poliol	Número de OH	Valor de Ácido	% de Água	Mn (gra- mas/mol) (VPO)	Fn (VPO)	Mn (gra- mas/Mol) (LS)	Mw (gra- mas/mol) (LS)	Mw/ Mn
16-1	59,52	0,30	0,07	1864	1,98	1674	8345	4,98
16-2	59,52	0,30	0,07	1864	1,98	1674	8345	4,98
16-3	59,52	0,30	0,07	1864	1,98	1674	8345	4,98

TABELA 16.2 (CONTINUADA)

Poliol	g'M	Visco- sidade	PV	Mon	Dim	Trim	Tetr+	EOC (%)	% de Olig
16-1	1,17	2,95	2,2	41,4	11,4	7,5	39,7	4,49	58,6
16-2	1,17	2,95	2,2	41,4	11,4	7,5	39,7	4,49	58,6
16-3	1,17	2,95	2,2	41,4	11,4	7,5	39,7	4,49	58,6

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EXEMPLO 17:

Preparação de Espumas S l abstock Flexíveis

Etapa 1: Procedimento para Preparar B-Side [00201] Os polióis listados na TABELA 17.1 foram pesados em um béquer de plástico de 400 ml que foi posicionado em uma escala elétrica. Em seguida, a quantidade necessária de formulação de tensoativo de silicone e catalisador 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 o poliisocianato a mistura combinada teve uma temperatura de 19,2°C ± 0,3°C. A batelada fo i misturado com um misturador de serviço laboratorial, elétrico (marca Delta ShopMaster, Modelo DP-200, furadeira de oficina de 10 polegadas) equipado com uma lâmina de mistura de 5,08 cm (2) de diâmetro (Marca ConnBlade, Modelo ITC da Conn Mixers Co.) durante 19 segundos em 2340 rpm's. Separadamente, a quantidade necessária de formulação de TDI foi pesada antes em um béquer de plástico de 50 ml e foi colocada próximo à estação de mistura. O TDI depois foi adicionado à mistura de poliol e foi misturado durante 6 segundos. Seguindo isto, a mistura foi vertida em um copo de 2,35 kg (83 oz) e foi deixada elevar livremente. Durante o período de elevação livre, o Tempo de Creme (isto é, o tempo da introdução do TDI até o início do crescimento do creme no copo), Topo do Tempo de crescimento do Copo (isto é, o tempo da introdução do TDI até que o início da espuma atinja o topo do copo), e o Tempo de crescimento Total (isto é, o tempo da introdução do TDI até que exista eliminação ou não mais elevação da espuma) foram todos registrados. A espuma e o copo foram depois colocados em uma estufa controlada por temperatura a 100°C durante cura de 15. No final da cura na estufa, a espuma foi deixada curar durante a noite. Depois da cura durante a noite, a espuma foi condicionada duPetição 870170102577, de 28/12/2017, pág. 76/101

73/90 rante 72 horas a 25°C e 50 % de umidade relativa antes de testar quanto às propriedades físicas. Os resultados do teste de propriedade física são relatados nas TABELAS 17.2 a 17.4.

TABELA 17.1

Ingrediente	Incorporação de 30 % (PPH)	Incorporação de 40 % (PPH)	Incorporação de 50 % (PPH)
Poliol F-3022	70	60	50
Poliol oligomérico (Ver TABELA 15.1 e TABELA 16.2)	30	40	50
Água	4	4	4
TDI	Índice de 105*	Índice de 105*	Índice de 105*
L-5770 (tensoativo de silicone)	1	1	1
BL-11 (catalisador de amina)	0,16	0,16	0,16
K-29 (octoato esta- noso)	0,22	0,22	0,22

* A quantidade de TDI usada foi calculada com base na água total e no número de hidroxila do poliol para fornecer um índice de 105.

TABELA 17.2 (INCORPORAÇÃO DE 30 %)

Poliol	Odor	Creme (s)	Topo do Copo (s)	Eleva- ção Total (s)	Densi- dade (pcf)	Religa- ção (%)	IFD de 25 % (N/323 cm2)	IFD de 65 % (N/323 cm2)	Fator de Suporte
15-1	-	13	53	105	1,5	36	25	48	1,88
15-2	-	13	56	110	1,5	36	23	42	1,83
15-3	-	12	55	108	1,4	35	21	38	1,81
15-4	-	13	50	101	1,5	35	25	46	1,81
15-5	+	14	52	94	1,5	35	24	43	1,81
15-6	++	13	52	93	1,5	35	24	43	1,75
15-7	+	14	52	95	1,5	35	25	44	1,74
15-8	++	14	54	104	1,5	36	24	44	1,84

Petição 870170102577, de 28/12/2017, pág. 77/101

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Poliol	Odor	Creme (s)	Topo do Copo (s)	Eleva- ção Total (s)	Densi- dade (pcf)	Religa- ção (%)	IFD de 25 % (N/323 cm2)	IFD de 65 % (N/323 cm2)	Fator de Suporte
15-9	++	15	51	96	1,5	35	24	45	1,84
15-10	++	14	49	95	1,5	35	23	41	1,81
15-11	++	14	51	101	1,5	37	23	42	1,86
15-12	++	12	47	92	1,5	36	23	42	1,81
15-13	-	13	56	110	1,5	36	23	42	1,83

TABELA 17.2 (CONTINUADA)

Poliol	Tensão (kPa)	Along (%)	Ruptura (N/m)	Fluxo de ar (m3/h (pés3/min))	CS a 90 % (% de perda)
15-1	90	118	296	6,8 (4,0)	11,8
15-2	86	135	276	6,5 (3,8)	8,6
15-3	81	132	261	6,9 (4,1)	7,9
15-4	96	146	296	6,9 (4,1)	11,3
15-5	97	140	279	6,8 (4,0)	19,8
15-6	88	133	245	6,6 (3,9)	15,7
15-7	91	142	283	6,5 (3,8)	38,3
15-8	96	138	281	6,1 (3,6)	11
15-9	93	143	291	6,1 (3,6)	15,2
15-10	100	137	264	6,6 (3,9)	14,2
15-11	101	142	298	6,5 (3,8)	11,9
15-12	94	144	286	7,1 (4,2)	12,5
15-13	86	135	276	6,5 (3,8)	8,6

TABELA 17.3 (INCORPORAÇÃO DE 40 %)

Poliol	Odor	Cre- me (s)	Topo do Copo (s)	Eleva- ção Total (s)	Densidade (kg/m3 (pcf))	Religa- ção (%)	IFD de 25 % (N/323 cm2)	IFD de 65 % (N/323 cm2)	Fator de Suporte
15-1	-	14	58	122	24,03 (1,5)	32	25	52	2,04
15-2	-	15	63	124	24,03 (1,5)	33	23	43	1,91
15-3	-	12	61	122	22,43 (1,4)	32	21	41	1,95

Petição 870170102577, de 28/12/2017, pág. 78/101

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Poliol	Odor	Cre- me (s)	Topo do Copo (s)	Eleva- ção Total (s)	Densidade (kg/m3 (pcf))	Religa- ção (%)	IFD de 25 % (N/323 cm2)	IFD de 65 % (N/323 cm2)	Fator de Suporte
15-4	-	14	57	109	24,03 (1,5)	33	26	48	1,87
15-5	+	17	57	102	24,03 (1,5)	33	24	45	1,92
15-6	+	16	57	102	24,03 (1,5)	33	25	46	1,81
15-7	+	17	57	103	24,03 (1,5)	33	27	48	1,82
15-8	+	16	60	119	25,63 (1,6)	33	24	48	1,96
15-9	+	15	56	110	24,03 (1,5)	32	25	47	1,91
15-10	+	15	53	109	24,03 (1,5)	32	24	46	1,91
15-11	+	15	55	104	24,03 (1,5)	33	22	42	1,89
15-12	++	14	52	100	24,03 (1,5)	33	24	44	1,87
15-13	-	15	63	124	24,03 (1,5)	33	23	43	1,91

TABELA 17.3 (CONTINUADO)

Poliol	Tensão (kPa)	Along (%)	Ruptura (N/m)	Fluxo de ar (m3/h (pés3/min))	CS a 90 % (% de perda)
15-1	77		215	4,9 (2,9)	13,9
15-2	65	91	201	4,8 (2,8)	9,5
15-3	57	81	189	4,9 (2,9)	9,6
15-4	87	122	215	5,4 (3,2)	11,3
15-5	82	108	225	5,1 (3,0)	26,7
15-6	78	104	200	4,8 (2,8)	20,2
15-7	86	111	218	4,9 (2,9)	39,1
15-8	81	104	194	5,1 (3,0)	11,8
15-9	82	113	223	4,9 (2,9)	13,2
15-10	76	91	184	5,1 (3,0)	12,3
15-11	77	100	211	5,3 (3,1)	12,0
15-12	76	101	208	4,4 (2,6)	12,0
15-13	65	91	201	4,8 (2,8)	9,5

Petição 870170102577, de 28/12/2017, pág. 79/101

TABELA 17.4 (INCORPORAÇÃO DE 50 %)

Poliol	Odor	Creme (s)	Topo do Copo (s)	Elevação Total (s)	Densidade (pcf)	Religação (%)	IFD de 25 % (N/323 cm2)	IFD de 65 % (N/323 cm2)	Fator de Suporte
15-1		13	67	140	--	--	--	--	--
15-2		16	72	136	--	--	--	--	--
15-3	Não testado	16	71	141	--	--	--	--	--
15-4		16	65	125	1,6	30	23	49	2,12
15-5	+	18	66	117	1,5	31	23	43	1,90
15-6	+	18	65	131	1,6	30	26	51	1,98
15-7	+	17	63	111	1,5	31	28	52	1,88
15-8	+	16	68	130	--	--	--	--	--
15-9	+	16	58	111	1,5	31	23	46	2,02
15-10	Não testado	16	60	--	--	--	--	--	--
15-11	Não testado	16	52	--	--	--	--	--	--
15-12	++	15	58	121	1,4	31	19	41	2,19
15-13		16	72	136	--	--	--	--	--
16-1	++	15	62	117	1,5	31	22	45	2,01
16-2	++	15	63	119	1,5	32	22	46	2,10
16-3	++	15	62	116	1,5	31	23	46	2,05

76/90

Petição 870170102577, de 28/12/2017, pág. 80/101

TABELA 17.4 (CONTINUADA)

Poliol	Tensão (kPa)	Along (%)	Ruptura (Nm)	Fluxo de ar (m3/h (ft3/min))	CS a 90 % (% de perda)
15-1	--	--	--	--	--
15-2	--	--	--	--	--
15-3	--	--	--	--	--
15-4	64	83	156	4,1 (2,4)	13,6
15-5	79	93	163	4,9 (2,9)	18,8
15-6	65	81	131	4,1 (2,4)	14,8
15-7	77	88	169	3,7 (2,2)	56,4
15-8	--	--	--	--	--
15-9	64	81	168	3,9 (2,3)	15,3
15-10	--	--	--	--	--
15-11	--	--	--	--	--
15-12	52	70	--	3,6 (2,1)	14,5
15-13	--	--	--	--	--
16-1	70	84	156	3,7 (2,2)	15,8
16-2	65	82	158	4,1 (2,4)	15,6
16-3	66	79	159	3,9 (2,3)	14,9

06/ZZ

Petição 870170102577, de 28/12/2017, pág. 81/101

78/90

EXEMPLO 18 [00202] Os rolos de espuma slabstock flexível foram preparados usando uma linha de espuma slabstock convencional de escala real da MaxFoam. Os rolos de espuma foram preparados usando as formulações listadas nas TABELAS 18.1 a 18.4. Medições de densidade da pele foram tomadas de cada um dos rolos de espuma de acordo com a técnica descrita abaixo.

TABELA 18.1 - Formulação 1

	Formulação 1 (Controle)	Formulação 1 (25 %)
Propriedades da Espuma
Densidade (kg/m3 (lbs/ft3))	28,83 (1,8)	28,83 (1,8)
Dureza (kg (lbs))	12,70 (28)	12,70 (28)
Cal 117	Sim	Sim
Ingredientes	(PPH)	(PPH)
F-3022	93,5	68,5
POLIOL. OLIG	0	25,0
ENCHEDOR	3,25	3,25
MELAMINA	6,5	6,5
P-945	6,5	6,5
TDI	45,42	45,42
ÁGUA	3,34	3,34
L-650	0,97	0,97
T-9	0,24	0,24
TD-33	0,04	0,04
RC-6366	0,29	0,29
ACETONA	2,45	2,45
CP-2	13,0	13,0

TABELA 18.2 - Formulação 2

	Formulação 2 (Controle)	Formulação 2 (15 %)	Formulação 2 (25 %)
Propriedades da Espuma
Densidade (kg/m3 (lbs/ft3))	23,23 (1,45)	23,23 (1,45)	23,23 (1,45)
Dureza (kg (lbs))	14 (31)	14 (31)	14 (31)

Petição 870170102577, de 28/12/2017, pág. 82/101

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Form. de Cal 117	Não	Não	Não
Ingredientes	(PPH)	(PPH)	(PPH)
F-3020	93,95	78,95	62,45
POLIOL. OLIG	0	15,0	25,0
ENCHEDOR	6	6	6
MELAMINA	3,25	3,25	3,25
P-945	3,25	3,25	3,25
B-2130	2,80	2,80	2,80
TDI	51,10	51,18	51,27
ÁGUA	3,93	3,93	3,93
L-5770	0,96	0,96	0,96
K-29	0,23	0,23	0,23
RC-6366	0,19	0,19	0,19
ACETONA	2,60	2,60	2,60

TABELA 18.3 - Formulação 3

Ingrediente	Formulação de Controle 3	Formulação (25 %)	3
Propriedades da Espuma
Densidade (kg/m3 (lbs/ft3))	28,83 (1,8)	28,83 (1,8)
Dureza (kg (lbs))	11,3 (25)	11,3 (25)
Formulação de Cal 117	Sim	Sim
Ingredientes	(PPH)	(PPH)
F-3022	94,0	69,0
POLIOL OLIG.	0	25,0
ENCHEDOR	4,5	4,5
MELAMINA	6,0	6,0
P-945	6,0	6,0
TDI	40,76	41,93
ÁGUA	3,04	3,04
L-650	1,0	1,0
T-9	0,32	0,32
TD-33	0,06	0,06
RC-6366	0,245	0,265
ACETONA	4,40	4,40
CP-2	11,5	11,5

Petição 870170102577, de 28/12/2017, pág. 83/101

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TABELA 18.4: Formulação 4

	Formulação 4 (Controle)	Formulação 4 (25 %)
Propriedades da Espuma
Densidade (kg/m3 (lbs/ft3))	23,23 (1,45)	23,23 (1,45)
Dureza (lbs)	20,9 (46)	20,9 (46)
Formulação de Cal 117	Sim	Sim
Ingredientes	(PPH)	(PPH)
F-3020	78,5	53,5
POLIOL OLIG.	0	25,0
P-4600	16	16
MELAMINA	5,5	5,5
P-945	5,5	5,5
TDI	62,25	63,5
ÁGUA	4,79	4,79
L-650	0,9	0,9
T-9	0,185	0,185
TD-33	0,026	0,026
RC-6366	0,175	0,175
FR-550	12	12

Medição da Densidade da Pele:

[00203] As densidades da pele foram medidas cortando-se um pedaço de 30,48 cm x 30,48 cm x ~2,54 cm (12x12x ~1) de pele (isto é, a espuma localizada na porção externa do rolo) de rolos de espuma slabstock representativos preparados usando uma linha de espuma slabstock convencional de escala real usando as formulações do poliuretano são listadas nas TABELAS 18.1 a 18.4. A altura, largura, e peso de cada amostra foram medidos e registrados. A espessura de cada amostra foi medida tomando-se 5 a 9 medições com um calibrador. Os locais de medição foram distribuídos por toda a média representativa da amostra. Medições foram tomadas em locais compatíveis de amostra a amostra. As medições da área de superfície, espessura média, e massa foram usadas para calcular uma densidade média para cada

Petição 870170102577, de 28/12/2017, pág. 84/101

81/90 amostra de pele de espuma. Uma densidade média mais baixa indicou que a amostra teve uma pele de densidade mais baixa. Isto é associado com uma pele mais fina que resulta em um rendimento mais alto de espuma principal do rolo de espuma slabstock. Os resultados são relatados na TABELA 18.5.

TABELA 18.5

Exemplo N2	Formulação	Densidade (kg/m3 (lb/ft3))	Local da Pele
Ex. Comp. 18-A	Form 1 (Controle)	53,82 (3,36)	Topo
Exemplo 18-1	Form 1 (25 %)	41,65 (2,60)	Topo
Ex. Comp. 18-B	Form 1 (Controle)	52,22 (3,26)	Fundo
Exemplo 18-2	Form 1 (25 %)	50,30 (3,14)	Fundo
Exemplo 18-3	Form 1 (25 %)	53,82 (3,36)	Fundo
Exemplo 18-4	Form 1 (25 %)	49,66 (3,10)	Fundo
Exemplo 18-5	Form 1 (25 %)	46,93 (2,93)	Fundo
Ex. Comp. 18-C	Form 2 (Controle)	63,11 (3,94)	Fundo
Exemplo 18-6	Form 2 (15 %)	47,90 (2,99)	Fundo
Exemplo 18-7	Form 2 (15 %)	46,61 (2,91)	Fundo
Exemplo 18-8	Form 2 (25 %)	48,70 (3,04)	Fundo
Exemplo 18-9	Form 2 (25 %)	47,25 (2,95)	Fundo
Exemplo 18-10	Form 2 (25 %)	49,66 (3,10)	Fundo
Exemplo 18-11	Form 2 (25 %)	46,93 (2,93)	Fundo
Ex. Comp. 18-D	Form 3 (Controle)	54,94 (3,43)	Topo
Exemplo 18-12	Form 3 (25 %)	49,34 (3,08)	Topo
Exemplo 18-13	Form 3 (25 %)	42,77 (2,67)	Topo
Exemplo 18-14	Form 3 (25 %)	44,85 (2,80)	Topo
Exemplo 18-15	Form 3 (25 %)	37,48 (2,34)	Topo
Ex. Comp. 18-E	Forma 3 (Controle)	47,74 (2,98)	Fundo
Exemplo 18-16	Forma 3 (25 %)	43,09 (2,69)	Fundo
Ex. Comp. 18-F	Forma 4 (Controle)	43,09 (2,69)	Topo
Exemplo 18-17	Forma 4 (25 %)	41,49 (2,59)	Topo

EXEMPLO 19

IFD e Difusão da Densidade.

[00204] Os rolos de uma espuma slabstock de grau de 1,45/31 foPetição 870170102577, de 28/12/2017, pág. 85/101

82/90 ram preparados usando linha de espuma slabstock de escala real. As formulações da espuma são listadas na TABELA 18.2. De cada rolo, 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 rolo. Os blocos de teste foram numerados e rotulados, com um M (indicando o meio do rolo) com um S (indicando o lado do rolo). Cada um dos blocos de teste foi testado para IFD de 25 % e 65 % e densidade determinados. O procedimento de teste ASTM D3574 foi usado, exceto que os testes foram conduzidos 24 horas depois da fabricação do rolo. Os resultados são relatados na TABELA 19.1.

TABELA 19.1

Formulação 2	Controle	15%	15%	15%	25%	25%	25%	25%	25%	15%
Propriedade	Meio	Meio	Lado	Lado	Meio	Lado	Lado	Meio	Lado	Lado
IFD de 25 %	32,49	30,76	30,65	30,92	29,52	28,75	28,68	29,60	29,08	29,21
IFD de 65 %	59,87	57,78	57,60	57,70	54,70	54,00	54,70	57,10	55,10	57,10
RT de 25 %	22,05	20,90	21,20	21,20	19,30	19,10	19,10	19,50	19,10	19,40
Difusão de IFD	4,20	2,67	1,96	1,67	3,15	2,08	2,27	2,82	1,45	1,67
Ov-All S-Avg.		2,10		1,82	2,50		2,18	1,98		1,56
Densidade kg/m3	23,39	22,91	22,75	22,91	22,27	22,27	22,27	22,43	22,43	22,43
Difusão da Densidade	0,09	0,06	0,06	0,05	0,05	0,06	0,03	0,05	0,02	0,05
Módulo	1,84	1,84	1,80	1,81	1,82	1,80	1,82	1,92	1,84	1,90
Fluxo de ar	5,2	4,8	4,8	4,8	5,0	4,9	5,1	4,9	5,1	4,9
Religação	46	41	40	42	38	39	40	40	39	40
Histerese	67,0	66,3	66,5	66,7	64,1	63,6	63,7	65,4	63,7	64,6

EXEMPLO 20 [00205] Os rolos de espuma slabstock flexível foram preparados

Petição 870170102577, de 28/12/2017, pág. 86/101

83/90 usando uma linha de espuma flexível de escala real. As formulações da espuma são listadas na TABELA 18.1 a 18.4. A espuma foi testada quanto ao IFD de 5 % usando ASTM D3574 (modificado para 5 % de denteação). Os resultados são relatados nas TABELAS 20.2 a 20.4.

TABELA 20.2

	Frm 2 (15 %)	Frm 2 (15 %)	Frm 2 (25 %)	Frm 2 (25 %)	Frm 2 (25 %)	Frm 2- Contro- le	Frm 2 (25 %)	Frm 2- Contro- le
IFD de 5 %	20,09	18,93	18,54	18,08	18,60	20,79	17,82	19,37
	21,04	20,35	20,05	19,71	19,90	21,40	19,55	21,77
	21,13	20,68	20,28	19,84	20,04	22,00	19,87	21,81
	21,04	20,93	20,27	20,07	19,90	22,24	19,60	22,13
	21,08	20,61	19,97	19,98	19,81	22,09	19,30	22,00
	20,71	20,49	20,05	19,99	19,76	22,09	19,30	22,31
	20,63	20,50	19,92	20,08	19,68	21,86	19,38	21,90
	20,38	20,68	20,13	20,22	19,80	21,67	19,45	22,04
	20,52	20,87	20,04	20,03	19,99	21,72	19,78	22,07
	19,55	20,05	19,92	19,96	19,77	21,75	19,61	21,87
	--	--	18,61	18,54	18,98	21,02	18,72	20,66
IFD de 5 % Médio	20,62	20,41	19,80	19,68	19,66	21,69	19,31	21,63
Difusão de IFD de 5 %	1,58	2,00	1,74	2,14	1,44	1,45	2,05	2,94

IFD de 5 % Médio da Formulação 2 = 19,91

IFD de 5 % Médio da Formulação 2 (Controle) = 21,66 % de mudança = 8,08 %

TABELA 20.3

	Frm 4 (25 %)	Frm 4 (25 %)	Frm 4 (25 %)	Frm 4- Contro- le	Frm 3- (25 %)	Frm 3- (25 %)	Frm 3 Contro- le	Frm 3 - Contro- le
IFD de 5 %	27,56	29,13	27,02	28,68	16,33	16,08	16,40	16,18
	27,68	29,52	27,96	29,46	17,31	16,83	17,15	17,08
	29,50	31,03	29,91	31,38	17,39	17,06	17,46	17,42

Petição 870170102577, de 28/12/2017, pág. 87/101

84/90

	Frm 4 (25 %)	Frm 4 (25 %)	Frm 4 (25 %)	Frm 4- Contro- le	Frm 3- (25 %)	Frm 3- (25 %)	Frm 3 Contro- le	Frm 3 - Contro- le
	30,79	31,98	31,06	31,76	17,38	17,16	17,34	17,43
	31,34	32,95	31,21	31,54	17,22	16,97	17,28	17,33
	30,94	32,36	31,65	31,76	17,01	16,98	17,22	17,27
	30,21	32,24	30,82	31,21	16,75	16,60	17,09	17,17
	29,81	32,47	30,68	31,69	16,55	16,13	16,68	16,78
	29,19	31,82	29,82	31,77	15,79	15,66	16,48	16,27
	28,20	30,53	28,88	31,09	15,09	14,87	15,03	15,25
	26,80	28,41	27,46	28,80
LED de 5 % Médio	29,28	31,13	29,68	30,83	16,68	16,44	16,81	16,82
DIFUSÃO de IFD de 5%	4,53	4,54	4,63	3,09	2,30	2,29	2,43	2,18

IFD de 5 % Médio da Formulação 4 = 29,84

IFD de 5 % Médio da Formulação 4 (Controle) = 30,98 % de mudança = 4,85 %

IFD de 5 % Médio da Formulação 3 = 16,56

IFD de 5 % Médio da Formulação 3 - Controle = 16,81 % de mudança = 1,52 %

TABELA 20.4

	Frm 1 (25 %)	Frm 1 (25 %)	Frm 1- Contro- le	Frm 1- Contro- le
IFD de 5 %	17,56	17,49	18,65	18,72
	18,75	18,96	19,76	20,28
	19,08	19,19	19,98	20,53
	19,16	19,12	19,91	20,69
	19,20	19,11	20,07	20,67
	19,11	18,79	20,01	20,40
	18,99	18,79	20,12	20,19
	18,78	18,40	19,85	20,07
	18,64	18,29	19,76	19,63

Petição 870170102577, de 28/12/2017, pág. 88/101

85/90

	17,93	17,35	18,17	17,78
IFD de 5 % Médio	18,72	18,55	19,63	19,90
DIFUSÃO de IFD de 5 %	1,65	1,83	1,95	2,91
IFD de 5 % Médio	Formu	ação 1	= 18,63

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

EXEMPLO 21: Fator de Suporte [00206] Espumas de poliuretano slabstock flexíveis tendo as formulações listadas na TABELA 21.1 foram preparadas usando os polióis listados na TABELA 21.2. As amostras de espuma resultantes foram testadas de acordo com ASTM D3574 para fornecer valores de IFD de 25 % e IFD de 65 %. O fator de suporte foi calculado do IFD de 25 % e 65 % e é relatado na TABELA 21.3.

TABELA 21.1

Ingrediente	30 % (PPH)	40 % (PPH)	50 % (PPH)
3000 Mw de triol	70	60	50
Poliol Oligomérico (ver, TABELA 21.2)	30	40	50
Água	4	4	4
TDI	Índice de 105*	Índice de 105*	Índice de 105*
Tensoativo	1	1	1
BL-11 (Catalisador de amina)	0,16	0,16	0,16
K-29 (octoato estanoso)	0,22	0,22	0,22

*A quantidade de TDI usado foi calculada com base na água total e no número de hidroxila do poliol para fornecer um índice de 105.

TABELA 21.2

Poliol	Número de OH	Valor do Ácido	Água (%)	Mn (VPO) (gra- mas/mol)	Fn (VPO)	Mn (LS) (gra- mas/mol)	Mw (LS) (gra- mas/mol)	Mw/Mn
21-1	55,63	0,30	0,03	1695	1,68	1611	6928	4,30
21-2	58,81	0,28	0,04	1784	1,87	1567	9294	5,93

Petição 870170102577, de 28/12/2017, pág. 89/101

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Poliol	Número de OH	Valor do Ácido	Água (%)	Mn (VPO) (gra- mas/mol)	Fn (VPO)	Mn (LS) (gra- mas/mol)	Mw (LS) (gra- mas/mol)	Mw/Mn
21-3	62,56	0,44	0,09	1844	2,06	3206	32180	10,04
21-4	63,23	0,44	0,08	1730	1,95	2887	26530	9,19
21-5	59,61	0,42	0,09	1664	1,77	2663	25570	9,60
21-6	58,97	0,43	0,05	1664	1,75	3300	42710	13,00
21-7	61,18	0,46	0,05	1822	1,99	3916	37820	10,59
21-8	65,85	0,43	0,07	1931	2,27	1864	11100	6,60
21-9	62,07	0,42	0,07	1744	1,93	3662	43920	12,00
21-10	65,12	0,43	0,06	1889	2,19	4502	51880	11,52
21-11	64,76	0,47	0,06	1981	2,29	1739	13110	7,54
21-12	63,51	0,32	0,06	1691	1,91	1760	6649	3,78
21-13	55,81	0,26	0,07	1897	1,89	1501	8251	5,50
21-14	54,50	0,25	0,05	1971	1,91	1433	7763	5,42
21-15	59,52	0,30	0,07	1864	1,98	1674	8345	4,98
21-16	59,28	0,32	0,05	1980	2,09	1670	12130	7,27
21-17	60,94	0,22	0,05	1857	2,02	1623	11440	7,05
21-18	57,99	0,27	0,05	1704	1,76	1615	8055	4,99
21-19	56,91	0,30	0,04	1596	1,62	1442	7412	5,14
21-20	56,43	0,26	0,04	1670	1,68	1512	7799	5,13
21-21	60,18	0,42	0,05	1828	1,96	1405	8373	5,96
21-22	57,45	0,34	0,05	1728	1,77	1710	8626	5,04

TABELA 21.2 (CONTINUADA)

Poliol	g'M	Visco- sidade (Pa*s).	> CL 25	Mon (GPC)	Dim	Trim	Tetr +	EOC (%)	Oligôme- ro (% em peso)
21-1	1,27	3,28	1,5	43,9	11,7	7,9	36,5	4,38	56,1
21-2	1,11	4,73	1,9	39,9	11,2	7,3	41,6	4,21	60,1
21-3	0,53	4,65	3,9	41,7	11,5	7,5	39,3	4,22	58,3
21-4	0,58	5,42	2,5	39,8	11,7	7,7	40,8	4,13	60,2
21-5	0,52	4,03	2,7	43,3	11,9	7,6	37,2	4,31	56,7
21-6	0,37	4,99	2,7	45,1	11,5	7,4	35,4	4,18	54,9

Petição 870170102577, de 28/12/2017, pág. 90/101

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Poliol	g'M	Visco- sidade (Pa*s).	__ > CL h	Mon (GPC)	Dim	Trim	Tetr +	EOC (%)	Oligôme- ro (% em peso)
21-7	0,45	6,18	2,2	38,9	11,2	7,3	42,4	3,98	61,1
21-8	1,01	4,03	2,7	39,0	11,5	7,4	42,1	4,20	61,0
21-9	0,39	4,94	2,8	41,8	11,2	7,4	39,6	4,03	58,2
21-10	0,37	7,59	3,5	38,6	10,6	6,8	44,0	4,05	61,4
21-11	0,93	6,56	3,3	37,8	11,3	7,0	43,9	3,96	62,2
21-12	1,37	3,41	2,2	43,8	12,2	8,1	35,9	4,08	56,2
21-13	1,49	3,33	2,3	43,7	10,7	6,7	38,9	4,27	56,4
21-14	1,26	3,13	2,5	43,7	11,1	7,3	37,9	4,46	56,3
21-15	1,17	2,95	2,2	41,4	11,4	7,5	39,7	4,49	58,6
21-16	0,98	5,25	2,3	40,2	10,5	6,8	42,4	4,39	59,8
21-17	1,03	5,22	2,0	40,1	10,9	7,2	41,8	4,14	59,9
21-18	1,24	3,73	1,9	42,3	11,0	7,73	39,0	4,37	57,7
21-19	1,22	3,51	1,7	44,2	11,0	7,44	37,9	4,37	55,8
21-20	1,25	3,46	2,0	43,8	10,8	7,12	38,3	4,40	56,2
21-21	1,25	4,00	2,5	41,2	11,4	7,5	39,8	4,25	58,8
21-22	1,26	3,57	2,0	42,3	11,2	7,5	39,0	4,33	57,7

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

Amostra (Poliol No)	Fator de suporte @ 30 %	Fator de suporte @ 40 %	Fator de suporte @ 50 %
21-1	1,86	1,89	--
21-2	1,81	1,865	2,19
21-3	1,83	1,91	--
21-4	1,81	1,98	1,98
21-5	1,83	1,94	--
21-6	1,82	1,815	--
21-7	1,76	1,985	1,99
21-8	1,96	2,015	2,02
21-9	1,79	1,865	--
21-10	1,80	2,15	2,15

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Amostra (Poliol No)	Fator de suporte @ 30 %	Fator de suporte @ 40 %	Fator de suporte @ 50 %
21-11	1,80	2,075	2,08
21-12	1,85	1,945	1,95
21-13	1,84	1,86	2,18
21-14	1,77	1,85	--
21-15	1,82	1,99	1,99
21-16	1,80	1,92	1,95
21-17	1,79	1,9	1,95
21-18	1,80	1,91	2,14
21-19	1,82	1,84	2,06
21-20	1,845	1,93	2,13
21-21	1,82	1,85	2,03
21-22	1,84	1,90	2,19
MÉDIO.	1,818	1,927	2,059

EXEMPLO 22: Retardância à Chama [00207] As amostras de espuma slabstock preparadas no Exemplo 18 foram testadas quanto à retardância à chama de acordo com Technical Bulletin 117, Requirements, Test Procedure and Aparatus for Testing the Flame Retardance of Resilient Filling Materials Using in Upholstered Furniture (Março de 2000). Os resultados são relatados na TABELA 22.1.

TABELA 22.1

	Form. 4- Controle	Form. 4 (25 %)	Form. 3- Controle	Form. 3 (25 %)	Form. 1- Controle	Form. 1 (25 %)
% de Combustão Lenta (Média.)	99,3	99,3	99,2	98,2	83,6	94,9
Comprimento do Carvão (Médio.)	1,58	1,58	1,88	1,62	1,44	1,34
Comprimento do Carvão Envelhecido (Médio.)	1,54	1,54	1,82	1,64	1,26	0,96

EXEMPLO 23 [00208] Um poliol oligomérico foi fracionado com rodadas da coluna de GPC múltiplas. Para cada fração, isocianato de fenila foi usado paPetição 870170102577, de 28/12/2017, pág. 92/101

89/90 ra rotular os grupos OH na fração. A absorbância ultravioleta de cada fração depois foi medida para determinar teor de hidroxila. Por comparação com um padrão, número de hidroxila e funcionalidade de hidroxila média numérica (Fn) para cada fração foram determinados. Os resultados estão presentes na TABELA 23.1.

TABELA 23.1

	Média	Fração de GPC
1	2	3	4	5	6
Fn	1,34	0,51	1,45	2,00	4,00	4,81	11,68
Mn (gramas/mol)	1760	974	1944	2916	4860	6818	13608
% em mol	100,0	42,0	13,9	9,3	10,0	18,7	5,2

EXEMPLO 24 [00209] Um poliol oligomérico tendo a característica mostrada na TABELA 24.1 foi analisado quanto a presença de produtos de oxidação de lipídeo que produzem odor hexanal, nonanal, e decanal. A técnica analítica usou microextração de fase sólida seguida por cromatografia gasosa e detecção de ionização de chama de modo a determinar o nível dos produtos de oxidação no poliol oligomérico em partes por milhão (ppm). Padrões externos foram usados para construir curvas de calibração para hexanal, nonanal, e decanal. Os resultados da análise no poliol oligomérico da TABELA 24.1 são mostrados na TABELA 24.2.

TABELA 24.1

Propriedade	Valor
Número de Hidróxi	57,6
Monômero (%)	41,6
Dímero (%)	11,5
Trímero (%)	7,3
T etra + (%)	39,6
Olig Total (%)	58,4
Viscosidade (Pa*s)	3,88

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TABELA 24.2

Composto	Quantidade de Composto (ppm)
Hexanal	10,40
Nonanal	13,78
Decanal	1,17
Total	25,34

[00210] Todas as publicações e patentes mencionadas aqui são por meio desta incorporadas. As publicações e patentes descritas aqui são fornecidas somente para sua descrição. Nada aqui deve ser interpretado como uma admissão que os inventores não são designados a antedatar qualquer publicação e/ou patente, incluindo qualquer publicação e/ou patente citadas aqui.

[00211] Outras modalidades desta invenção estarão evidentes àqueles versados na técnica em consideração deste relatório descritivo ou da prática da invenção descrita aqui. Várias omissões, modificações, e mudanças aos princípios e modalidades descritos aqui podem ser feitas por uma pessoa versados na técnica sem divergir do escopo e espírito verdadeiros da invenção que é indicada pelas reivindicações seguintes.

Petição 870170102577, de 28/12/2017, pág. 94/101

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Claims (16)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Espuma de poliuretano, caracterizada pelo fato de que compreende o produto da reação de:

   (a) um poliisocianato; e (b) uma composição contendo hidrogênio ativo compreendendo 10 a 90% em peso de um poliol oligomérico feito de um óleo natural epoxidado, o referido poliol oligomérico tendo um número de hidroxila de 45 a 65 mg de KOH/g, uma funcionalidade de hidroxila média numérica de menos do que 2,7, e 40 % em peso ou mais de oligômeros, e 90 a 10% em peso de poliol derivado de petróleo.
2. 2. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o poliol oligomérico tem de 55 % a 65 % em peso de oligômeros.
3. 3. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o poliol oligomérico tem 8 % a 12 % em peso de dímeros, 5 % a 10 % em peso de trímeros, e 35% em peso ou mais de oligômeros de ordem superior.
4. 4. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o poliol oligomérico tem uma funcionalidade de hidroxila média numérica menor do que 2,5.
5. 5. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o poliol oligomérico tem um valor ácido que é menor do que 1,0 mg de KOH/grama.
6. 6. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o poliol oligomérico tem um peso molecular médio numérico (Mn) de 1000 a 5000 gramas/mol.
7. 7. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o poliol oligomérico tem um peso molecular médio ponderado (Mw) de 5000 a 50.000 gramas/mol.

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8. 8. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o poliol oligomérico tem uma viscosidade de 0,5 a 10 Pa.s a 25°C.
9. 9. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o poliol oligomérico tem teor de oxigênio epóxi residual de 0,01 % a 5,0 %.
10. 10. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o óleo natural é selecionado de óleo de soja, óleo de açafroa, óleo de 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, óleo de semente de colza, óleo de tungue, óleo de amendoim, óleo de peixe, banha de porco, sebo, e combinações destes.
11. 11. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que o óleo natural compreende óleo de soja.
12. 12. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o poliol derivado de petróleo é um triol que tem um peso molecular de 3000 gramas/mol.
13. 13. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a composição contendo hidrogênio ativo compreende 40 % a 90 % em peso de poliol derivado de petróleo e 10 % a 60 % em peso de poliol oligomérico.
14. 14. Espuma de poliuretano de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a composição contendo hidrogênio ativo compreende pelo menos 10 PPH de poliol oligomérico, e em que a espuma de poliuretano exibe uma redução na resistência à tração percentual em relação a uma formulação de controle que é menor do que ou igual à fórmula (I):

    redução na resistência à tração percentual = 0,89 x (PPH de poliol

    Petição 870170102577, de 28/12/2017, pág. 96/101

    3/3 oligomérico) (I) para espuma de poliuretano tendo uma densidade de 24 kg/m³ (1,5 lb/ft³) e um IFD a 25 % de 23 N/323 cm², em que a formulação de controle é uma formulação de poliuretano onde o poliol oligomérico foi substituído por uma quantidade igual de triol derivado de petróleo.
15. 15. Método de fabricar um artigo de espuma moldada de poliuretano, caracterizado pelo fato de que compreende:

    (a) misturar os reagentes de poliuretano incluindo um poliisocianato e uma composição contendo hidrogênio ativo de acordo com as definições fornecidas em qualquer uma das reivindicações 1 a 13 e dispensar os referidos reagentes em um molde;

    (b) reagir os referidos reagentes para preencher o molde e assumir a forma da cavidade do molde; e (c) após curar a espuma moldada abrir o molde e remover o artigo de espuma moldada de poliuretano.
16. 16. Método de fabricar um artigo de espuma de poliuretano slabstock, caracterizado pelo fato de que compreende:

    (a) misturar os reagentes de poliuretano incluindo um poliisocianato e uma composição contendo hidrogênio ativo de acordo com as definições fornecidas em qualquer uma das reivindicações 1 a 13 juntas e derramá-los em um transportador onde a mistura de reação eleva-se contra seu próprio peso e cura para formar um rolo de slabstock tendo uma seção transversal retangular nominal; e (b) cortar o rolo de slabstock resultante em um formato desejado.

    Petição 870170102577, de 28/12/2017, pág. 97/101