Espuma híbrida.

Prenda de vestir que contiene una espuma híbrida elástica a base de

a) al menos un poliuretano termoplástico (TPU)

b) cuerpos huecos de material sintético M que están rellenos de agente de expansión,

dado el caso

c) un agente de expansión T físico o químico adicional y dado el caso

d) coadyuvantes y aditivos, estirándose la espuma híbrida al menos monoaxialmente.

Espuma híbrida La invención se refiere a una espuma híbrido a base de un poliuretano termoplástico (TPU) con alta elasticidad, a un procedimiento para su fabricación y al uso de la espuma.

El uso de materiales funcionales blandos, de celdas cerradas y de alta elasticidad para la industria del deporte, el calzado y la confección a base de espumas de cloropreno es conocido. Debido a una buena capacidad de recuperación, en combinación con un grosor reducido y la característica de celdas cerradas, las espumas de este tipo se usan en gran medida para trajes de buceo, de surf, de baño y de salvamento marítimo, así como en botas y otros artículos de equipamiento en el sector marítimo. No obstante, la fabricación de espumas de cloropreno es cara. Además, las espumas de cloropreno presentan una estabilidad frente a la luz insuficiente, por lo que preferentemente se colorean de negro, y una resistencia a la tracción y un alargamiento de rotura solo reducidos.

Se conoce ya la fabricación de espumas y láminas de poliuretano a base de TPU que presentan poros esencialmente cerrados. Por el documento DE 3810595 A1, por ejemplo, se conocen láminas de poliuretano termoplástico que presentan poros esencialmente cerrados. Se fabrican añadiendo antes de la fabricación de la lámina un agente de expansión y el espumado se lleva a cabo por medio del agente de expansión esencialmente solo después de la formación del poliuretano termoplástico. Las láminas obtenidas pueden estirarse al menos monoaxialmente. Por el documento EP 0 692 516 A1 se conocen las denominadas espumas dobles termoplásticas, en las que como masa base se usa un poliuretano termoplástico, teniendo lugar al menos dos procesos de espumado que tienen lugar de forma separada entre sí, a saber, por medio de un agente de expansión químico y, de forma paralela a ello, mediante los denominados microglobos introducidos. Por el documento WO 2005/026243 A1 se conoce el uso en composiciones expandibles a base de TPU de microesferas en forma de microbolas huecas, que están constituidas por una cubierta de material sintético fina, estando las bolas rellenas con gas, generalmente con hidrocarburos. Para mejorar las propiedades mecánicas de sistemas de este tipo, se conoce por el documento WO 2005/026243 A1 el procesamiento termoplástico de una mezcla de un poliuretano termoplástico con cauchos junto con al menos un agente de expansión en condiciones que producen una expansión del agente de expansión.

La desventaja de las espumas conocidas es que estas, frecuentemente, presentan una dureza y una rigidez muy altas.

Un objetivo de la presente invención era proporcionar una espuma que tenga una elasticidad alta, que destaque por una plasticidad alta, preferentemente una dureza de matriz en el intervalo Shore A de 20 a 70, de modo particularmente preferente de 30 a 70 y cuya tensión sea preferentemente al 100 % de alargamiento < 0, 5 MPa y al 200 % de alargamiento < 1 MPa, que pueda fabricarse con celdas cerradas en su mayor parte y de forma sencilla y que presente una estabilidad mejorada frente a la luz visible y UV.

Un objeto de la invención es una espuma híbrida elástica a base de a) al menos un poliuretano termoplástico (TPU)

b) cuerpos huecos de material sintético M rellenos con agente de expansión con un diámetro máximo de preferentemente 200 μm, dado el caso c) al menos un agente de expansión T físico y/o químico adicional y dado el caso d) coadyuvantes y/o aditivos.

caracterizada porque la espuma híbrida se estira al menos monoaxialmente, preferentemente del 100 al 500 %, de modo particularmente del 200 al 400 %.

Por espumas híbridas se entiende que la espuma estirada según la invención presenta un TPU junto con un material sintético diferente del mismo en forma de cuerpos huecos de material sintético, preferentemente a base de poliestireno o poliacrilnitrilo o copolímeros a base de poliestireno o poliacrilonitrilo.

Como poliuretanos termoplásticos pueden usarse los compuestos habituales y conocidos, tal como se describen, por ejemplo en el manual Kunststoffhandbuch, volumen 7 "Polyurethane", Carl Hanser Verlag, Munich Viena, 3ª edición, 1993, páginas 455 a 466.

Preferentemente se usan TPU que poseen un índice de fluidez (IF) o MFR (Meltflowratio, en inglés; a 190 °C/3, 8 kg; norma DIN EN 1133) de 1 - 350 g/10 min, preferentemente de 20 - 150 g/10 min. El uso de TPU para TPU expandible o expandido no está limitado, sin embargo, por un IF determinado Por poliuretanos termoplásticos pueden entenderse, en el sentido de la presente invención, TPU exentos de plastificantes o que contienen plastificantes, en particular los que tienen un contenido del 0 - 70 % en peso, preferentemente del 0 al 50 % en peso, con respecto al peso de la mezcla, de plastificantes habituales. Como plastificantes pueden considerarse, en general, para este fin, compuestos conocidos, por ejemplo ftalatos, citratos,

por ejemplo ésteres del ácido cítrico tales como acetilcitrato de tributilo, y benzoatos.

La fabricación del TPU se realiza según procedimientos habituales mediante reacción de diisocianatos A) con compuestos con al menos dos átomos de hidrógeno reactivos con grupos isocianato, preferentemente alcoholes dihidroxílicos, en particular polioles B) y alargadores de cadena C) .

Como diisocianatos A) pueden usarse diisocianatos aromáticos, alifáticos y/o cicloalifáticos habituales, preferentemente difenilmetanodiisocianato (MDI) , toluilendiisocianato (TDI) , tri-, tetra-, penta-, hexa-, hepta- y/u octametilendiisocianato, 2-metil-pentametilendiisocianato-1, 5 , 2-etil-butilendiisocianato-1, 4, 1-iso-cianato-3, 3, 5trimetil-5-isocianatometil-ciclohexano (isoforondiisocianato, IPDI) , 1, 4-y/o 1, 3-bis (isocianatometil) ciclohexano (HXDI) , 1, 4-ciclohexano-diisocianato, 1-metil-2, 4- y/o -2, 6-ciclohexano-diisocianato, 4, 4’-, 2, 4’- y/o 2, 2’diciclohexilmetanodiisocianato, siendo particularmente preferente el difenilmetanodiisocianato (MDI) .

Como compuestos reactivos frente a isocianatos B) pueden usarse, en general, compuestos polihidroxílicos conocidos con pesos moleculares numérico medio de 500 a 8000, preferentemente de 600 a 6000, particularmente de 800 a 4000, y preferentemente una funcionalidad promedio de 1, 8 a 2, 6, preferentemente de 1, 9 a 2, 2, particularmente de 2, siendo preferentes poliesteroles, polieteroles y/o policarbonatodioles. Los poliesterdioles preferentes se obtienen mediante reacción de etanodiol, butanodiol o hexanodiol como diol con ácido adípico como ácido dicarboxílico, pudiendo usarse los dioles individualmente o también como mezcla. Es preferente, por ejemplo, una relación de mezcla de 2 a 1 o una relación en peso de butanodiol a etanodiol de 1 a 1. Es preferente, además, un polieterpoliol con un peso molecular numérico medio de 750 a 2500 g/mol, preferentemente de 1000 a 2000 g/mol. Es particularmente preferente el politetrahidrofurano con un peso molecular numérico medio de 1000 a 2000 g/mol.

Como alargadores de cadena C) pueden usarse, en general, compuestos conocidos, preferentemente diaminas y/o alcanodioles con 2 a 10 átomos de C en el resto alquilo, en particular etilenglicol y/o butanodiol-1, 4, y/o hexanodiol y/o di- y/o tri-oxialquilenglicoles con 3 a 8 átomos de carbono en el resto oxialquilo, preferentemente oligopolioxipropilenglicoles correspondientes, usándose en algunas formas de realización preferentes también mezclas de alargadores de cadena. Como alargadores de cadena preferentes se usan también 1, 4-bis- (hidroximetil) -benceno (1, 4-BHMB) , 1, 4-bis- (hidroxietil) -benceno (1, 4-BHEB) o 1, 4-bis- (2-hidroxietoxi) -benceno (1, 4-HQEE) . De modo más preferente, como alargadores de cadena se usan etilenglicol, propanodiol, butanodiol y hexanodiol, de modo particularmente preferente etilenglicol y butanodiol.

Preferentemente se usan catalizadores que aceleren la reacción entre los grupos NCO del diisocianato y los grupos hidroxilo de los componentes reactivos con isocianato, preferentemente aminas terciarias tales como trietilamina, dimetilciclohexilamina, N-metilmorfolina, N, N’-dimetilpiperazina, 2- (dimetilaminoetoxi) -etanol, diazabiciclo- (2, 2, 2) octano y similares, así como compuestos metálicos orgánicos particulares tales como éster de ácido titánico, compuestos de hierro, preferentemente acetilacetonato de hierro- (III) , compuestos de estaño, preferentemente acetato de estaño, dilaurato de estaño o las sales de estaño-dialquilo de ácido carboxílicos alifáticos, preferentemente diacetato de dibutilestaño, dilaurato de dibutilestaño o similares. Los catalizadores se usan preferentemente en cantidades de 0, 0001 a 0, 1 partes en peso por 100 partes en peso de compuesto... [Seguir leyendo]

1. Prenda de vestir que contiene una espuma híbrida elástica a base de a) al menos un poliuretano termoplástico (TPU) b) cuerpos huecos de material sintético M que están rellenos de agente de expansión, dado el caso c) un agente de expansión T físico o químico adicional y dado el caso d) coadyuvantes y aditivos, estirándose la espuma híbrida al menos monoaxialmente.

2. Prenda de vestir según la reivindicación 1, caracterizada porque la espuma híbrida se estira biaxialmente.

3. Prenda de vestir según la reivindicación 1 o 2, caracterizada porque la espuma híbrida, con respecto al peso total del TBU termoplástico, cuerpos huecos de material sintético M rellenos de agente de expansión y agente de expansión T químico o físico, se basa en del 75 % en peso al 99 % en peso de poliuretano termoplástico, del 1 % en peso al 20 % en peso de cuerpos huecos de material sintético M rellenos de agente de expansión y del 0 % en peso al 5 % en peso de agente de expansión T químico.

4. Prenda de vestir según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el alargamiento de rotura es al menos del 200 %.

5. Prenda de vestir según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la dureza Shore A del TPU usado es inferior a 75, preferentemente inferior a 70.

6. Prenda de vestir según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la tensión al 100 % de alargamiento es inferior a 0, 5 MPa y al 200 % de alargamiento inferior a 1 MPa.

7. Prenda de vestir según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el TPU contiene un agente de desmoldeo, preferentemente una cera, grasa o aceite.

8. Prenda de vestir según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el TPU contiene un plastificante, preferentemente un plastificante del grupo de los ftalatos, benzoatos o ésteres del ácido cítrico.

9. Prenda de vestir según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque sus celdas de la espuma están esencialmente cerradas y preferentemente presentan un diámetro de celda inferior a 200 μm.

10. Procedimiento para la fabricación de piezas de ropa que presentan una espuma híbrida elástica, en el que se mezclan poliuretano termoplástico con cuerpos huecos de material sintético M rellenos con agente de expansión y, dado el caso, agente de expansión T químico o físico, así como, dado el caso, otros coadyuvantes y aditivos, se realiza la expansión de los cuerpos huecos de material sintético M rellenos de agente de expansión y el agente de expansión químico o físico y el material híbrido expandido obtenido se estira al menos monoaxialmente y se procesa produciendo la prenda de vestir.

11. Procedimiento según la reivindicación 10, caracterizado porque el estirado se realiza por medio de una máquina de estirado longitudinal, una máquina de estirado transversal, una máquina de estirado longitudinal/transversal, una máquina de estirado en forma de rombo o una máquina de estirado por bobinado.

12. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el estirado es al menos el 200 % - 400 %.

13. Procedimiento según la reivindicación 10, caracterizado porque el procesamiento para producir la prenda de vestir se realiza mediante soldadura.

14. Prenda de vestir según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque la prenda de vestir se selecciona del grupo constituido por trajes de surf, trajes de buceo, trajes de baño, guantes, cubrecabezas, escarpines y trajes de salvamento marítimo.