Espuma de polímeros de olefina dispersados.

Una espuma estable, acuosa que consiste esencialmente en a) uno o más copolímeros o interpolímeros deetileno y/o 1-propeno con otros monómeros seleccionados de olefinas C4 a C10 y tiene un contenido de etileno o 1-propeno desde 2-98 por ciento en peso;

b) agua; c) un tensioactivo para formar espuma, y d) un gas; donde loscomponentes compre 5 nden a) 35 a 75 por ciento, b) 35 a 75 por ciento y c) 1 a 6 por ciento del peso combinado dea), b) y c), y d) está presente en una cantidad de modo que d) comprende al menos 80 por ciento del volumen totalde todos los componentes presentes en la espuma, yen donde la espuma incluye opcionalmente:

e) un estabilizante de espuma seleccionado de: éteres de alquilcelulosa, éteres de hidroxialquil celulosa, éteres dehidroxialquil alquilcelulosa, goma guar, goma xantano, y resinas de polioxietileno de al menos un peso molecular de20.000, dicho componente e) presente en la cantidad de 0,05 a 2 por ciento basado en el peso seco del componentea) polímero.

Espuma de polímeros de olefina dispersados

Antecedentes Las espumas de células alveolares, hidrófilas encuentran utilidad en los productos que absorben y distribuyen fluidos acuosos; por ejemplo: pañales, compresas y calzoncillos para casos de incontinencia, productos para la higiene femenina, toallas y esponjas, vendajes para heridas y esponjas quirúrgicas, y otros usos análogos de absorción de fluido acuoso. Además, ambas espumas de células alveolares hidrófobas e hidrófilas, pueden encontrar su uso en otras numerosas aplicaciones, por ejemplo, filtración de fluido, aplicaciones de aislamiento, por ej., absorción acústica o isonorización y aislamiento o barreras de calor o frío, amortiguación, entramado de fondo para alfombras y telas.

La invención pertenece a las composiciones que producen espuma de forma mecánica que comprenden polímeros de olefina de base acuosa, dispersos; composiciones de espuma de células alveolares, duraderas, reciclables, estructuras y artículos que derivan de las mismas, y procedimientos para la preparación de estas espumas. Las espumas duraderas secas se pueden usar en las aplicaciones de absorción, filtración, aislamiento, amortiguación y

entramado en virtud, entre otras propiedades, de sus buenas capacidades de absorción, suavidad y/o flexibilidad y su naturaleza reciclable.

Las espumas que derivan de la producción mecánica útiles en los artículos para absorber y distribuir fluidos acuosos han sido preparadas a partir de látex polimérico, por ejemplo, espumas que derivan de estireno carboxilado-látex de butadieno que se describen en los documentos USP 4.990541 y WO-01/80516A2.

Se producen dispersiones acuosas de los copolímeros de olefina lineales, útiles para la preparación de recubrimientos de películas alteradas, pero evidentemente no espumadas, usando una cantidad estabilizadora y emulsionante de tensioactivo como se describe en el documento USP 5.798.410.

El documento WO-A-98/52997 describe un precursor de espuma que comprende: (a) un epoxi, un material modificante, y un agente soplador, y; (b) un vehículo y una fuente ácida.

El documento US-A-4, 540.718 describe una partícula pre-expandida de polímero de etileno de baja densidad lineal no entrecruzado el cual es un copolímero de etileno y una alfa-olefina de C4-C20 que tiene un índice de fusión de 0, 1 a 50 g/10 min., una densidad de 0, 910 a 0, 940 g/cm3 y un punto de fusión de 110° a 130°C.

El documento US-A-4.045.378 describe el uso de hidroquinona como un inhibidor de abrasión en espumas de poliuretano que contienen aditivos de poliéster de fosfato halogenado.

El documento US-A-4.001.158 describe una emulsión acuosa expandible pigmentada que comprende un medio acuoso que tiene suspendida de forma coloidal en la misma un copolímero de emulsión que consiste esencialmente de 15 a 40% de etileno, de 1, 5 a 9% de monómeros de entrecruzamiento que incluyen al menos 0, 5% de monómero insaturado monoetilénicamente que transporta el grupo N-metilol, acetato de vinilo de equilibrio, dicho copolímero tiene un peso molecular de al menos 300.000, incluyendo dicha emulsión un espesante disuelto que proporciona una viscosidad desde 500 a 5.000 centipoises, la adición de un tensioactivo para permitir que la emulsión se espume, y el pigmento disperso en un pigmento para la relación en peso del aglutinante desde 0, 1:1 a 2:1.

El documento US-A-3.740.353 describe las espumas de baja densidad preparadas a partir de una emulsión de agua-en-resina que comprende (1) desde 30 a 80 por ciento en peso de una fase acuosa dispersa y desde 70 a 20 por ciento en peso de una fase de resina termoendurecible continua, (2) desde 0, 005 a 10 partes por 100 partes de dicha emulsión de un tensioactivo no iónico de copolímero de bloque de polialquilenóxido, en donde el grupo hidrófobo tiene un peso molecular de al menos 1000 y (3) desde 0, 1 a 20 partes por 100 partes de dicha emulsión de un agente de control dimensional hidrocarbonáceo que tiene un peso molecular de 200 a 150.000.

Compendio de la invención La invención comprende espumas de polímero de olefina dispersas, de base acuosa, procedimientos para la 45 preparación de estas espumas de células alveolares duraderas a partir de las mismas, y laminados que comprenden al menos una capa de la espuma. La relativa suavidad y flexibilidad de las espumas y su buena absorción del fluido acuoso y la capacidad de drenar el fluido acuoso las hace de particular utilidad en los artículos de higiene absorbentes que tienen, entre otras propiedades, capacidades de absorción de fluido y drenaje.

Hemos descubierto una espuma de células alveolares que se prepara a partir de una espuma de polímero de olefina dispersa de base acuosa y exhibe alta capacidad de absorbencia ("CA") (expresada como g de solución salina de 0, 9 por ciento en peso sintética absorbida por g de espuma seca) de más grande que 10 g/g, preferiblemente más grande que 15 g/g. La espuma durable de la invención es preferiblemente hidrófila y para las aplicaciones seleccionadas es capaz de drenar de forma vertical la solución salina al 0, 9% descrita hasta una altura preferiblemente más grande que 5 cm (º2 pulgadas) , más preferiblemente más grande que 8 cm (º 3 pulgadas) , aún

más preferiblemente más grande que 10 cm ( 4 pulgadas) , y lo más preferiblemente más grande que 15 cm ( 6 pulgadas) . La capacidad de drenaje vertical se mide mediante una prueba de Altura de Drenaje Vertical (ADV) , que se describe en mayor detalle a continuación.

La presente invención comprende una espuma estable, acuosa que consiste esencialmente de a) uno o más copolímeros o interpolímeros de etileno y/o 1-propeno con otros monómeros seleccionados de olefinas C4 a C10 y tiene un contenido de etileno o 1-propeno desde 2-98 por ciento en peso; b) agua; c) un tensioactivo para formar espuma, y d) un gas; donde los componentes comprenden a) 35 a 75 por ciento, b) 35 a 75 por ciento y c) 1 a 6 por ciento del peso combinado de a) , b) y c) , y d) está presente en una cantidad de modo que d) comprende al menos 80 por ciento del volumen total de todos los componentes presentes en la espuma

en donde la espuma opcionalmente incluye e) un estabilizador de espuma seleccionado de: éteres de alquilcelulosa, éteres de hidroxialquil celulosa, éteres de hidroxialquil alquilcelulosa, goma guar, goma xantano, y resinas de polioxietileno de al menos un peso molecular de 20.000, dicho componente e) presente en la cantidad de 0, 05 a 2 por ciento basado en el peso seco del componente a) polímero.

La presente invención además comprende un laminado que comprende al menos una capa de la espuma como se describió anteriormente, y al menos una capa de sustrato sobre la cual dicha capa de espuma se extiende, altera o dispersa.

La presente invención además comprende un procedimiento para producir una espuma de células alveolares duradera que comprende las etapas de:

(1) generar la espuma como se describió anteriormente;

(2) de ahí en adelante someter dicha espuma al menos a una fuente de energía de secado para proporcionar una espuma de células alveolares duradera, de una manera tal que el volumen de dicha espuma resultante consista en menos que 70 por ciento en volumen del volumen de dicha espuma; y

(3) de ahí en adelante recuperar la espuma de células alveolares duradera.

La espuma de polímero de olefina dispersa de base acuosa se prepara a partir de un polímero termoformable, semicristalino (polímero) que proporciona la ventaja adicional de impartir un carácter reciclable a la espuma duradera resultante y a los artículos que la incorporan. En el caso de las aplicaciones de aislamiento acústico y térmico y amortiguación, en particular, esto la hace un material muy atractivo a partir del cual se pueden fabricar artículos, por ej., amortiguadores para el asiento de un automóvil, cabeceras y componentes de aislamiento acústico, entramado de alfombras para autos y casas, protección de muebles y colchones y acolchados, dispositivos de filtración de gas y líquido y aplicaciones similares. En estos casos es muy deseable tener un polímero de olefina, un elemento de espuma de células alveolares que puede ser reciclado fácilmente.

El polímero se selecciona de copolímeros e interpolímeros de etileno y/o propileno y otros monómeros seleccionados de olefinas, preferiblemente alfa-olefinas, y más preferiblemente seleccionados de n-buteno, nhexeno y n-octeno. El contenido de etileno o propileno del polímero oscila desde 2 a 98 por ciento del polímero. El módulo de espuma duradera puede ser controlado por la selección de polímeros. Por ejemplo, usando un copolímero que tiene un nivel más... [Seguir leyendo]

1. Una espuma estable, acuosa que consiste esencialmente en a) uno o más copolímeros o interpolímeros de etileno y/o 1-propeno con otros monómeros seleccionados de olefinas C4 a C10 y tiene un contenido de etileno o 1propeno desde 2-98 por ciento en peso; b) agua; c) un tensioactivo para formar espuma, y d) un gas; donde los componentes comprenden a) 35 a 75 por ciento, b) 35 a 75 por ciento y c) 1 a 6 por ciento del peso combinado de a) , b) y c) , y d) está presente en una cantidad de modo que d) comprende al menos 80 por ciento del volumen total de todos los componentes presentes en la espuma, y

en donde la espuma incluye opcionalmente:

e) un estabilizante de espuma seleccionado de: éteres de alquilcelulosa, éteres de hidroxialquil celulosa, éteres de hidroxialquil alquilcelulosa, goma guar, goma xantano, y resinas de polioxietileno de al menos un peso molecular de 20.000, dicho componente e) presente en la cantidad de 0, 05 a 2 por ciento basado en el peso seco del componente a) polímero.

2. La espuma de la reivindicación 1, en donde el componente a) es un copolímero de etileno con un comonómero de alfa olefina de 3 a 10 átomos de carbono.

3. La espuma de la reivindicación 3, en donde el comonómero de alfa-olefina se selecciona de 1-propeno 1-buteno, 1-hexeno y 1-octeno y el componente a) tiene un índice de fusión entre 0, 5 y 30 g/10 min según se determina mediante la ASTMD1238 (condición 190 ºC/2, 16 kg)

4. La espuma de la reivindicación 1, en donde el gas es aire.

5. Un laminado que comprende al menos una capa de la espuma de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 y al menos una capa de sustrato sobre la cual dicha capa de espuma se coloca, altera o dispersa.

6. Un laminado de la reivindicación 5, en donde al menos la única capa de sustrato se prepara a partir de una segunda espuma, una espuma de células alveolares preformada, una lámina o película termoplástica, una tela tejida

o no tejida, o un material unido por fusión o soplado por fusión.

7. Un procedimiento para producir una espuma de células alveolares duradera que comprende las etapas de:

(1) generar la espuma de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4;

(2) de ahí en adelante someter dicha espuma al menos a una fuente de energía de secado para proporcionar una espuma de células alveolares duradera, de una manera que el volumen de dicha espuma resultante consiste en menos que 70 por ciento en volumen del volumen de dicha espuma; y

(3) de ahí en adelante recuperar la espuma de células alveolares duradera.

8. El procedimiento de la reivindicación 7, en donde en la etapa (2) la fuente de energía de secado se selecciona de un generador de aire caliente, un generador de rayos infrarrojos, un dispositivo de calentamiento dieléctrico, y cualquier combinación o multiplicidad de los mismos.

9. El procedimiento de la reivindicación 8 caracterizado además por que la espuma se genera de forma continua y de ahí en adelante dicha espuma se somete continuamente al menos a la única fuente de energía de secado.

10. El procedimiento de la reivindicación 9 caracterizado además por que dicha espuma en el paso (2) se somete a una combinación de al menos dos fuentes de energía de secado, ya sea de forma simultánea o en secuencia.

11. El procedimiento de la reivindicación 10, en donde en la etapa (2) las fuentes de energía de secado se seleccionan al menos de un generador de aire caliente, al menos un generador de rayos infrarrojos, y al menos un dispositivo de calentamiento dieléctrico.

12. El procedimiento de la reivindicación 7 caracterizado además por que antes de o después de la recuperación de la espuma de células alveolares, al menos sobre una superficie principal, se somete al calentamiento que suaviza sustancialmente toda la superficie principal hasta una distancia de al menos 2 por ciento del espesor inicial de la espuma por debajo de la superficie, y mientras se suaviza de esta manera, una porción principal de esta superficie principal es comprimida con una presión suficiente como para convertir una pluralidad de células, en o cerca de esa superficie principal, a una forma elipsoidal tridimensional cuyo principal eje está alineado generalmente paralelo a dicha superficie principal.

Figura 1.