Poliésteres espumados y procedimiento para su producción.

Cuerpos espumados de poliésteres termoplásticos, con una alta homogeneidad,

un bajo porcentaje de celdillasabiertas y un alto alargamiento (una alta dilatación) de rotura por empuje, que contienen como agentes demodificación unos dianhídridos de ácidos tetracarboxílicos,

caracterizados por que

la espuma de poliéster contiene por lo menos un elastómero termoplástico tomado de los subconjuntos de loselastómeros termoplásticos de estireno, los materiales vulcanizados de cauchos termoplásticos, los elastómerostermoplásticos de uretanos, los elastómeros termoplásticos de poliamidas, los elastómeros termoplásticos decopoliésteres y los elastómeros termoplásticos no clasificados.

Poliésteres espumados y procedimiento para su producción El invento se refiere a unos cuerpos espumados constituidos a base de poliésteres termoplásticos, con una alta homogeneidad, un bajo porcentaje de celdillas abiertas y un alto alargamiento (una alta dilatación) de rotura por empuje, que como agentes de modificación contienen unos dianhídridos de ácidos tetracarboxílicos, a unos agentes para la producción de los cuerpos espumados y a un procedimiento para la producción de poliésteres espumados.

Por ejemplo, a partir del documento de solicitud de patente internacional WO 93/12164 se conocen unos poliésteres celulares espumados y un procedimiento para su producción. Se describe en él que unos poliésteres termoplásticos, que se adecuan para la espumación por extrusión, tienen por ejemplo una viscosidad intrínseca (en inglés "intrinsic viscosity") o límite de más que 0, 8 dl/g. Con el fin de obtener el valor indicado de la viscosidad intrínseca, se describe un procedimiento de dos etapas, conforme al cual un poliéster con una viscosidad intrínseca más alta que 0, 52 dl/g se reúne con un dianhídrido de un ácido tetracarboxílico orgánico y se lleva a reacción, con el fin de obtener un poliéster con una viscosidad intrínseca de 0, 85 a 1, 95 dl/g. Con el poliéster tratado de esta manera se puede iniciar después de esto el proceso de espumación mediante una espumación por extrusión. En determinados casos, durante la espumación por extrusión se puede añadir más cantidad del dianhídrido de un ácido tetracarboxílico orgánico.

Una desventaja del mencionado procedimiento consiste en que son necesarias dos costosas etapas de proceso, con el fin de mezclar primeramente todo el volumen del poliéster con el dianhídrido del ácido tetracarboxílico, y llevar luego la mezcla a la temperatura de reacción en un reactor de fase sólida, y mantenerla durante varias horas a esta temperatura hasta el final de la reacción. Tan sólo después de esto prosigue el proceso de espumación propiamente dicho.

De acuerdo con el documento de patente de los EE.UU. US 5.288.764, un poliéster espumado se puede obtener por formación de una mezcla fundida y por extrusión de esta mezcla. La mezcla se forma a partir de una proporción principal del poliéster y de una parte más pequeña de una mezcla constituida a base del poliéster con una sustancia, que da lugar a una prolongación o respectivamente a una ramificación de las cadenas. A partir del documento de patente alemana DE 100 00 712 se conoce un procedimiento para la producción de unos poliésteres espumados, que contienen unos polímeros elastómeros.

El invento se basa en la misión de proponer unas espumas constituidas a base de unos poliésteres, unos agentes para su producción y un procedimiento para su producción, con el fin de acceder de un modo sencillo a unas espumas, o respectivamente a unos cuerpos espumados, constituidas/os a base de unos poliésteres termoplásticos con unas propiedades ventajosas. Unas espumas de poliésteres especialmente buscadas tienen, por ejemplo, junto con una baja densidad, una alta homogeneidad, un bajo porcentaje de celdillas abiertas, una alta resistencia mecánica y en particular un alto alargamiento (una alta dilatación) de rotura por empuje. La espumación de poliésteres para dar cuerpos espumados es un proceso solamente difícil de gobernar. En particular, los poliésteres con una baja viscosidad intrínseca (en inglés “Intrinsic viscosity”, IV) o bien no pueden ser espumados o, en el caso de que, a pesar de todo, sea posible realizar una espumación, entonces las espumas tienen unas malas propiedades, tales como una alta densidad que se va perdiendo, un alto porcentaje de celdillas abiertas, una distribución irregular de los poros y un pequeño alargamiento (una pequeña dilatación) de rotura por empuje.

A la resolución conforme al invento del problema planteado por esta misión conduce una espuma de poliéster del cuerpo espumado de acuerdo con la reivindicación 1.

Por ejemplo, los cuerpos espumados constituidos a base de poliésteres conformes al invento contienen unos elastómeros termoplásticos en unas proporciones de 0, 5 a 15, 0 % en peso, referidas al peso del cuerpo espumado. Son convenientes unas proporciones de los elastómeros termoplásticos de 0, 5 a 12 % en peso y de manera preferida de 1, 5 a 12 % en peso, en cada caso referidas al peso del cuerpo espumado.

Los cuerpos espumados constituidos a base de poliésteres de acuerdo con el presente invento contienen como elastómeros termoplásticos ventajosamente unas mezclas preparadas (en inglés “blends”) de polímeros o unos elastómeros termoplásticos de copoliésteres.

Ciertos elastómeros termoplásticos se componen de o contienen unos polímeros o una mezcla preparada (blend) de polímeros que, a la temperatura de uso, tiene (n) unas propiedades que son similares a las de un caucho vulcanizado, que sin embargo se pueden elaborar y tratar a unas temperaturas elevadas igual a como un material sintético termoplástico. Las mezclas preparadas de polímeros tienen una matriz polimérica constituida a base de un material termoplástico duro con unas partículas incorporadas en ella, constituidas a base de unos elastómeros blandos reticulados o no reticulados. Los elastómeros termoplásticos de copoliésteres contienen unas secuencias termoplásticas duras y unas secuencias elastómeras blandas. Los elastómeros termoplásticos de copoliésteres contienen unos bloques de poliésteres, convenientemente constituidos a base de un diol, de manera preferida a

base de 1, 4-butanodiol o 1, 2-etanodiol, y de un ácido dicarboxílico, de manera preferida ácido tereftálico, que habían sido esterificados con unos poliéteres, que llevan grupos extremos hidroxilo, en una reacción de condensación.

Unos elastómeros termoplásticos (por ejemplo, de acuerdo con la norma prEN ISO 18064) se conocen también bajo el acrónimo TPE y de los subconjuntos TPO (elastómeros termoplásticos de olefinas) , TPS (elastómeros termoplásticos de estireno) , TPV (materiales vulcanizados termoplásticos de caucho) , TPU (elastómeros termoplásticos de uretanos) , TPA (elastómeros termoplásticos de poliamidas) , TPC (elastómeros termoplásticos de copoliésteres) y TPZ (otros elastómeros termoplásticos no clasificados) . Al subconjunto de los TPE pertenecen unos polímeros de bloques o unos polímeros de segmentos, tales como, por ejemplo, unos polímeros de bloques de estireno termoplásticos, unos copoliésteres termoplásticos, unos poli (éter-ésteres) , unos poliuretanos termoplásticos o unos copolímeros de bloques de poliéteres-poliamidas. Los TPE obtienen sus propiedades elastómeras o bien mediante una copolimerización de unos bloques duros y blandos o mediante mezcladura de una matriz termoplástica. En el caso de una copolimerización por injerto, los segmentos duros forman unos denominados dominios, que funcionan como unos sitios de reticulación física. Los TPE son fusibles y elaborables repetidamente. Los TPE, descritos como unos elastómeros termoplásticos de copoliésteres, respectivamente también denominados TPC, son subdivididos en los TPC-EE, con unos segmentos blandos con uniones con éteres y ésteres, y los TPC-ES/-ET, con unos segmentos blandos de poliésteres, o respectivamente unos segmentos blandos de poliéteres. En el caso del presente invento son especialmente interesantes los TPC-EE.

Los elastómeros termoplásticos de copoliésteres, y respectivamente los copoliésteres termoplásticos o los poli (éterésteres) termoplásticos y respectivamente los copoli (éter-ésteres) elastómeros están constituidos de manera alternante a base de unos segmentos duros de poliésteres y de unos segmentos blandos de poliéteres. Según sean el tipo y la longitud de los segmentos duros y blandos, se puede ajustar un amplio intervalo de durezas. Los copoliésteres termoplásticos son unos copolímeros de bloques que se componen, por una parte, de unos segmentos blandos amorfos constituidos a base de unos poli (alquilen-éter-dioles) y/o de unos ésteres de ácidos dicarboxílicos alifáticos de cadena larga y, por otra parte, de unos segmentos duros constituidos a base de un poli (tereftalato de butileno) cristalino. La preparación de los copoli (éter-ésteres) elastómeros se efectúa en la masa fundida mediante unas reacciones de transesterificación entre un éster tereftalato, un poli (alquilen-éter-glicol) (p.ej. un poli (tetrametilenéter-glicol) , un poli (óxido de etilen-glicol) o un poli (óxido de propilen-glicol) , y un diol de cadena corta, por ejemplo, 1, 4-butanodiol o 1, 2-etanodiol.

Con el fin de aumentar el peso molecular en el caso de los poliésteres, al poliéster se le... [Seguir leyendo]

1. Cuerpos espumados de poliésteres termoplásticos, con una alta homogeneidad, un bajo porcentaje de celdillas abiertas y un alto alargamiento (una alta dilatación) de rotura por empuje, que contienen como agentes de modificación unos dianhídridos de ácidos tetracarboxílicos,

caracterizados por que la espuma de poliéster contiene por lo menos un elastómero termoplástico tomado de los subconjuntos de los elastómeros termoplásticos de estireno, los materiales vulcanizados de cauchos termoplásticos, los elastómeros termoplásticos de uretanos, los elastómeros termoplásticos de poliamidas, los elastómeros termoplásticos de copoliésteres y los elastómeros termoplásticos no clasificados.

2. Cuerpos espumados de poliésteres de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizados por que los elastómeros termoplásticos están contenidos en unas proporciones de 0, 5 a 15 % en peso, referidas al peso del cuerpo espumado.

3. Cuerpos espumados de poliésteres de acuerdo con por lo menos una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizados por que como elastómeros termoplásticos en la espuma de poliéster están contenidos unos elastómeros termoplásticos de copoliésteres.

4. Cuerpo espumado de poliésteres de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado por que los elastómeros termoplásticos de copoliésteres están contenidos en unas proporciones de 0, 5 a 15 % en peso, referidas al peso del cuerpo espumado.

5. Cuerpos espumados de poliésteres de acuerdo con por lo menos una de las reivindicaciones 3 o 4, caracterizados por que los elastómeros termoplásticos de copoliésteres contienen unos bloques de poliésteres, estando constituidos los bloques de poliésteres a base de un diol, de manera preferida a base de 1, 4-butanodiol o 1, 2-etanodiol, y de un ácido dicarboxílico, de manera preferida de ácido tereftálico, que se esterifican en una reacción de condensación con unos poliéteres, que llevan grupos extremos hidroxilo.

6. Cuerpos espumados de poliésteres de acuerdo con por lo menos una de las reivindicaciones 1 hasta 5, caracterizados por que la espuma de poliéster tiene un porcentaje de celdillas abiertas según el método de Airex AM-19 apoyándose en la norma ASTM D1056-07 menor que 8 % y en particular menor que 4 %.

7. Cuerpos espumados de poliésteres de acuerdo con por lo menos una de las reivindicaciones 1 hasta 6, caracterizados por que la espuma de poliéster tiene un alargamiento (una dilatación) de rotura por empuje según la norma ISO 1922 de más que 12 %, convenientemente de más que 16 % y de manera preferida de más que 50 %.

8. Procedimiento para la producción de cuerpos espumados de poliésteres termoplásticos, con una alta homogeneidad, un bajo porcentaje de celdillas abiertas y un alto alargamiento (una alta dilatación) de rotura por empuje, que contiene como agentes de modificación unos dianhídridos de ácidos tetracarboxílicos,

caracterizado por que un poliéster se reúne con una mezcla previa con por lo menos un elastómero termoplástico tomado de los subconjuntos de los elastómeros termoplásticos de estireno, los materiales vulcanizados de cauchos termoplásticos, los elastómeros termoplásticos de uretanos, los elastómeros termoplásticos de poliamidas, los elastómeros termoplásticos de copoliésteres y los elastómeros termoplásticos no clasificados, y con unos dianhídridos de ácidos tetracarboxílicos y se somete a espumación para dar un cuerpo espumado, que contiene los elastómeros termoplásticos o los elastómeros termoplásticos de copoliésteres en unas proporciones de 0, 5 a 15 % en peso, referidas al peso del cuerpo espumado.

9. Procedimiento para la producción de cuerpos espumados a partir de unos poliésteres de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado por que el poliéster es aportado, junto con la mezcla previa constituida a base de los elastómeros termoplásticos de copoliésteres y de los dianhídridos de ácidos tetracarboxílicos como componentes, a un reactor o mezclador, en particular a una extrusora de uno o dos husillos o a una extrusora de múltiples árboles o a una instalación en tándem constituida a base de dos extrusoras de un sólo husillo o de una extrusora de dos husillos y de una extrusora de un solo husillo combinadas entre sí, , y se mezclan allí.

10. Agente para la producción de cuerpos espumados a partir de unos poliésteres, que tienen una alta homogeneidad, un bajo porcentaje de celdillas abiertas y un alto alargamiento (una alta dilatación) de rotura por empuje, que contiene como agente de modificación unos dianhídridos de ácidos tetracarboxílicos, caracterizado por que el agente constituye una mezcla previa, que contiene por lo menos un elastómero termoplástico tomado de los subconjuntos de los elastómeros termoplásticos de estireno, los materiales vulcanizados de cauchos termoplásticos, los elastómeros termoplásticos de uretanos, los elastómeros termoplásticos de poliamidas, los elastómeros termoplásticos de copoliésteres y los elastómeros termoplásticos no clasificados, prefiriéndose los elastómeros termoplásticos de copoliésteres en unas proporciones de 25 a 95 % en peso, referidas al peso del agente, y unos dianhídridos de ácidos tetracarboxílicos en unas proporciones de 5 a 30 % en peso, referidas al peso del agente.

11. Agente para la producción de cuerpos espumados a partir de unos poliésteres de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado por que el agente constituye una mezcla previa, que contiene unos elastómeros termoplásticos de copoliésteres en unas proporciones de 50 a 90 % en peso, convenientemente de 80 a 90 % en peso, y unos

dianhídridos de ácidos tetracarboxílicos en unas proporciones de 10 a 25 % en peso, convenientemente de 10 a 15 % en peso, referidas al peso del agente.

12. Agente para la producción de cuerpos espumados a partir de unos poliésteres de acuerdo con por lo menos una de las reivindicaciones 10 u 11, caracterizado por que el agente constituye una mezcla previa, que contiene de 0 a 70 %, de manera preferida de 1 a 50 % en peso, en cada caso referido al peso del agente, de agentes estabilizadores, agentes de nucleación, agentes ignifugantes y/o poliésteres, convenientemente un poliéster de la misma calidad, tal como un poliéster de partida que debe de ser modificado.