Espumas de extrusión de SAN.

Espuma de extrusión de celdas cerradas con una densidad en el intervalo de 20 a 150 g/l y un número de celdas en el intervalo de 1 a 30 celdas por mm,

obtenible mediante

(a) calentamiento de un componente polimérico (P) que está formado por

P1) de 80 a 100 % en peso (referido a P) de uno o varios copolímeros de estireno-5 acrilonitrilo (SAN), que contienen

a1) de 18 a 40 % en peso (referido a SAN) de acrilonitrilo polimerizado,

a2) de 60 a 82 % en peso (referido a SAN) de estireno polimerizado, y

a3) de 0 a 22 % en peso (referido a SAN) de al menos un monómero polimerizado del grupo compuesto por (met)acrilatos de alquilo, ácido (met)acrílico, anhídrido maleico y maleimidas,

P2) de 0 a 20 % en peso (referido a P) de uno o varios polímeros termoplásticos del grupo compuesto por copolímeros de estireno, poliolefinas, poliacrilatos, policarbonatos (PC), poliésteres,

poliamidas, polietersulfonas (PES), polietercetonas (PEK) y polietersulfuros,

para la formación de una masa fundida polimérica,

(b) incorporación de 1 a 12 % en peso (referido a P) de un componente de expansión (T) que contiene menos de 0,2 % en peso (referido a P) de agua, que contiene

b1) de 15 a 95 % en peso (referido a T) de dióxido de carbono y

b2) de 5 a 85 % en peso (referido a T) de uno o varios co-agentes de expansión seleccionados del grupo compuesto por alcoholes C1-C4 y compuestos carbonílicos C1-C4,

a la masa fundida polimérica para la formación de una masa fundida espumable,

(c) extrusión de la masa fundida espumable en una zona de baja presión con espumación hasta espuma de extrusión,

(d) adición eventual de aditivos al componente polimérico en al menos una de las etapas a), b) y/o c).

Espumas de extrusiïn de SAN

La invenciïn se refiere a espumas de extrusiïn obtenibles mediante calentamiento de un copolimerizado de estireno-acrilonitrilo (SAN) para la formaciïn de una masa fundida polimïrica, incorporaciïn de un componente agente de expansiïn a la masa fundida polimïrica, eventualmente adiciïn de coadyuvantes y aditivos y espumaciïn de la masa fundida polimïrica. Se refiere tambiïn la invenciïn a un procedimiento para la fabricaciïn de espumas de extrusiïn, asï como al uso de las espumas de extrusiïn como material aislante y como espuma estructural.

Se utilizan espumas de extrusiïn basadas en poliestireno a gran escala en la industria de la construcciïn para aislamiento de elementos de construcciïn como cimientos, paredes, suelos y techos. Para esta aplicaciïn son necesarias espumas de extrusiïn que posean una conductividad tïrmica lo menor posible y por tanto una gran capacidad de aislamiento. Para conseguir buenas propiedades de aislamiento, se utilizan preferiblemente espumas de extrusiïn de celda cerrada, ya que estas presentan una capacidad de aislamiento claramente mejor en comparaciïn con las espumas de extrusiïn de celda abierta.

Para el empleo de espumas de extrusiïn en la industria de la construcciïn, se espera ademïs de estas buenas propiedades de aislamiento tambiïn una buena resistencia tïrmica a baja densidad. Sobre todo, para aplicaciones en las que las espumas se exponen a altas temperaturas, la resistencia tïrmica es muy importante, ya que si no puede llegarse a deformaciones de las espumas de extrusiïn y por tanto a un daïo del aislamiento. Son elementos de construcciïn en los que una buena resistencia tïrmica desempeïa un papel especial, por ejemplo, aislamientos de techo y aislamientos de pared, que estïn expuestos a la radiaciïn solar directa.

Ademïs de buenas propiedades de aislamiento y buena resistencia tïrmica, las espumas de extrusiïn deberïan presentar tambiïn una buena resistencia ante disolventes, sobre todo ante aceite y aceite mineral. Esto es particularmente necesario para elementos de construcciïn que se utilizan en las zonas inferiores de paredes, cimientos y suelos. El documento DE 102004057602 A1 describe placas de espuma de extrusiïn basadas en polimerizados de estireno que presentan una conductividad tïrmica reducida. Se dan a conocer como polimerizados de poliestireno, ademïs de poliestireno, tambiïn polimerizados mixtos que pueden contener ademïs de al menos un 50 % en peso de estireno polimerizado, otros comonïmeros del grupo de a-metilestireno, estirenos de nïcleo halogenado, estirenos de nïcleo alquilado, acrilonitrilo, ïsteres de ïcido (met) acrïlico de alcoholes de 1 a 8 ïtomos de C, compuestos de N-vinilo, anhïdrido maleico y bajas cantidades de compuestos con dos dobles enlaces polimerizables. Como agente de expansiïn, se utiliza preferiblemente una mezcla de agentes de expansiïn de 95 a 20 % en peso de diïxido de carbono, 5 a 80 % en peso de agua y 0 a 75 % en peso de un alcohol, cetona o ïster. En el ïnico ejemplo del documento DE 102004057602, se extruye un poliestireno puro con una mezcla 1:1 de diïxido de carbono y etanol. Las placas de espuma segïn las enseïanzas del documento DE 102004057602 muestran buenas propiedades de aislamiento. Con relaciïn de la resistencia tïrmica y la resistencia a disolventes, existe sin embargo todavïa potencial de mejora.

El documento DE-A 10321787 da a conocer un procedimiento para la fabricaciïn de placas de espuma basadas en copolïmeros de estireno-acrilonitrilo que presentan una resistencia a disolventes mejorada. Como agente de expansiïn o componente agente de expansiïn se utiliza agua. Las placas de espuma obtenibles mediante este procedimiento presentan una buena resistencia a disolventes. En cuanto a la resistencia tïrmica y las propiedades de aislamiento, existe sin embargo todavïa potencial de mejora.

El objetivo de la invenciïn se basa por lo tanto en proporcionar espumas de extrusiïn que presenten buenas propiedades de aislamiento y buenas resistencias a disolventes y tïrmica. Ademïs, las espumas de extrusiïn deberïan presentar una estructura de celda homogïnea y ser accesibles sin el empleo de agentes de expansiïn daïinos para el ambiente como CFC o agentes de expansiïn fïcilmente inflamables como alcanos.

Se consigue el objetivo mediante una espuma de extrusiïn de celda cerrada con una densidad en el intervalo de 20 a 150 g/l y un nïmero de celdas en el intervalo de 1 a 30 celdas por mm, obtenible mediante (a) calentamiento de un componente polimïrico (P) que estï formado por

P1) de 80 a 100 % en peso (referido a P) de uno o varios copolïmeros de estireno-acrilonitrilo (SAN) , que contienen a1) de 18 a 40 % en peso (referido a SAN) de acrilonitrilo polimerizado,

a2) de 60 a 82 % en peso (referido a SAN) de estireno polimerizado, y

a3) de 0 a 22 % en peso (referido a SAN) de al menos un monïmero polimerizado del grupo compuesto por (met) acrilatos de alquilo, ïcido (met) acrïlico, anhïdrido maleico y

maleimidas,

P2) de 0 a 20 % en peso (referido a P) de uno o varios polïmeros termoplïsticos del grupo compuesto por copolïmeros de estireno, poliolefinas, poliacrilatos, policarbonatos (PC) , poliïsteres, poliamidas, polietersulfonas (PES) , polietercetonas (PEK) y polietersulfuros, para la formaciïn de una masa fundida polimïrica,

(b) incorporaciïn de 1 a 12 % en peso (referido a P) de un componente agente de expansiïn (T) que contiene menos de 0, 2 % en peso (referido a P) de agua, que contiene b1) de 15 a 95 % en peso (referido a T) de diïxido de carbono y

b2) de 5 a 85 % en peso (referido a T) de uno o varios co-agentes de expansiïn seleccionados del grupo compuesto por alcoholes C1-C4 y compuestos carbonïlicos C1-C4,

a la masa fundida polimïrica para la formaciïn de una masa fundida espumable,

(c) extrusiïn de la masa fundida espumable en una zona de baja presiïn con espumaciïn hasta espuma de extrusiïn,

(d) adiciïn eventual de aditivos al componente polimïrico (P) o en al menos una de las etapas a) , b) y/o c) .

Es ademïs objeto de la invenciïn el procedimiento descrito para la fabricaciïn de espumas de extrusiïn segïn la invenciïn, asï como el uso de esta espuma como material aislante y como espuma estructural.

La espuma de extrusiïn segïn la invenciïn presenta buenas propiedades de aislamiento, buenas resistencias a disolventes y a la deformaciïn tïrmica. Combina por ello tres propiedades importantes en un material y posibilita por tanto el empleo universal de este material en las aplicaciones mïs distintas, en las que hasta ahora era necesario el empleo de distintos materiales adaptados especialmente para el empleo respectivo. La espuma de extrusiïn segïn la invenciïn es accesible sin el empleo de agentes de expansiïn que son problemïticos desde el punto de vista del medio ambiente o con relaciïn a los reglamentos contra incendios. Ademïs, ofrecen, a pesar de una baja densidad en comparaciïn con las espumas de extrusiïn del estado de la tïcnica, buenas propiedades de aislamiento y mecïnicas con resistencias a disolventes y tïrmica simultïneamente altas.

Espuma de extrusiïn de celda cerrada significa en el sentido de la invenciïn que las celdas medidas segïn la norma DIN ISO 4590 estïn cerradas al menos en un 90 %.

El SAN (P1) utilizado como componente polimïrico (P) y los polïmeros termoplïsticos (P2) segïn la invenciïn pueden fabricarse segïn procedimientos conocidos por el especialista, por ejemplo mediante polimerizaciïn radicïlica, aniïnica o catiïnica en sustancia, soluciïn, dispersiïn o emulsiïn. Se prefiere la fabricaciïn mediante polimerizaciïn radicïlica.

El SAN contiene en general de 18 a 40 % en peso, preferiblemente de 25 a 35 % en peso, y particularmente de 30 a 35 % en peso, de acrilonitrilo polimerizado y en general de 60 a 82 % en peso, preferiblemente de 65 a 75 % en peso, y de forma particularmente preferida de 65 a 70 % en peso, de estireno polimerizado (referido respectivamente a SAN) .

Preferiblemente, el SAN estï compuesto por los componentes a1) y a2) asï como eventualmente a3) .

El SAN puede contener eventualmente de 0 a 22 % en peso (referido a P) de al menos un monïmero polimerizado del grupo compuesto por (met) acrilatos de alquilo, ïcido (met) acrïlico, anhïdrido maleico y maleimidas (componente a3) ) .

Se entiende por (met) acrilatos de alquilo en el marco de la invenciïn tanto acrilatos de alquilo como metacrilatos de alquilo. Se entiende por ïcido (met) acrïlico tanto ïcido acrïlico como ïcido metacrïlico.

Los (met) acrilatos de alquilo preferidos se forman a partir de ïcido... [Seguir leyendo]

1. Espuma de extrusiïn de celdas cerradas con una densidad en el intervalo de 20 a 150 g/l y un nïmero de celdas en el intervalo de 1 a 30 celdas por mm, obtenible mediante (a) calentamiento de un componente polimïrico (P) que estï formado por

P1) de 80 a 100 % en peso (referido a P) de uno o varios copolïmeros de estireno-acrilonitrilo (SAN) , que contienen a1) de 18 a 40 % en peso (referido a SAN) de acrilonitrilo polimerizado, a2) de 60 a 82 % en peso (referido a SAN) de estireno polimerizado, y a3) de 0 a 22 % en peso (referido a SAN) de al menos un monïmero polimerizado del grupo compuesto por (met) acrilatos de alquilo, ïcido (met) acrïlico, anhïdrido maleico y maleimidas,

P2) de 0 a 20 % en peso (referido a P) de uno o varios polïmeros termoplïsticos del grupo compuesto por copolïmeros de estireno, poliolefinas, poliacrilatos, policarbonatos (PC) , poliïsteres, poliamidas, polietersulfonas (PES) , polietercetonas (PEK) y polietersulfuros,

para la formaciïn de una masa fundida polimïrica,

(b) incorporaciïn de 1 a 12 % en peso (referido a P) de un componente de expansiïn (T) que contiene menos de 0, 2 % en peso (referido a P) de agua, que contiene b1) de 15 a 95 % en peso (referido a T) de diïxido de carbono y b2) de 5 a 85 % en peso (referido a T) de uno o varios co-agentes de expansiïn seleccionados del

grupo compuesto por alcoholes C1-C4 y compuestos carbonïlicos C1-C4, a la masa fundida polimïrica para la formaciïn de una masa fundida espumable,

(c) extrusiïn de la masa fundida espumable en una zona de baja presiïn con espumaciïn hasta espuma de extrusiïn,

(d) adiciïn eventual de aditivos al componente polimïrico en al menos una de las etapas a) , b) y/o c) .

2. Espuma de extrusiïn segïn la reivindicaciïn 1, en la que se utilizan de 1 a 8 % en peso de componente de expansiïn (T) que contiene b1) de 15 a 95 % en peso (referido a T) de diïxido de carbono y

b2) de 5 a 85 % en peso (referido a T) de uno o varios co-agentes de expansiïn seleccionados del grupo compuesto por alcoholes C1-C4, cetonas C3-C4 y ïsteres C2-C4.

3. Espuma de extrusiïn segïn la reivindicaciïn 1 o 2, caracterizada porque el componente polimïrico (P) estï compuesto exclusivamente por el componente (P1) .

4. Espuma de extrusiïn segïn una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el componente polimïrico (P) contiene exclusivamente como monïmeros acrilonitrilo y estireno.

5. Espuma de extrusiïn segïn una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque como componente 35 agente de expansiïn (T) se utiliza una mezcla de diïxido de carbono y etanol.

6. Espuma de extrusiïn segïn una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque como componente agente de expansiïn (T) se utiliza una mezcla de diïxido de carbono y acetona.

7. Espuma de extrusiïn segïn una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque como componente agente de expansiïn (T) se utiliza una mezcla de diïxido de carbono y formiato de metilo.

8. Espuma de extrusiïn segïn una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque como componente agente de expansiïn (T) se utiliza una mezcla de diïxido de carbono, acetona y etanol.

9. Espuma de extrusiïn segïn una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque la proporciïn total de componente agente de expansiïn (T) estï compuesta por diïxido de carbono y etanol y asciende como mïximo a 8

% en peso (referida a P) , siendo la proporciïn de diïxido de carbono como mïximo de 6 % en peso y la proporciïn de etanol como mïximo de 5 % en peso.

10. Espuma de extrusiïn segïn la reivindicaciïn 6, caracterizada porque la proporciïn total de componente agente de expansiïn (T) estï compuesta por diïxido de carbono y acetona y asciende como mïximo a 8 % en peso (referida a P) , siendo la proporciïn de diïxido de carbono como mïximo de 6 % en peso y la proporciïn de acetona como mïximo de 5 % en peso.

11. Espuma de extrusiïn segïn la reivindicaciïn 8, caracterizada porque la proporciïn total de componente agente de expansiïn (T) estï compuesta por diïxido de carbono, acetona y etanol y asciende como mïximo a 8 % en peso (referida a P) , siendo la proporciïn de diïxido de carbono como mïximo de 6 % en peso y la proporciïn de mezcla de acetona y etanol como mïximo de 5 % en peso.

12. Espuma de extrusiïn segïn la reivindicaciïn 11, caracterizada porque la proporciïn de acetona asciende al menos a 50 % en peso (referida a la mezcla de acetona/etanol) .

13. Procedimiento para la fabricaciïn de una espuma de extrusiïn con una densidad en el intervalo de 20 a 150 g/l y un nïmero de celdas en el intervalo de 1 a 30 celdas por mm mediante 15 (a) calentamiento de un componente polimïrico (P) que estï formado por P1) de 80 a 100 % en peso (referido a P) de uno o varios copolïmeros de estireno-acrilonitrilo (SAN) , que contienen a1) de 18 a 40 % en peso (referido a SAN) de acrilonitrilo polimerizado, a2) de 60 a 82 % en peso (referido a SAN) de estireno polimerizado, y

a3) de 0 a 22 % en peso (referido a SAN) de al menos un monïmero polimerizado del grupo compuesto por (met) acrilatos de alquilo, ïcido (met) acrïlico, anhïdrido maleico y maleimidas,

P2) de 0 a 20 % en peso (referido a P) de uno o varios polïmeros termoplïsticos del grupo compuesto por copolïmeros de estireno, poliolefinas, poliacrilatos, policarbonatos (PC) , poliïsteres, 25 poliamidas, polietersulfonas (PES) , polietercetonas (PEK) y polietersulfuros, para la formaciïn de una masa fundida polimïrica,

(b) incorporaciïn de 1 a 12 % en peso (referido a P) de un componente agente de expansiïn (T) que contiene menos de 0, 2 % en peso (referido a P) de agua, que contiene b1) de 15 a 95 % en peso (referido a T) de diïxido de carbono y 30 b2) de 5 a 85 % en peso (referido a T) de uno o varios co-agentes de expansiïn seleccionados del

grupo compuesto por alcoholes C1-C4 y compuestos carbonïlicos C1-C4, a la masa fundida polimïrica para la formaciïn de una masa fundida espumable,

(c) extrusiïn de la masa fundida espumable en una zona de baja presiïn con espumaciïn hasta espuma de extrusiïn,

(d) adiciïn eventual de aditivos al componente polimïrico (P) en al menos una de las etapas a) , b) y/o c) .

14. Procedimiento segïn la reivindicaciïn 13, caracterizado porque el componente polimïrico (P) estï compuesto solo por el componente (P1) .

15. Procedimiento segïn una de las reivindicaciones 13 o 14, caracterizado porque el componente polimïrico

(P) contiene exclusivamente como monïmeros acrilonitrilo y estireno.

16. Procedimiento segïn una de las reivindicaciones 13 a 15, caracterizado porque como componente agente de expansiïn T se utiliza una mezcla de diïxido de carbono y etanol.

17. Procedimiento segïn una de las reivindicaciones 13 a 15, caracterizado porque como componente agente de expansiïn (T) se utiliza una mezcla de diïxido de carbono y acetona.

18. Uso de la espuma de extrusiïn segïn una de las reivindicaciones 1 a 12 como material aislante.

19. Uso de la espuma de extrusiïn segïn una de las reivindicaciones 1 a 12 como espuma estructural. 12