Procedimiento para la fabricación de masas poliméricas espumables, procedimiento para la fabricación de masas espumadas a partir de las anteriores, masas poliméricas espumadas y cinta adhesiva provista de ellas.

Procedimiento para la fabricación de una masa polimérica espumable empleando microesferas huecas expandibles,

caracterizado porque dicho procedimiento empieza con dos tramos separados, en los que

- se emplean microesferas huecas expandibles solamente en uno de los dos tramos separados del proceso;

- en un primer tramo de proceso se mezclan y se desgasifican las primeras materias de partida, a las que pertenecen por lo menos una parte predominante del o de los polímeros a emplear, generándose una mezcla previa;

- en un segundo tramo de proceso se desgasifican las segundas materias de partida, a las que pertenecen las microesferas huecas a emplear,

- se somete esta mezcla previa a una presión tal que la combinación de esta presión con la temperatura de la mezcla previa se sitúe por debajo de la combinación crítica de presión y temperatura para el desencadenamiento de la expansión de las microesferas huecas a emplear y

- después se añaden las materias de partida tratadas en el segundo tramo de proceso a la mezcla previa preparada en el primer tramo de proceso, con ello se indica la confluencia del primer tramo de proceso y el segundo tramo de proceso.

Procedimiento para la fabricación de masas poliméricas espumables, procedimiento para la fabricación de masas espumadas a partir de las anteriores, masas poliméricas espumadas y cinta adhesiva provista de ellas

En la invención se describe un procedimiento para la fabricación de una masa polimérica espumada con microesferas huecas de polímeros expandidos y una masa polimérica espumada de este tipo. La invención se centra en una masa polimérica espumada de este tipo y en un procedimiento para su fabricación, dicha masa es viscoelástica y, con mayor preferencia, es pegajosa de modo permanente. La invención se refiere además a una cinta adhesiva, que contiene dicha masa sobre un soporte y/o en una o dos capas permanentemente pegajosas dispuestas sobre la superficie.

Para la espumación de masas poliméricas ya es sabido entre otros el uso de microesferas poliméricas huecas, los llamados microglobos. Los microglobos presentan un envoltorio polimérico propio y dentro de él un líquido, que, en un paso de tratamiento, por lo general por aportación de calor o por generación de calor, se lleva a la expansión a la fase gaseosa con un reblandecimiento simultáneo tan amplio, que este envoltorio puede ver muy ampliado el volumen ocluido en su interior. Los polímeros espumados con microglobos se conocen y se han descrito desde hace mucho tiempo, también como masas pegajosas permanentes. El término "masa pegajosa permanente" significa lo mismo que "masa autoadhesiva" o "masa adhesiva sensible a la presión". Pertenecen al estado de la técnica los documentos DE 21 05 877 C, EP 1 102 809 A1 y DE 195 31 631 A1.

Los tipos conocidos de polímeros espumados con microglobos, en especial las masas autoadhesivas, además de las cavidades huecas generadas por los microglobos (que a menudo se llaman "cavernas") presentan también cavidades huecas que no están envueltas por una vaina polimérica propia. La presencia de cavernas, que no están rodeadas por una vaina polimérica propia, favorece según los conocimientos de los inventores la generación de espumas de poro abierto.

Pero según los conocimientos de los inventores, tales polímeros espumados serían mejores, si tuvieran cavernas generadas solamente por los microglobos, porque estos consiguen un reparto más homogéneo de los tamaños de los poros abiertos y una mayor cohesión, sin merma de la adhesión. Por otro lado, en unas pocas aplicaciones es deseable una mayor resistencia a la permeabilidad de los gases y de los líquidos, dicha resistencia puede lograrse con los poros cerrados. Además, tales cavernas sin vaina polimérica propia sometidas a presión y/o calor tienden a desmoronarse y/o a unirse entre sí para formar burbujas grandes.

En cambio, los materiales, por ejemplo los que se indican en el documento DE 21 05 877 C que se espuman no con microglobos, sino por cualquier otro método, son susceptibles de derrumbarse de modo irreversible por la presión y la temperatura. Además su fuerza de cohesión es menor.

Las masas poliméricas espumadas con microglobos presentan los mismos inconvenientes, cuando demasiados microglobos se colapsan en el procedimiento. Según EP 1 102 809 A1 los expertos esperan que se produzca tal colapso cuando los microglobos se expanden en un momento demasiado tan temprano que, con posterioridad, tengan que someterse todavía a tensiones considerables, ya sean de cizallamiento, ya sean por la presión de expansión debida al calor. La blandura de la membrana debida a las temperaturas elevadas que por lo generan se registran en el procedimiento y también su delgadez debida al alargamiento derivado de la expansión hacen que la membrana se rasgue fácilmente, con lo cual el gas propelente de los microglobos se liberaría en forma de burbuja gaseosa desestabilizadora dentro de la espuma polimérica. Por ello deberá reprimirse la expansión precoz.

Por el documento DE 195 31 631 A1 se conoce un procedimiento, en el que ciertamente por la disposición posterior del paso de la expansión parece haberse excluido el desgarro de las membranas de los microglobos, pero en el que por incorporación mediante mezclado de los microglobos de tipo granulado y otros aditivos se introduce también aire en la matriz del polímero y de este modo se generan de nuevo y de modo inconveniente las cavernas mencionadas, cuya superficie envolvente no está estabilizada ni impermeabilizada mediante una vaina polimérica.

Por el documento DE 10 2009 015 233 se conoce un procedimiento de fabricación de un sistema de masa espumada, en el que en una primera máquina mezcladora se introducen microglobos expandibles en el sistema de masa y dicho sistema de masa provisto de los microglobos se calienta con sobrepresión y los microglobos se expanden al salir de la primera máquina mezcladora.

El objetivo de la invención es desarrollar una masa polimérica espumada, con preferencia una masa autoadhesiva, exenta de tales cavidades huecas, que no se generen con los microglobos. Es decir, aparte de los microglobos expandibles deberán emplearse para la consecución de la espuma microglobos en cualquier caso no expandibles, por ejemplo esterillas de vidrio huecas, pero reprimiendo cualquier formación de burbujas de gases libres.

Una caverna producida por un microglobo expandible tiene una vaina de tipo membrana de un polímero o de una mezcla de polímeros, que a pesar de toda la dilatabilidad lograda por el calentamiento presenta en las temperaturas

más frías de la aplicación del producto acabado de la invención una elasticidad mayor que la matriz de masa polimérica envolvente.

Este objetivo se alcanza con un procedimiento de fabricación de una masa polimérica espumable empleando microesferas huecas expandióles,

- en el que en un primer tramo de proceso se mezclan y se desgasifican las primeras materias de partida, a las que pertenecen por lo menos una parte predominante del o de los polímeros a emplear, generándose una mezcla previa,

- después se somete esta mezcla previa a una presión tal que la combinación de esta presión con la temperatura de la mezcla previa se sitúe por debajo de la combinación crítica de presión y temperatura para el desencadenamiento de la expansión de las microesferas huecas a emplear,

- en el que en un segundo tramo de proceso se desgasifican las segundas materias de partida, a las que pertenecen las microesferas huecas a emplear,

- después se añaden las materias de partida tratadas en el segundo tramo de proceso a la mezcla previa preparada en el primer tramo de proceso, con ello se indica la confluencia del primer tramo de proceso y el segundo tramo de proceso,

- a continuación se mezclan las segundas materias de partida con la mezcla previa.

El resultado del proceso definido en la reivindicación 1 y descrito con mayor detalle en las reivindicaciones de 2 a 8 es una masa polimérica todavía no espumada, que casi no contiene gas libre. Su ventaja especial consiste en que a partir de ella puede espumarse una masa polimérica tal, que siempre contenga una cantidad extraordinariamente pequeña de gas libre; en efecto, la porción de cavernas sin vaina polimérica propia que puede conseguirse se sitúa por debajo del 2 % en volumen, en una forma preferida de ejecución del proceso se sitúa incluso por debajo del 0,5 % en volumen.

Los mlcroglobos son cuerpos huecos aprox. esféricos, que tienen una vaina polimérica elástica y termoplástica; por ello se denominan también microesferas pollmérlcas expandióles o microesferas huecas.

Los mlcroglobos están llenos de líquidos de punto de ebullición bajo o de gas licuado. Como material de la vaina se emplean en especial el poliacrilonltrllo, el polljdlcloruro de vinilo) (PVDC), el poli(cloruro de vinilo) (PVC), las pollamldas o los pollacrilatos. Como líquido de punto de ebullición bajo son idóneos en especial los hidrocarburos de tipo alcano inferior, por ejemplo el ¡sobutano o el isopentano, que pueden ocluirse dentro de la vaina polimérica en forma de gas licuado a presión.

Por acción sobre los mlcroglobos, en especial por aportación o por generación de calor, por ejemplo por ultrasonidos o por irradiación de microondas, por un lado se reblandece la vaina polimérica externa, pero al mismo tiempo el gas propelente líquido que se halla dentro de la vaina pasa al estado gaseoso. En una combinación determinada de presión y temperatura, que en el contexto de este documento se denomina combinación crítica, los microglobos se dilatan de modo irreversible y se expanden en tres dimensiones. La expansión finaliza cuando se equilibran la presión interior y la exterior. Dado que la vaina polimérica se conserva, de este modo se consigue una espuma de poro cerrado.

En el mercado se... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la fabricación de una masa polimérica espumable empleando microesferas huecas expandibles, caracterizado porque dicho procedimiento empieza con dos tramos separados, en los que

- se emplean microesferas huecas expandibles solamente en uno de los dos tramos separados del proceso;

- en un primer tramo de proceso se mezclan y se desgasifican las primeras materias de partida, a las que pertenecen por lo menos una parte predominante del o de los polímeros a emplear, generándose una mezcla previa;

- en un segundo tramo de proceso se desgasifican las segundas materias de partida, a las que pertenecen las microesferas huecas a emplear,

- se somete esta mezcla previa a una presión tal que la combinación de esta presión con la temperatura de la mezcla previa se sitúe por debajo de la combinación crítica de presión y temperatura para el desencadenamiento de la expansión de las microesferas huecas a emplear y

- después se añaden las materias de partida tratadas en el segundo tramo de proceso a la mezcla previa preparada en el primer tramo de proceso, con ello se indica la confluencia del primer tramo de proceso y el segundo tramo de proceso.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la desgasificación de por lo menos las microesferas huecas expandibles se realiza en el segundo tramo de proceso sin aplicar una depresión, a saber, por impregnación de las microesferas huecas expandibles en un líquido, con preferencia en un aceite.

3. Procedimiento según por lo menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la temperatura de la mezcla previa en el momento de añadir las segundas materias de partida es tan elevada que combinada con la presión ambiental podría desencadenar la expansión de las microesferas huecas expandibles.

4. Procedimiento según por lo menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque después de la adición de las segundas materias de partida a la mezcla previa con sobrepresión se alcanza una combinación subcrítica de presión y temperatura, es decir, un combinación tal que se sitúa por debajo de la combinación crítica de presión y temperatura para el desencadenamiento de la expansión de las microesferas huecas a emplear y se mantiene por lo menos durante un tiempo suficiente para que se logre una distribución homogénea de las demás materias de partida dentro de la mezcla previa.

5. Procedimiento según por lo menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el mezclado de la mezcla previa con las microesferas huecas se efectúa en una primera máquina mezcladora, con preferencia en una extrusora provista de una boquilla en su extremo, manteniéndose la combinación subcrítica de presión y temperatura hasta el momento de la salida de la máquina mezcladora, de modo que la expansión de las microesferas huecas no se inicie hasta que hayan salido de las máquina mezcladora.

6. Procedimiento según por lo menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en el segundo tramo de proceso se suspenden las demás materias de partida en un líquido.

7. Procedimiento según la reivindicación 6, caracterizado porque el líquido, en el que se suspenden las materias de partida del segundo ramo del proceso, se elige de tal manera que en ninguna de las combinaciones de presión y temperatura que se producen después de la confluencia del segundo tramo del proceso con el primer tramo del proceso pueda producir la formación de burbujas de gas dentro de la masa polimérica.

8. Procedimiento según por lo menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque como materias de partida de la masa polimérica se emplean sobre todo poliacrilatos, pollolefinas, cauchos naturales y/o cauchos sintéticos, cuyos pesos moleculares ponderales medios Mw son superiores a 500 000 g/mol, con preferencia superiores a 600 000 g/mol, con preferencia especial superiores a 700 000 g/mol.

9. Procedimiento de espumación de una masa polimérica espumables después de la fabricación de una masa polimérica espumable según por lo menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la expansión de las microesferas huecas se lleva a cabo después del mezclado, con preferencia con enfriamiento simultáneo de la masa polimérica.

10. Procedimiento según la reivindicación 9, caracterizado porque una vez realizada la expansión de las microesferas huecas se moldea la masa polimérica en una máquina de rodillos para generar una producto en forma de capa.

11. Procedimiento según la reivindicación 9 ó 10, caracterizado porque la masa polimérica se retícula, por lo menos en su mayor parte después de la expansión, con preferencia en su mayor parte después de su moldeo como capa.

12. Procedimiento según por lo menos una de las reivindicaciones 9, 10 ú 11, caracterizado porque la reticulación se alcanza mediante un reticulante activable térmicamente, evitando en especial el uso de rayos UV y/o de haces de electrones.

13. Procedimiento según la reivindicación 12, caracterizado porque como reticulante activable térmicamente se

emplean isocianatos, epóxidos en combinación con acelerantes de tipo amina y/o derivados de ciclohexilo epoxidados.

14. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque con él se fabrica una masa 10 polimérica espumada, por lo menos casi libre de gases, que tiene una pegajosidad permanente.

15. Masa polimérica espumada que contiene microesferas huecas expandibles, en especial que puede obtenerse por uno de los procedimientos anteriores, caracterizada porque la porción de cavernas sin vaina polimérica propia no supera el 2 % en volumen, con preferencia no supera el 0,5 % en volumen.