ES2222520T3

ES2222520T3 - Compuestos sellantes y de calafateo, estables y espumados y metodos de uso de los mismos.

Info

Publication number: ES2222520T3
Application number: ES97940557T
Authority: ES
Inventors: Patrick J. Lucas; Anthony J. Taylor
Original assignee: DAP Products Inc
Current assignee: DAP Products Inc
Priority date: 1996-09-19
Filing date: 1997-08-29
Publication date: 2005-02-01
Anticipated expiration: 2017-08-29
Also published as: AR008433A1; ATE268794T1; EP0928312A1; CA2266350A1; AU732516B2; CA2266350C; DE69729462T2; AU4230897A; EP0928312A4; PT928312E; NO321122B1; NO991291D0; DK0928312T3; EP0928312B1; WO1998012248A1; NO991291L; DE69729462D1

Abstract

SE PRESENTAN COMPOSICIONES ESTABLES DE ESPUMA PARA EL CALAFATEO, SELLADO Y AISLAMIENTO. LAS COMPOSICIONES COMPRENDEN SURFACTANTES LIPOFILICOS, NO IONICOS, CEROSOS DE ESTADO SOLIDO, QUE TIENEN VALORES BAJOS DE HLB. LOS SURFACTANTES, DESPUES DE LA DISPENSACION EN FORMA DE ESPUMA DE LA COMPOSICION, SUMINISTRAN UN SOPORTE ESTABLE PARA LAS BURBUJAS FORMADAS A PARTIR DEL SECADO DE UNA EMULSION DE LATEX DE UN POLIMERO PARA LA FORMACION DE PELICULAS Y UN PROPELENTE DE HIDROCARBONO LIQUIDO VOLATIL. ADEMAS DE SER USADA EN PROCEDIMIENTOS DE CALAFATEO, SELLADO O AISLAMIENTO, LA COMPOSICION PUEDE UTILIZARSE PARA FORMAR TERRENOS ARTIFICIALES U OTRAS SUPERFICIES ESTRUCTURALES ENDURECIBLES QUE PUEDEN CONSTITUIR UN SOPORTE PARA ACTIVIDADES DE RECREO, ARTESANALES Y SIMILARES.

Description

Compuestos sellantes y de calafateo, estables y espumados y métodos de uso de los mismos.

La presente invención se refiere a composiciones espumables que, con la liberación espumada de las mismas a partir de un recipiente de aerosol o similar, presentan un producto espumado estable que puede usarse como un compuesto de calafateo, sellante o aislante.

Las composiciones de calafateo, aislantes y sellantes se usan para sellar juntas y otros huecos y para reforzar armazones, baldosas, paneles, enlistonados, tableros para tabiques y otros montajes estructurales. La aplicación de espuma de tales composiciones a partir de envases presurizados y similares es sumamente deseable debido principalmente a la facilidad general de aplicación. Las preocupaciones por la limpieza fácil requieren que tales productos espumados deben lavarse simplemente con agua y disoluciones jabonosas.

Algunas de las composiciones espumadas disponibles no son estables y se contraen excesivamente tras la aplicación de espuma a la estructura deseada. Por tanto, resulta bastante obvio que estos productos no proporcionan una eficacia total de sellado o aislamiento. Además, otros productos espumados tienen a combarse o gotear tras su aplicación, lo que conduce de nuevo a fallos.

Por consiguiente, es un objeto proporcionar una composición espumable de calafateo, aislante o sellante que no se contraiga sustancialmente tras la aplicación. Otro objeto es proporcionar una composición espumable que, tras el espumado, pueda limpiarse fácilmente con agua y jabón.

Sumario de la invención

Estos y otros objetos se cumplen por las composiciones espumables de la presente invención. Pueden usarse composiciones según la invención, por ejemplo, para proporcionar compuestos de parcheo y calafateo de espuma de látex, estuco de espuma de látex, incluyendo el tratamiento de paredes interiores y exteriores, revestimientos de techos y tejados y adhesivos de espuma de látex. Las composiciones pueden disponerse en envases de aerosol presurizados para la aplicación de gotas espumadas de calafateo o pueden estar contenidas dentro de grandes embalajes a granel presurizados que tienen conectores de pistola o manguito flexibles asociados con ellos, de manera que los contratistas de obras y similares puedan suministrar fácilmente grandes cantidades de las composiciones.

A diferencia de los sellantes de espuma de poliuretano, las composiciones según la invención pueden lavarse simplemente con agua. Los poliuretanos actuales no se lavan, sino que simplemente se quitan con el tiempo. Además, a diferencia de los productos basados en poliuretano, las composiciones serán más estables debido a la propensión del uretano hacia la expansión incontrolable. Adicionalmente, las espumas según la invención son más "trabajables" y proporcionan superficies más lisas tras su aplicación que con los uretanos.

Las composiciones según la invención comprenden una emulsión acuosa de látex de un polímero filmógeno. La emulsión de látex es dispersable en agua y, en consecuencia, puede lavarse a mano por el usuario con agua y
jabón.

Las composiciones según la invención comprenden además un tensioactivo no iónico, lipófilo y sólido que tiene un valor de HLB (equilibrio hidrófilo-lipófilo) de aproximadamente 3 a aproximadamente 8, más preferiblemente de aproximadamente 3,5 a aproximadamente 6. Estos tensioactivos son insolubles en agua y se escogen del grupo de los ésteres de ácidos grasos (es decir, C_{12} y superiores), éteres de alcoholes grasos y amidas de ácidos grasos. Más preferiblemente, el tensioactivo comprende uno o más alcoholes grasos etoxilados.

Puede emplearse un portador de componentes propelentes gaseosos licuables. Sin embargo, se prefiere usar una combinación de dimetil éter (DME) y un hidrocarburo líquido volátil, en la que el hidrocarburo líquido está presente, en volumen, en una cantidad mayor que el DME.

También pueden añadirse a la composición materiales de relleno convencionales para proporcionar el anti-combado o la pigmentación deseados.

La invención se describirá adicionalmente junto con los dibujos adjuntos y la descripción detallada.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es una vista esquemática que muestra el uso de las composiciones espumables de la invención como un calafateo para rellenar los espacios que existen entre paneles de tableros para tabiques adyacentes de una construcción;

la figura 2 es una vista esquemática que muestra el uso de las composiciones para aislar estructuras de construcción;

la figura 3 es una vista esquemática que destaca el uso de las composiciones de la invención en métodos de parcheo de paredes;

la figura 4 es una vista esquemática que muestra un terreno artificial compuesto de las presentes composiciones espumables, mostrado aquí como un soporte para una muestra floral; y

la figura 5 es una vista esquemática de un montaje de maqueta de tren, que tiene un fondo de terreno compuesto de las composiciones espumables de la invención.

Descripción detallada de la invención

Las composiciones de la invención están contenidas, antes del espumado, en un aerosol o envase más grande para contener cantidades a granel, que tras llenarlo con la composición, se carga a suficiente presión para expulsar una gota o hebra similar a una cuerda, espumadas, de material desde el alojamiento. Tales envases son bien conocidos en la técnica y no es necesario explicarlos en el presente documento. Basta establecer aquí que tales envases están asociados operativamente con medios de valor suficiente como para abrir selectivamente el envase, permitiendo así la expulsión de los componentes presurizados alojados en ellos y cerrar el envase tras la aplicación de espuma deseada. Un envase de aerosol que puede adaptarse para su uso en proporcionar un producto espumado similar al calafateo según la invención se muestra en la patente de los EE.UU. 3.705.669 (Cox).

Las composiciones de la invención comprenden un polímero filmógeno presente en forma de emulsión. El polímero filmógeno puede definirse como dispersable por agua cuando está en forma de emulsión y el propio polímero es dispersable o soluble en el propelente líquido, tal como se especificará adicionalmente en el presente documento. Con filmógeno se quiere decir que el polímero, tras la evaporación del propelente, debe permanecer en forma de una espuma cohesiva. Generalmente, los polímeros termoplásticos como clase son aceptables como polímeros filmógenos. Los polímeros derivados de compuestos etilénicamente insaturados, tales como el estireno y/o el ácido acrílico y sus ésteres de alquilo inferior pueden mencionarse como ejemplos, junto con otros compuestos vinílicos, tales como el acetato de vinilo, el butirato de vinilo, etc. Una lista ejemplo de polímeros filmógenos adecuados puede observarse en la patente de los EE.UU. 4.381.066.

Se prefieren las emulsiones de látex que comprenden ácido acrílico, acrilatos de alquilo inferior, estireno, acetato de vinilo y/o polímeros basados en etileno. Una combinación preferida es una combinación de un copolímero de estireno/acrílico con un copolímero de acetato de vinilo/etileno. Las temperaturas de transición vítrea de los constituyentes poliméricos pueden variar en un amplio intervalo de aproximadamente -40 hasta aproximadamente 110ºC, dependiendo del grado de dureza deseado en última estancia para la espuma.

Los constituyentes propelentes pueden escogerse de una amplia variedad de propelentes conocidos tales como los alcanos C_{1}-C_{6} y los alquenos C_{1}-C_{6}. A este respecto, pueden emplearse hidrocarburos líquidos volátiles, tales como propano, n-butano, isobutano, hexano, n-pentano, 2-metilbutano, 1-penteno, buteno, 2-metil-2-buteno, ciclobutano, ciclopentano y ciclohexano. Menos deseablemente, pueden emplearse hidrocarburos halogenados, tales como el cloruro de vinilo, cloruro de metilo, bromuro de metilo, diclorodifluorometano 1,1,1,2-tetrafluoroetano y 1,1-difluoroetano, etc., aunque algunos de estos no son favorables debido a las preocupaciones medioambientales. Una lista detallada de propelentes líquidos puede observarse en la patente de los EE.UU. 4.381.066 (Page).

Además del componente de hidrocarburo líquido volátil descrito anteriormente, el propelente comprende preferiblemente dimetil éter (DME). La cantidad de DME en la composición de propelente se controla de manera que el hidrocarburo líquido volátil esté presente en una cantidad volumétricamente mayor que el DME. Por ejemplo, el hidrocarburo líquido volátil debe estar presente en una cantidad (en volumen) de 1-5:1, preferiblemente 2:1 de hidrocarburo líquido volátil:DME.

Se ha encontrado que el uso de DME en el propelente intensifica el secado rápido de las espumas resultantes. El propelente se añade a la composición espumable en una cantidad del 2-10% en peso, basado en el peso total de la composición. Preferiblemente, el propelente está presente en una cantidad de entre aproximadamente el 4-6% en peso.

La elección del tensioactivo que ha de emplearse es importante. El tensioactivo debe ser un compuesto lipófilo, ceroso, sólido y no iónico, que tenga un valor de HLB de aproximadamente 3 - aproximadamente 8, preferiblemente de aproximadamente 3,5 - aproximadamente 6. Estos tensioactivos son insolubles en agua y se escogen de ésteres de ácidos grasos (es decir, C_{12} o superiores), éteres de alcoholes grasos y amidas de ácidos grasos.

En cuanto a los éteres de alcoholes grasos, éstos incluyen alcoholes grasos alcoxilados (preferiblemente, Et-O-).

Los resultados preliminares han indicado que los siguientes tipos de tensioactivos son eficaces:

alcoholes grasos etoxilados

amidas de ácidos grasos

ésteres de ácidos grasos

Además de los componentes anteriores, las composiciones espumables también pueden comprender un dispersante/disolvente, tal como isopropanol, para ayudar a dispersar el tensioactivo. El isopropanol también ayuda en el secado de la espuma y actúa como disipador térmico cuando el tensioactivo sólido se funde y se mezcla durante la preparación de la formulación espumable.

Pueden añadirse opcionalmente otros componentes que incluyen materiales de relleno tales como sílice, asbestos, yeso, dióxido de titanio, óxido de zinc, siloxanos, otros pigmentos diversos y carbonato de calcio, etc. Pueden incluirse en la formulación etilenglicol y otros agentes de congelación-descongelación. También se ha observado que posiblemente pueden añadirse compuestos retardadores de la llama. Estos incluyen óxidos de antimonio, parafinas bromadas y cloradas, Al(OH)_{3} y retardadores de la llama aromáticos. Todos estos compuestos se denominan en el presente documento ampliamente como "materiales de relleno".

Además, pueden incluirse compuestos hidrófugos en la formulación, según sea necesario. A este respecto, un portador de tales compuestos está comercialmente disponible y podría usarse. Ejemplos de compuestos hidrófugos incluyen los siloxanos, ceras y compuestos hidrófugos catiónicos. Los datos preliminares indican que los compuestos hidrófugos catiónicos proporcionan una función hidrófuga intensificada sin producir "combado" excesivo en la formulación espumada. Actualmente, se prefieren las aminas catiónicas tales como las sales de amonio cuaternario. Uno de tales productos está disponible con la marca comercial Mackernium SDC-85 de McIntyre Group Ltd., University Park, Illinois. Este producto es un cloruro de estearalconio disponible en forma de escamas.

Si se utilizan envases de metal férrico para alojar la formulación, puede ser deseable añadir una cantidad minoritaria de un componente inhibidor de la corrosión a la formulación. De nuevo, éstos están disponibles de muchos proveedores comerciales. Un ejemplo de tales inhibidores de la corrosión está disponible de Raybo Chemical Co., bajo la marca comercial "Raybo 60 No Rust".

También pueden añadirse agentes antimicrobianos, tales como fungicidas, algicidas, antimohosos, etc. Uno de tales fungicidas se vende con la marca "Polyphase AF1" y está disponible de Troy Chemical.

Ejemplos de composiciones incluyen los siguientes componentes:

		(% en peso basado en el peso de la
		composición espumable antes de
(a) emulsión de polímero filmógeno aceite/agua	50-98	cargar el propelente)
(b) tensioactivos	1-10	''
(c) dispersante/disolvente	1-10	''
(d) materiales de relleno	0-40	''
(e) compuestos hidrófugos	0-5	''
(f) inhibidores de la corrosión	0-5	''
(g) agentes antimicrobianos	0-5	''

(a)(b)(c)(d)(e)(f) y (g) se añaden hasta el 100% en peso

Propelente	2-10	(% en peso basado en el peso de la
		composición que incluye el propelente)

Normalmente, los tensioactivos y compuestos hidrófugos se funden y se mezclan con el dispersante/disolvente. Esta mezcla resultante se mezcla con la emulsión o emulsiones poliméricas necesarias y después se añaden los compuestos de material de relleno deseados, tal como se describió anteriormente. La carga de propelente se añade entonces en una cantidad de aproximadamente el 2-10% en peso, lo que ejerce presión dentro del envase hasta aproximadamente 10 psig a temperatura ambiente.

Ejemplos

Se seleccionó una variedad de diferentes tipos de tensioactivo para observar cuáles podrían emplearse posiblemente para proporcionar una composición sellante y de calafateado de espuma estable. Se emplearon las siguientes pruebas de selección.

Preparación de las formulaciones de selección

Los tensioactivos necesarios se añadieron y se mezclaron con isopropanol. En aquellos casos en los que los tensioactivos estaban presentes en forma sólida, se fundieron antes de mezclarse. Una vez agitada la mezcla resultante, se añadió el (los) látex poliméricos necesarios. Después se cargaron aproximadamente 340 gramos de la emulsión resultante en un envase de aerosol, junto con una mezcla de propelente líquida que comprendía el propelente de hidrocarburo líquido "A-70" (es decir, propano, n-butano e isobutano) y dimetileter (DME). La carga total de propelente fue de aproximadamente el 4-6% en peso, basado en el peso combinado de la emulsión y el propelente. El "A-70" estaba presente en una cantidad de 2:1 en volumen de "A-70":DME.

Pruebas de expansión

Las formulaciones de selección se pulverizaron entonces desde el recipiente en forma de gotas similares a espuma. Se midió la altura inicial de cada gota y después se midió la altura de nuevo tras 18-24 horas. La expansión (o contracción) se midió según la fórmula

\frac{altura \ de \ la \ gota \ tras \ 18-24 \ horas^{2}}{altura \ inicial \ de \ la \ gota}= aumento volumétrico

Los aumentos volumétricos del orden de aproximadamente 0,45 y superiores se consideraron aceptables para pasar las pruebas de selección. Más deseables son expansiones de aproximadamente 0,6 a 1,0 y superiores, prefiriéndose claramente valores de expansión de aproximadamente 1 y superiores.

Prueba de suavidad

Cuarenta horas después de haberse producido las gotas de las formulaciones, se usó un penetrómetro para medir la profundidad de la penetración de la aguja en cada una de las muestras de prueba. Se consideró aceptable una penetración inferior a aproximadamente 10 mm, ya que mostraba las características de dureza necesarias deseables para un material de calafateo o aislamiento.

Absorción de H_{2}O

Se extruyó una barrera de espuma de una pulgada en la parte superior de una muestra de barrera de algodón de una pulgada y media en una copa de ocho onzas. Se dejó secar la espuma durante aproximadamente 40 horas. Las copas se sumergieron en un flujo (80 ml/min +/- 10) de agua corriente durante aproximadamente un minuto. Se midió el aumento en el peso de la muestra de espuma/copa.

Formulaciones de selección probadas

A menos que se especifique lo contrario, las formulaciones probadas fueron las siguientes:

(1) tensioactivo	\approx 2% en peso
(2) IPA (alcohol isopropílico)	\approx 1,5% en peso
(3) polímero filmógeno	\approx 60% en peso
(4) agua	\approx el resto

Ejemplo 1

Se consideró que las composiciones siguientes mostradas en la tabla 1 pasaban las pruebas de selección debido principalmente a su capacidad para formar gotas de espuma estables, tal como se observó especialmente por el rendimiento satisfactorio de aproximadamente 0,45 y superiores en las pruebas de expansión. Mediante el uso del término "estable" se quiere decir que las espumas no se hunden sustancialmente con el secado. El hecho de que los candidatos pasen esta selección inicial no significa en absoluto que estas formulaciones proporcionen un producto comercialmente viable. Tras la selección inicial del producto, se llevaron a cabo pruebas adicionales, lo que condujo a la determinación de la realización preferida especificada más adelante.

\vskip1.000000\baselineskip

\vskip1.000000\baselineskip

\vskip1.000000\baselineskip

(Tabla pasa a página siguiente)

TABLA 1 Candidatos que pasan las pruebas de selección

1

Otra combinación de tensioactivo, concretamente Incroquat CR, en una cantidad del 5,5% en peso, pasó la prueba de selección. Este tensioactivo es una mezcla de tensioactivos que incluye C_{16}-OH y aceite de ricino de PEG(40) (polietilenglicol) en combinación con cloruro de estearilalconio.

Candidatos que no funcionaban

Se consideró que las formulaciones que incluyen los siguientes componentes de tensioactivo no funcionaban (tabla 2).

TABLA 2

2

TABLA 2 (continuación)

3

Discusión

Según lo anterior, se obtuvo éxito cuando se seleccionaron los ejemplos 1-7. Los tensioactivos empleados en estas formulaciones fueron todos tensioactivos insolubles en agua, sólidos, cristalinos y lipófilos que tenían un HLB de aproximadamente 3-8, preferiblemente de 3,5-6. Químicamente, estos tensioactivos estaban dentro de las clases de los ésteres de ácidos grasos (C_{12} y superiores), éteres de alcoholes grasos y amidas de ácidos grasos. En algunos casos, los tensioactivos que se encuentran dentro de las clases químicas generales y con los valores de HLB descritos en la frase anterior, fracasaban en el estudio inicial de selección. Parece que tales fracasos pueden atribuirse a factores de impedimento estérico que impiden el funcionamiento apropiado del tensioactivo en la interfase agua/aceite en la formulación espumable. Por lo general, estos problemas de impedimento estérico parecen surgir conjuntamente con conformaciones de tensioactivo que incluyen sustituyentes voluminosos, tales como estructuras de anillo, funcionalidad triéster, localización de más de 1 grupo glicol entre los grupos éster y ésteres de glicerol.

Una formulación ejemplo incluye una combinación de tres tensioactivos cristalinos, sólidos e insolubles en agua diferentes que tienen un HLB de entre aproximadamente 2 - aproximadamente 8. Los tensioactivos son:

		P.F.
Brij 52	Alcohol cetílico de polioxietileno(2)	86,0-93,2ºF (30-34ºC)
Brij 72	Éter estearílico de polioxietileno(2)	105,8-113ºF (41-45ºC)
Pegosperse 50DS	Diestearato de etilenglicol	136,4-147,2ºF (58-64ºC)

Se cree que los puntos de fusión escalonados de la mezcla de tensioactivos intensifica la estabilidad de la burbuja de espuma porque el tensioactivo de p.f. inferior tiende a cristalizar el último, mientras que el tensioactivo de p.f. superior cristaliza en primer lugar. Pegosperse 50DS se ha añadido para proporcionar resistencia al agua y dureza a la espuma resultante, aun cuando al usarse por sí mismo como tensioactivo, no produjo una espuma estable (véase la tabla 2, anteriormente).

Basándose en los datos disponibles en la actualidad, la composición preferida para su uso es la siguiente.

Formulación 1

	Brij 52	1,0%
	Brij 72	0,7%
	Mackernium SDC-85	0,7%
	IPA	4,0%
	Etilenglicol	2,0%
	Polyphase AF-1	0,2%
	Raybo 60 No Rust	1,25%

Polímero

a)	Copolímero de estireno/acrílico: sólidos = 48,5%, T_{g} \approx 103ºC
	Lucidene 370, disponible de Morton International
	Sólidos presentes	21,86%
b)	Copolímero de poli(acetato de vinilo)/etileno; sólidos = 72,0%; T_{g} \approx 0ºC;
	Airflex 720 BP, disponible de Air Products
	Sólidos presentes	32,45%
Agua		El resto

Otras composiciones ejemplo (pero no preferidas) incluyen:

Formulación 2

	Brij 52	1,0%
	Brij 72	0,7%
	Pegosperse 50DS	0,7%
	IPA	4,0%
	Etilenglicol	2,0%

Polímero

a)	Copolímero de estireno/acrílico: sólidos = 48,5%, T_{g} \approx 103ºC
	Lucidene 370, disponible de Morton International
	Sólidos presentes	22,21%
b)	Copolímero de poli(acetato de vinilo)/etileno; sólidos = 72,0%; T_{g} \approx 0ºC;
	Airflex 720 BP, disponible de Air Products
	Sólidos presentes	32,98%
Agua		El resto

Formulación 3

	Hetoxol alcohol cetílico etoxilado(2)	1,8%
	IPA	4,0%
	Etilenglicol	2,0%
	Copolímero de estireno/acrílico	22,36%
	Copolímero de poli(acetato de vinilo)/etileno	33,19%
	Agua	El resto

A estas emulsiones se añade un propelente tal como se describió anteriormente (preferiblemente 2:1, volumen de A-70:DME) en una cantidad del 4,95% basado en el peso de todos los componentes (incluyendo el propelente) presentes.

Aunque el solicitante no está vinculado a ninguna teoría particular de funcionamiento, se cree que el tensioactivo lipófilo sólido recubre el componente propelente de hidrocarburo líquido volátil cuando la formulación se expulsa del bote presurizado. El tensioactivo, al dispensarse la espuma, cambia de la fase líquida a la fase sólida, cuando se coloca a lo largo de la interfase agua/fase orgánica. En esta colocación, el tensioactivo funciona como un formador de espuma, soportando las burbujas formadas por el hidrocarburo líquido volátil y la emulsión polimérica que le rodea. Con la evaporación del propelente y el agua de la emulsión, las burbujas de polímero se estabilizan mediante el tensioactivo ceroso y los sólidos poliméricos.

Las composiciones espumables según la invención pueden utilizarse para rellenar juntas, fisuras, grietas, huecos y otros espacios en o entre unidades estructurales o de construcción. Por ejemplo, en la figura 1, se aplica la composición 100 espumada para sellar las fisuras 20 que existen entre los elementos 22 de tablero para tabiques adyacentes de la estructura de construcción. La composición 100 espumable se suministra a la fisura a partir de un recipiente 102 de aerosol presurizado.

De manera similar, las composiciones espumables pueden utilizarse para proporcionar aislamiento en la industria de la construcción. Con respecto a la figura 2, la composición se aplica en una forma espumable entre los elementos 222, 224 de entramado de pared. Aquí, la composición espumable se suministra a través de un medio 226 de boquilla de boca ancha desde un recipiente 230 presurizado más grande que puede sujetarse convenientemente a la espalda del trabajador. De esta manera, pueden aplicarse espumas según la invención para proporcionar aislamiento térmico, amortiguación del sonido o propiedades similares a una barrera contra la humedad.

Las composiciones según la invención pueden aplicarse con herramientas apropiadas o similares al sustrato necesario. Tal como se muestra en la figura 3, la composición 100 espumable de la invención se utiliza como un material de parcheo para rellenar concavidades u orificios en la superficie 320 de pared. El usuario simplemente aplica una masa o montón de la composición 100 en la concavidad deseada y trabaja la composición con una llana 322. Una vez fijada la composición espumable, se proporciona una superficie lisa.

Tal como se muestra en la figura 4, la composición espumable también puede utilizarse para proporcionar un terreno 404 artificial, para una variedad de propósitos de artesanía y aficiones. Aquí, se suministra la composición espumable y se forma en el terreno 404 artificial necesario, que se proporciona como un sitio o medio de anclaje para soportar una pluralidad de flores 402. Aunque el terreno 404 artificial se muestra aquí conjuntamente con, y proporcionando un soporte para flores 402, las composiciones espumables pueden usarse para suministrar materiales de fondo o terrenos similares para un portador de otros artículos para artesanía o aficiones.

En la figura 5, el fondo 502 paisajístico formado de las composiciones espumables de la invención, se utiliza para proporcionar una topografía artificial diseñada para un conjunto de maqueta de ferrocarril.

Las composiciones de espuma polimérica de látex de la invención tienen un sitio natural en el mercado de la artesanía debido a la conveniencia y seguridad de una espuma basada en agua. El mercado del juguete es atractivo para esta tecnología de espuma por las mismas razones. Esta tecnología de espuma polimérica de látex tiene aplicación en la fabricación de equipos industriales y del automóvil, como adhesivo o sellante aislante. Otras aplicaciones industriales pueden incluir el uso de espumas de células abiertas para el tratamiento de aguas residuales, dispositivos de filtración, resinas de intercambio aniónico/catiónico y medios de crecimiento microbiológico. Las aplicaciones médicas podrían incluir la investigación de espumas de células abiertas para injertos de tejidos o implantes biomédicos y la estabilización de macromoléculas biológicas, tales como proteínas, materiales celulósicos y polisacáridos en productos de espuma.

Las espumas según la invención pueden usarse como un medio de encapsulación o recubrimiento para su aplicación sobre materiales tóxicos y/o otros materiales peligrosos. Por ejemplo, las unidades estructurales que llevan asbestos, tales como paredes, tejados y revestimientos para suelos, pueden recubrirse simplemente con las composiciones de espuma. Tras el secado, las unidades estructurales así recubiertas mostrarían una reducción de la expulsión de contaminantes transportados por el aire. Posiblemente, las espumas podrían usarse incluso para encapsular materiales radiactivos.

Tal como se observó anteriormente, las composiciones de espuma de látex de la invención pueden usarse como sellante de aislamiento de espuma, textura de techos, calafateo anti-contracción, compuesto de parcheo texturado, producto de reparación de estuco, cola blanca, adhesivo de construcción, junta de cemento y producto de limpieza manual.

Hay una gran cantidad de otros usos potenciales para estas composiciones. Las siguientes se mencionan como posibilidades:

1): aplicaciones de relleno de fisuras

2): componente en productos de sustitución de mud (mortero)/tira engomada de tableros para tabiques

3): componente en sellante de fisuras de vías de acceso

4): componente en repelente de bichos con formación de espuma al colocarlo

5): componente en un producto de contención de humo/fuego

6): sellante de aislamiento de tuberías

7): calafateo del pintor

8): componente en un material de junta con formación de espuma al colocarlo

9): componente en amortiguadores del sonido

10): componente en lechada para inyección adhesiva

11): componente en ayuda de la alineación-clavado provisional in situ

12): componente en nivelador/material de relleno de huecos/adhesivo con formación de espuma al colocarlo

13): componente en la sustitución de colas blancas

14): componente en sistemas de suministro de calafateo en grandes cantidades

15): componente en una barrera contra la humedad

Muchas de estas composiciones se prestan a técnicas de aplicación en grandes cantidades muy adecuadas para el mercado de las casas prefabricadas. Otros como los productos de reparación y parcheo son más adecuados para los prácticos botes de aerosol "sin necesidad de pistola".

A diferencia de las espumas de poliuretano de la competencia, las presentes composiciones espumables no contienen isocianatos que son agentes sensibilizadores de la piel y el aparato respiratorio. (Una vez sensibilizada, la exposición a isocianatos puede producir insuficiencia respiratoria). Las presentes composiciones no se unirán permanentemente a la piel y puede eliminarse fácilmente mediante una limpieza con agua. El poliuretano requiere un disolvente inflamable peligroso para su eliminación. Las composiciones de la invención son fáciles de controlar durante su aplicación. Son trabajables y moldeables y son reutilizables, lo que elimina los desechos y el desorden de la espuma de poliuretano. Además, las composiciones de espuma se pueden pintar con todas las pinturas. Las pinturas a base de aceite (incluyendo prácticamente todas las pinturas con pistola) disolverán la espuma de poliuretano. No es necesario pintar las presentes composiciones de espuma para las aplicaciones en el exterior, porque son estables al UV. Permanecen blancas y no se decolorarán ni se degradarán como la espuma de poliuretano. Las composiciones no muestran efecto hidráulico que produzca deformación o fallo estructural.

Claims

1. Composición espumable que comprende:

(a) una emulsión acuosa que comprende un polímero filmógeno;

(b) un propelente líquido; y

(c) un tensioactivo no iónico, lipófilo y sólido que tiene un valor de HLB de 3-8, mostrando dicha composición una expansión volumétrica 18-14 horas tras su dispensación de 0,45 o superior.

2. Composición según la reivindicación 1, en la que dicho polímero filmógeno comprende una emulsión que incluye copolímero de poli(acetato de vinilo)/etileno y copolímero de estireno/acrílico.

3. Composición según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en la que dicho propelente comprende un componente gaseoso licuado que incluye un alcano (C_{1}-C_{6}) inferior o un alqueno (C_{1}-C_{6}) inferior.

4. Composición según la reivindicación 3, en la que dicho alcano (C_{1}-C_{6}) inferior está presente y comprende propano, isobutano y n-butano.

5. Composición según la reivindicación 3 o la reivindicación 4, en la que dicho propelente comprende además DME, y en la que dicho alcano (C_{1}-C_{6}) inferior está presente, estando presente dicho DME en una razón en volumen de DME:alcano (C_{1}-C_{6}) inferior de desde 1:1 hasta 1:5.

6. Composición según la reivindicación 5, en la que dicho DME está presente en una razón en volumen de DME:alcano (C_{1}-C_{6}) inferior de aproximadamente 1:2.

7. Composición según cualquiera de las reivindicaciones anteriores que es una composición de calafateo o aislante.

8. Composición espumable de calafateo o aislante para almacenarse a presión dentro de un dispensador adaptado para liberar una gota o hebra espumada de dicha composición de calafateo o aislante, comprendiendo dicha composición:

(a) una emulsión acuosa que comprende un polímero filmógeno;

(b) un propelente líquido; y

(c) un tensioactivo lipófilo, insoluble en agua y sólido que tiene un valor de HLB de 3-8;

en la que dicho tensioactivo lipófilo e insoluble en agua está presente en una cantidad del 1-10% en peso, basado en el peso total de (a) y (c), liberándose tras el espumado dicha composición del dispensador, mostrando una expansión volumétrica en porcentaje, 18-24 horas después de dicha liberación, de 0,6 o superior.

9. Composición según la reivindicación 8, en la que tras dicha liberación, dicha composición muestra una expansión de 1,0 o superior.

10. Composición según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicho polímero filmógeno comprende copolímero de estireno/acrílico y copolímero de poli(acetato de vinilo)/etileno en una razón en peso de 0,5:1 a 0,6:1 de copolímero de estireno/acrílico : copolímero de poli(acetato de vinilo)/etileno.

11. Composición según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicho propelente está presente en una cantidad del 2-10% en peso, basado en el peso total de (a), (b) y (c).

12. Composición según la reivindicación 11, en la que dicho propelente está presente en una cantidad del 4-6% en peso.

13. Composición según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicho tensioactivo comprende un componente seleccionado de éteres de alcoholes grasos, ésteres de ácidos grasos y amidas de ácidos grasos.

14. Composición según la reivindicación 13, en la que dicho tensioactivo tiene un HLB de 3,5 a 6.

15. Composición según la reivindicación 14, en la que dicho éter de alcohol graso comprende alcohol graso alcoxilado.

16. Composición según la reivindicación 15, en la que dicho alcohol graso alcoxilado comprende alcohol cetílico etoxilado (2) o éter estearílico etoxilado (2).

17. Composición según la reivindicación 14, en la que dicha amida de ácido graso comprende una amida del ácido esteárico.

18. Composición según la reivindicación 14, en la que dicho éster de ácido graso comprende un éster de etilenglicol del ácido esteárico.

19. Composición según cualquiera de las reivindicaciones anteriores que comprende además isopropanol (d) en una cantidad del 1-10% en peso, basado en el peso combinado de (a), (c) y (d).

20. Composición según la reivindicación 19, en la que dicha emulsión acuosa que comprende dicho polímero filmógeno está presente en una cantidad de aproximadamente el 50-98% basado en el peso total de (a), (b), (c) y (d).

21. Composición espumable que comprende:

(a) una emulsión acuosa que comprende un polímero filmógeno;

(b) un propelente líquido; y

(c) un tensioactivo seleccionado de

(i): éteres de alcoholes grasos etoxilados

(ii): ésteres de ácidos grasos y mezclas de los mismos,

: siendo dichos (i) y (ii) tensioactivos lipófilos, insolubles en agua y sólidos que tienen un valor de HLB de entre 3 y 8;

en la que dicho tensioactivo (c) está presente en una cantidad del 1-10% en peso, basado en el peso total de (a) y (c).

22. Composición según la reivindicación 21, en la que dicho tensioactivo comprende una mezcla de (i) y (ii), en la que (i) es un alcohol graso etoxilado y (ii) es un éster de etilenglicol de dicho ácido graso.

23. Composición según la reivindicación 22, en la que dicho alcohol graso etoxilado comprende una mezcla de alcohol cetílico etoxilado y alcohol estearílico etoxilado y en la que dicho éster de etilenglicol de dicho ácido graso comprende diestearato de etilenglicol; estando presente dicho tensioactivo en dicha composición en una cantidad del 1-10% en peso, basado en el peso de dicha emulsión y dicho tensioactivo.

24. Composición según la reivindicación 23, en la que dicho alcohol cetílico etoxilado está presente en una cantidad de aproximadamente el 1,0%, dicho alcohol estearílico etoxilado está presente en una cantidad de aproximadamente el 0,7% y dicho diestearato de etilenglicol está presente en una cantidad de aproximadamente el 0,7%.

25. Envase de aerosol presurizado que tiene una válvula asociada con el mismo para dispensar su contenido en la forma de una espuma estable y que contiene una composición espumable según cualquiera de las reivindicaciones anteriores.

26. Dispensador que tiene almacenado en el mismo, a presión, una composición espumable de calafateo o aislante según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 24, estando adaptado dicho dispensador para liberar una gota o hebra espumables de dicha composición.

27. Método para rellenar juntas, fisuras o espacios que existen entre unidades estructurales adyacentes, que comprende la aplicación a dicha junta, fisura o espacio de una cantidad de relleno de suficiente de una composición espumable, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 24.

28. Método de formación de terreno artificial útil como soporte o fondo estructural para un artículo de artesanía o para aficiones que comprende proporcionar una masa de composición espumable según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 24.

29. Método de proporcionar una capa aislante entre unidades estructurales que comprende aplicar una capa de la composición espumable según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 24, adyacente a una de dichas unidades estructurales.