ES2553436T3

ES2553436T3 - Artículos que incluyen una espuma de polímero y método para preparar la misma

Info

Publication number: ES2553436T3
Application number: ES12156739.0T
Authority: ES
Inventors: Mark D. Gehlsen; Bradley S. Momchilovich
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 1998-07-31
Filing date: 1999-07-30
Publication date: 2015-12-09
Anticipated expiration: 2019-07-30
Also published as: ES2243065T3; ATE298355T1; CA2339005C; AU5247099A; DE69925919T2; DE69925919D1; EP2824137A3; EP2500375A2; EP1471105A2; CN1317033A; EP2500375B1; CN1116345C; EP1471105A3; WO2000006637A1; EP1102809A1; JP2002521544A; EP2500375A3; CA2339005A1; BR9912629A; JP5442920B2

Abstract

Una espuma de polímero que comprende una matriz de polímero y una pluralidad de microesferas poliméricas expansibles, pudiéndose obtener dicha espuma de polímero mediante a) mezclado en fundido de una composición de polímero y una pluralidad de microesferas poliméricas expansibles en las condiciones de proceso, que incluyen temperatura, medición y velocidad de cizallamiento, seleccionadas para formar una composición extrudible expansible; b) extrudir la composición a través de una boquilla para formar una espuma de polímero; c) en donde la mayoría de las microesferas poliméricas expansibles están al menos parcialmente expandidas antes de que la composición de polímero salga de la boquilla.

Description

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DESCRIPCION

Articulos que incluyen una espuma de polimero y metodo para preparar la misma Campo de la invencion

La presente invencion se refiere a la preparacion de articulos que incluyen una espuma de polimero.

Antecedentes de la invencion

Los articulos que incorporan un nucleo de espuma de polimero son conocidos. La espuma incluye una matriz de polimero y se caracteriza por una densidad que es inferior a la densidad de la propia matriz de polimero. La reduccion de la densidad se consigue de varias maneras, incluyendo mediante la creacion de huecos rellenos de aire en la matriz (por ejemplo, mediante un agente de soplado) o la inclusion de microesferas polimericas (por ejemplo, microesferas expansibles) o microesferas no polimericas (por ejemplo, microesferas de vidrio). DE- 19531631 A1 describe un metodo para producir una espuma de polimero termoplastica que tiene una estructura de espuma sintactica. EP-0692516 A1 describe una espuma sintactica termoplastica que tiene dimensiones precisas.

Sumario de la invencion

En un primer aspecto, la invencion presenta un articulo que incluye una espuma de polimero que tiene una superficie practicamente lisa. La espuma se puede proporcionar en diferentes formas, incluidas una varilla, un cilindro, una lamina, etc. En algunas realizaciones, por ejemplo, cuando la espuma se proporciona en forma de una lamina, la espuma tiene un par de superficies principales, una o ambas de las cuales son practicamente lisas. La espuma incluye una pluralidad de microesferas polimericas expansibles. La espuma de polimero de la presente solicitud se describe en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6. Ademas, se define en la reivindicacion 7 un metodo para preparar la espuma.

En la presente memoria “espuma de polimero” se refiere a un articulo que incluye una matriz de polimero en la que la densidad del articulo es inferior a la densidad de la matriz de polimero sola.

Una superficie “practicamente lisa” se refiere a una superficie que tiene un valor de Ra inferior a aproximadamente 75 micrometros, medida mediante perfilometria por triangulacion con laser segun el procedimiento descrito en los Ejemplos, mas adelante. Preferiblemente, la superficie tiene un valor de Ra inferior a aproximadamente 50 micrometros, mas preferiblemente inferior a aproximadamente 25 micrometros. La superficie tambien se caracterizada por la practica ausencia de defectos macroscopicos visualmente observables tales como arrugas, corrugaciones y pliegues. Ademas, en al caso de una superficie adhesiva, tales como arrugas, corrugaciones y pliegues. Ademas, en el caso de una superficie adhesiva, la superficie es lo suficientemente lisa para que muestre un contacto adecuado y, por tanto, la adhesion a un sustrato de interes. El nivel de adhesion umbral deseado dependera de la aplicacion particular para la que se utilice el articulo.

Una “microesfera polimerica expansible” es una microesfera que incluye una envoltura de polimero y un material de nucleo en forma de un gas, liquido o combinacion de los mismos, que se expande tras calentamiento. La expansion del material de nucleo, a su vez, hace que se expanda la envoltura, al menos a la temperatura de calentamiento. Una microesfera expansible es aquella cuya envoltura se puede expandir inicialmente o expandirse adicionalmente sin rotura. Algunas microesferas pueden tener envolturas de polimeros que solamente permiten que el material de nucleo se expanda en, o cerca de, la temperatura de calentamiento.

El articulo puede ser un articulo adhesivo o un articulo no adhesivo. Un “articulo adhesivo” es un articulo que tiene una superficie disponible para union que bien es pegajosa a temperatura ambiente (es decir, articulos adhesivos sensibles a la presion) o se vuelve pegajosa al calentarse (es decir, articulos adhesivos activados por calor). Un ejemplo de un articulo adhesivo es una espuma que por si misma es adhesiva, o una articulo que incluye una o mas composiciones adhesivas diferentes unidas a la espuma, por ejemplo, en forma de una capa continua o estructuras discretas (por ejemplo, tiras, varillas, filamentos, etc.), en cuyo caso la propia espuma no tiene porque ser adhesiva. Los ejemplos de articulos no adhesivos incluyen espumas no adhesivas y espumas adhesivas proporcionadas con una composicion no adhesiva, por ejemplo, en forma de una capa, sustrato, etc., en todas las superficies disponibles para union.

La espuma preferiblemente esta practicamente exenta de reticulaciones de uretano y reticulaciones de urea, eliminando de esta forma la necesidad de isocianatos en la composicion. Un ejemplo de un material preferido para la espuma de polimero es un polimero o copolimero acrilico, en algunos casos, por ejemplo, cuando se necesita una elevada resistencia cohesiva y/o un modulo elevado, la espuma puede estar reticulada.

La espuma de polimero incluye una pluralidad de microesferas polimericas expansibles. La espuma tambien puede incluir una o mas microesferas no expansibles, que pueden ser microesferas polimericas o no polimericas (por ejemplo, microesferas de vidrio).

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Los ejemplos de microesferas polimericas expansibles preferidas incluyen aquellas en las que la envoltura esta practicamente exenta de unidades de cloruro de vinilideno. Los materiales de nucleo adecuados son materiales diferentes al aire que se expande tras calentamiento.

La espuma puede incluir agentes ademas de microesferas, cuya eleccion viene determinada por las propiedades necesarias para la aplicacion prevista del articulo. Los ejemplos de los agentes adecuados incluyen los seleccionados del grupo que consiste de agentes de pegajosidad, plastificantes, pigmentos, tintes, cargas solidas, y combinaciones de los mismos. La espuma tambien puede incluir huecos rellenos de aire en la matriz de polimero. Dichos huecos se forman tipicamente mediante la inclusion de un agente de soplado en el material de la matriz de polimero, y a continuacion, activar el agente de soplado por ejemplo, exponiendo el material de la matriz de polimero al calor o a la radiacion.

Las propiedades del articulo se pueden ajustar mediante enlace y/o coextrusion de una o mas composiciones de polimero (por ejemplo, en la forma de capas continuas o estructuras discretas tales como tiras, varillas, filamentos, etc.) en o dentro de la espuma. Se pueden usar composiciones tanto espumadas como no espumadas. Una composicion se puede unir directamente a la espuma o bien indirectamente; por ejemplo, a traves de un adhesivo independiente.

El articulo se puede utilizar como un articulo “espumado en su sitio”. La expresion 'espumada en su sitio' se refiere a la capacidad del articulo para expandirse o expandirse adicionalmente una vez que el articulo se ha colocado en una ubicacion deseada. Dichos articulos se dimensionan y se colocan en un area rebajada o una superficie abierta, y despues se exponen a la energia termica (por ejemplo, de infrarrojos, ultrasonidos, microondas, resistiva, induccion, conveccion, etc.) para activar o activar adicionalmente, las microesferas expansibles o el agente de soplado. Dichas areas rebajadas pueden incluir una separacion entre dos o mas superficies (por ejemplo, superficies paralelas o no paralelas) tal como la que se encuentra, por ejemplo, entre dos o mas sustratos opuestos y separados, un orificio pasante o una cavidad. Dichas superficies abiertas pueden incluir una superficie plana o irregular sobre la que es deseable que el articulo se expanda tras aplicarse a la superficie. Tras la activacion, la espuma se expande debido a la expansion de las microesferas y/o agente de soplado, rellenando tanto parcial como completamente el rebaje o separacion, o aumentando de esta forma el volumen (por ejemplo, la altura) del articulo por encima de la superficie abierta.

Puede ser deseable que la espuma comprenda un material de matriz polimerica practicamente no reticulado o termoplastico. Tambien puede ser deseable que la matriz de polimero de la espuma tenga cierto grado de reticulacion. La posible reticulacion no deberia inhibir ni evitar significativamente la expansion hasta el grado deseado. Una ventaja potencial de dicha reticulacion es que la espuma probablemente mostrara propiedades mecanicas mejoradas (por ejemplo, aumento en la resistencia cohesiva) comparada con la misma espuma con menos reticulacion, o ninguna reticulacion. En el caso de las espumas que tienen una matriz de polimero endurecible, la exposicion al calor tambien puede iniciar el endurecimiento de la matriz.

Tambien puede ser deseable que el articulo espumado en su sitio comprenda multiples capas, estructuras discretas o una combinacion de las mismas (veanse, por ejemplo, las Figs. 4-6 y su descripcion a continuacion), teniendo cada capa y estructura discreta una diferencia en la forma en que se espuma en su sitio (por ejemplo, usando microesferas expansibles, agentes de soplado, o una combinacion de los mismos), una diferencia en el grado en el que se puede expandir en su sitio, o una combinacion de los mismos. Por ejemplo, la combinacion de microesferas expansibles y/o agentes de soplado puede ser diferente, el tipo de microesferas expansibles y/o de agentes de soplado puede ser diferente, y/o se puede utilizar una combinacion de los mismos. Ademas, por ejemplo, una o mas de las capas y las estructuras discretas se pueden expandir en su sitio mientras que una o mas de otras capas y estructuras discretas pueden ser no expansibles en su sitio.

La espuma tiene preferiblemente una superficie practicamente lisa (como se ha definido anteriormente). En algunas realizaciones, la espuma tiene un par de superficies principales, una o ambas de las cuales puede ser practicamente lisa. La propia espuma puede ser adhesiva. El articulo puede incluir tambien una o mas composiciones adhesivas separadas unidas a la espuma, por ejemplo, en forma de una capa. Si se desea, la espuma puede estar reticulada.

La espuma de polimero incluye una pluralidad de microesferas polimericas expansibles. Tambien puede incluir microesferas no expansibles, que pueden ser microesferas polimericas o no polimericas (por ejemplo, microesferas de vidrio). Las propiedades del articulo se pueden ajustar por union directa o indirecta de una o mas composiciones de polimero espumadas o no espumadas a la espuma.

La invencion tambien presenta articulos multicapa que incluyen los articulos espumados anteriormente descritos provistos sobre una superficie principal de un primer sustrato, o intercalado entre un par de sustratos. Los ejemplos de sustratos adecuados incluyen sustratos amaderados, sustratos de polimero sintetico, y sustratos metalicos (por ejemplo, hojas metalicas).

En un segundo aspecto, la invencion presenta un metodo para preparar un articulo que incluye: (a) mezclar en fundido una composicion de polimero y una pluralidad de microesferas polimericas expansibles (como se ha definido anteriormente), en las condiciones de proceso, incluidas temperatura, presion y velocidad de cizallamiento, seleccionado para formar una composicion expansible extrudible; (b) extruyendo la composicion a traves de una

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boquilla para formar una espuma de polimero (como se ha definido anteriormente); y (c) expandiendo al menos parcialmente la mayoria de las microesferas polimericas expansibles antes de que la composicion de polimero salga de la boquilla. Puede ser preferible que todas las microesferas expansibles esten al menos parcialmente expandidas antes de que la composicion de polimero salga de la boquilla. Al ocasionar la expansion de las microesferas polimericas expansibles antes de que la composicion salga de la boquilla, la espuma extrudida resultante se puede producir con estrecha tolerancia, como se describe a continuacion en la Descripcion detallada.

Es deseable que la composicion de polimero este practicamente exenta de disolventes. Esto es, se prefiere que la composicion de polimero contenga menos de 20% en peso de disolvente, mas preferiblemente, contiene practicamente nada de disolvente, o no mas de aproximadamente 10% en peso de disolvente, incluso mas preferiblemente, no contiene mas de aproximadamente 5% en peso de disolvente.

Los polimeros usados segun la presente invencion pueden tener preferiblemente un peso molecular promedio en peso de al menos 10.000 g/mol, y mas preferiblemente de al menos aproximadamente 50.000 g/mol. Tambien puede ser preferible que los polimeros usados segun la presente invencion muestren viscosidades de cizallamiento medidas a una temperatura de 175 0C y una velocidad de cizallamiento de 100 s-1, o de al menos aproximadamente 30 Pascales-segundo (Pa.s), mas preferiblemente al menos aproximadamente 100 Pa.s e incluso mas preferiblemente al menos aproximadamente 200 Pa.s.

El articulo puede ser un articulo adhesivo (como se ha definido anteriormente) por ejemplo, un articulo adhesivo sensible a la presion o un articulo adhesivo activable por calor. En algunas realizaciones, la propia espuma es adhesiva.

Tanto la composicion extrudible expansible como la espuma extrudida incluyen preferiblemente una pluralidad de microesferas polimericas expansibles (como se ha definido anteriormente). La espuma extrudida y la composicion extrudible expansible tambien pueden incluir una o mas microesferas no expansibles, que pueden ser microesferas polimericas o no polimericas (por ejemplo, microesferas de vidrio).

La composicion extrudible expansible se puede extrudir simultaneamente con una o mas composiciones de polimero extrudible adicionales, por ejemplo, para formar una capa de polimero sobre una superficie de la espuma resultante. Por ejemplo, la composicion de polimero extrudible adicional puede ser una composicion adhesiva. Otras composiciones de polimero extrudible adicional adecuadas incluyen composiciones adicionales que contienen microesferas.

El metodo tambien puede incluir reticular la espuma. Por ejemplo, la espuma se puede exponer a radiacion termica, actinica o ionizante, o combinaciones de las mismas posteriormente a la reticulacion de la espuma. La reticulacion tambien se puede llevar a cabo con metodos de reticulacion quimica basados en interacciones ionicas.

La invencion proporciona articulos que contienen espuma, y un proceso para preparar dichos articulos, en donde los articulos se pueden disenar para que muestren una amplia gama de propiedades dependiendo de la aplicacion final buscada para el articulo. Por ejemplo, el nucleo de espuma se puede producir solo o junto con una o mas composiciones de polimero, por ejemplo, en forma de capas para formar articulos multicapa. La capacidad de combinar la espuma con composiciones de polimero adicionales ofrece una flexibilidad de diseno significativa, ya que se puede utilizar una variedad de diferentes composiciones de polimero, incluidas composiciones adhesivas, composiciones de espuma adicionales, composiciones desmontables, capas que tienen diferentes propiedades mecanicas, etc. Ademas, mediante el control cuidadoso de la operacion de espumacion, es posible producir espuma que tiene un diseno de regiones que tienen diferentes densidades.

Se pueden producir espumas tanto finas como gruesas. Ademas, se pueden producir espumas tanto adhesivas como no adhesivas. En el ultimo caso, la espuma se puede combinar con una o mas composiciones adhesivas diferentes para formar un articulo adhesivo. Ademas, es posible preparar espumas a partir de numerosas matrices de polimero diferentes, incluidas matrices de polimero que sean incompatibles con los procesos de preparacion de espumas que se basan en la polimerizacion inducida por radiacion actinica de las composiciones fotopolimerizables que contienen microesferas. Los ejemplos de dichas composiciones de matriz de polimero incluyen elastomeros termoplasticos insaturados y elastomeros termoplasticos saturados insolubles en acrilato. Analogamente, es posible incluir aditivos tales como pigmentos absorbentes de radiacion ultravioleta (por ejemplo, pigmento[s] negros), tintes y agentes de pegajosidad que no podrian usarse eficazmente en procesos de espumado basados en radiacion actinica. Tambien es posible, a diferencia de los procesos de espumado basados en disolventes y basados en radiacion actinica, preparar espumas que tienen una distribucion de microesferas practicamente homogenea. Ademas, la presente espuma expandida (es decir, una espuma que contiene microesferas que se han expandido al menos parcialmente) puede tener una distribucion uniforme de tamanos de las microesferas expandidas desde la superficie hasta el centro de la espuma. Esto es, no existe un gradiente de tamanos de las microesferas expandidas desde la superficie hasta el centro de la espuma, por ejemplo, como la que aparece en espumas expandidas realizadas en una prensa o molde. Las espumas expandidas que muestran un gradiente de distribucion de tamanos de ese tipo en sus microesferas expandidas pueden mostrar propiedades mecanicas inferiores a aquellas espumas que tienen una distribucion uniforme de tamano de las microesferas expandidas. La espumacion en horno de estas composiciones requiere tiempos de residencia mas largos en el horno de alta temperatura debido a la baja conductividad termica de las espumas. Los tiempos de residencia prolongados a altas temperaturas pueden

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conducir a la degradacion del polimero y del portador (por ejemplo, recubrimiento desprendible). Ademas, la baja transferencia de calor tambien puede conducir a espumas que no tienen una expansion uniforme, ocasionando un gradiente de densidad. Dicho gradiente de densidad puede disminuir significativamente la resistencia y, por tanto, afectar negativamente las propiedades de la espuma. El proceso asociado con la espumacion en horno es tambien complicado, y suele requerir equipo de proceso unico para eliminar la corrugacion a gran escala y el pandeo de la hoja plana. Para una referencia sobre la espumacion en horno, vease, por ejemplo, Handbook of Polymeric Foams & Foam Technology, eds: D. Klempner & K.C. Frisch, Hanser Publishers, New York, NY, 1991.

Las espumas con una superficie practicamente lisa se pueden producir en una sola etapa. De acuerdo con ello, no es necesario unir capas adicionales a la capa de espuma para conseguir un articulo de superficie lisa. Las espumas de superficie practicamente lisa son deseables por numerosas razones. Por ejemplo, cuando la espuma se estratifica a otro sustrato, la superficie practicamente lisa minimiza el atrapamiento de aire entre la espuma y el sustrato. Ademas, en el caso de las espumas adhesivas, la superficie practicamente lisa maximiza el contacto con el sustrato al que se aplica la espuma, lo que lleva a una buena adhesion.

El proceso de extrusion permite la preparacion de articulos multicapa, o de articulos con estructuras discretas, en una sola etapa. Ademas, cuando la espumacion se produce durante la extrusion, es posible, si se desea, eliminar los procesos de espumacion diferentes posteriores a la espumacion. Adicionalmente, con la manipulacion del diseno de la boquilla de extrusion (es decir, la forma de la abertura), es posible producir espumas que tengan una variedad de formas.

Ademas, el presente metodo puede incluir el calentamiento del articulo despues de la extrusion para producir expansion adicional. La expansion adicional puede deberse a la expansion de microesferas, la activacion de un agente de soplado, o una combinacion de los mismos.

Tambien es posible preparar articulos de “espumacion en su sitio” mediante el control de la temperatura de procesamiento durante la preparacion inicial de la espuma, de forma que dicha expansion de las microesferas quede minimizada o suprimida. A continuacion, el articulo se puede colocar en su ubicacion de uso o aplicacion (por ejemplo, en un area rebajada o una superficie abierta) y calentarse, o exponerse a una temperatura elevada, para producir la expansion de las microesferas. Los articulos “espumados en su sitio” tambien se pueden preparar por inclusion de un agente de soplado en la composicion extrudible expansible y llevar a cabo el proceso de extrusion en condiciones insuficientes para activar el agente de soplado. Despues de la preparacion de la espuma, el agente de soplado se puede activar para producir una espumacion adicional.

Otras caracteristicas y ventajas de la invencion resultaran evidentes a partir de la siguiente descripcion de las realizaciones preferidas, asi como de las reivindicaciones.

Breve descripcion de los dibujos

La Fig. 1(a) es una representacion grafica que muestra el valor de Ra obtenido mediante perfilometria de triangulacion por laser para la muestra descrita en el Ejemplo 12.

La Fig. 1(b) es una fotomicrografia obtenida por microscopia electronica de barrido (SEM) de la superficie de la muestra descrita en el Ejemplo 12.

La Fig. 2(a) es una representacion grafica que muestra el valor de Ra obtenido mediante perfilometria de triangulacion por laser para la muestra descrita en el Ejemplo 58.

La Fig. 2(b) es una fotomicrografia SEM de la superficie de la muestra descrita en el Ejemplo 58.

La Fig. 3 es un dibujo en perspectiva que muestra una espuma que tiene una superficie con diseno.

La Fig. 4 es un dibujo en perspectiva de un articulo que presenta una espuma combinada con una composicion de polimero adicional.

La Fig. 5 es un dibujo en perspectiva de un articulo que presenta una espuma combinada con dos composiciones de polimero adicionales.

La Fig. 6 es un dibujo en perspectiva de un articulo que presenta una espuma combinada con multiples composiciones de polimero adicionales.

La Fig. 7 es un dibujo esquematico de un proceso de extrusion para preparar articulos segun la invencion.

La Fig. 8 es una representacion grafica que muestra la fuerza de despegado aplicada en una direccion (MD) paralela a la direccion del filamento en funcion del desplazamiento, para los Ejemplos 73, 77 y 78.

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La Fig. 9 es una representacion grafica que muestra la fuerza de despegado aplicada en una direccion (CD) perpendicular a la direccion del filamento en funcion del desplazamiento, para los Ejemplos 73, 77 y 78.

La Fig. 10 es una representacion grafica que muestra la fuerza de despegado aplicada en una direccion (MD) paralela a la direccion del filamento en funcion del desplazamiento, para los Ejemplos 72, 79, 80 y 81.

La Fig. 11 es una representacion grafica que muestra la fuerza de despegado aplicada en una direccion (CD) perpendicular a la direccion del filamento en funcion del desplazamiento, para los Ejemplos 72, 79, 80 y 81.

Las Figs. 12a-12b son fotomicrografias SEM de las secciones transversales, observadas en la direccion de la maquina (MD) y en la direccion transversal de la banda (CD), respectivamente, de la espuma sin orientar descrita en el Ejemplo 86.

Las Figs. 12c-12d son fotomicrografias SEM de las secciones transversales, observadas en la direccion de la maquina (MD) y en la direccion transversal de la banda (CD), respectivamente, de la espuma orientada axialmente descrita en el Ejemplo 86.

Las Figs. 13a y 13b son fotomicrografias SEM de las secciones transversales, observadas en la direccion de la maquina (MD) y en la direccion transversal de la banda (CD), respectivamente, de la espuma de mezcla de polimero descrita en el Ejemplo 23.

Descripcion Detallada

Articulo

La invencion presenta articulos que incluyen una espuma de polimero que presenta una matriz de polimero y una pluralidad de microesferas de polimero expansible. El examen de la espuma mediante microscopia electronica revela que la microestructura de la espuma se caracteriza por una pluralidad de microesferas polimericas agrandadas (con respecto a su tamano original) distribuidas por la totalidad de la matriz de polimero. Al menos una de las microesferas (y preferiblemente mas) sigue siendo expansible, es decir, tras la aplicacion de calor, se expandira adicionalmente sin romperse. Esto se puede demostrar exponiendo la espuma a un tratamiento termico y comparando el tamano de las microesferas obtenido mediante microscopia electronica con su tamano anterior al tratamiento termico (tambien obtenido mediante microscopia electronica).

La espuma se caracteriza ademas por una superficie que es practicamente lisa, como se ha definido anteriormente en el Sumario de la invencion. Se muestran en las Figs. 1 y 2 los resultados de la perfilometria de triangulacion con laser y las fotomicrografias de barrido electronico de espumas acrilicas representativas que tienen superficies practicamente lisas preparadas como se ha descrito en los Ejemplos 12 y 58, respectivamente, que se describen mas detalladamente a continuacion. Cada una de las fotomicrografias de las Figs. 1(b) y 2(b) incluye una barra B de 100 micrometros para medidas de longitud. Cada una de las muestras de las Figs. 1 (b) y 2(b) se ha cortado, estando iluminada la parte superficial y estando oscurecida la parte seccionada.

La espuma se puede proporcionar en una variedad de formas, incluidas las de lamina, varilla o cilindro. Ademas, la superficie de la espuma puede tener un diseno. Un ejemplo de dicha espuma se muestra en la Fig. 3. La espuma 100 tiene la forma de una lamina que tiene un diseno uniforme de protuberancias 102 dispuestas sobre la superficie de la espuma. Dichos articulos se preparan mediante espumacion diferencial, como se describe mas detalladamente a continuacion. El proceso de espumacion diferencial crea protuberancias 102 que tienen una densidad diferente de la densidad de las zonas circundantes 104.

Se puede utilizar en la matriz de polimero una variedad de diferentes resinas de polimero, asi como mezclas de las mismas, siempre que las resinas sean adecuadas para un procesamiento de extrusion en fundido. Por ejemplo, puede ser deseable combinar dos o mas polimeros de acrilato que tengan composiciones diferentes. Se puede obtener una amplia gama de propiedades fisicas de la espuma mediante la manipulacion del tipo y concentracion de los componentes de la mezcla. La resina particular se selecciona en funcion de las propiedades deseadas del articulo final que contiene espuma. La morfologia de la mezcla de polimero inmiscible que comprende la matriz de espuma puede potenciar el rendimiento del articulo de espuma resultante. La morfologia de la mezcla puede ser, por ejemplo, esferica, elipsoidal, fibrilar, co-continua o una combinacion de las mismas. Estas morfologias pueden conducir a un conjunto de propiedades unico que no se puede obtener mediante un sistema de espuma de un solo componente. Dichas propiedades unicas pueden incluir, por ejemplo, propiedades mecanicas anisotropas, una resistencia cohesiva mejorada. La morfologia (forma y tamano) de la mezcla de polimero inmiscible se puede controlar mediante consideraciones de energia libre del sistema del polimero, viscosidades relativas de los componentes y, muy especialmente, las caracteristicas del procesamiento y del recubrimiento. Si se controlan correctamente estas variables, la morfologia de la espuma se puede manipular para proporcionar mejores propiedades del articulo previsto.

Las Figs. 13a y 13b muestran fotomicrografias SEM de la microestructura de la mezcla de polimero inmiscible del Ejemplo 23 (es decir, 80% en peso de la Composicion 1 de masa fundida y 20% en peso de Kraton™ D1107). El Kraton™ D1107 se tino con OsO4 de forma que aparece de color blanco, lo que permite visualizar esta fase.

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Estas Figuras demuestran que la fase Kraton™ D1107 tiene una morfologia compleja que consiste en microestructuras fibrilares, con tamanos de aproximadamente 1 pm. En la Fig. 13a, las fases fibrilares del Kraton™ D1107 se muestran en seccion transversal y aparecen esfericas.

Un tipo de polimeros utiles incluye polimeros y copolimeros adhesivos de acrilato y metacrilato. Dichos polimeros se pueden formar mediante polimerizacion de uno o mas esteres monomericos acrilicos o metacrilicos de alcoholes alquilicos no terciarios, teniendo los grupos alquilo de 1 a 20 atomos de carbono (por ejemplo, de 3 a 18 atomos de carbono). Los monomeros de acrilato adecuados incluyen acrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilato de n-butilo, acrilato de laurilo, acrilato de 2-etilhexilo, acrilato de ciclohexilo, acrilato de iso-octilo, acrilato de octadecilo, acrilato de nonilo, acrilato de decilo, y acrilato de docecilo. Tambien son utiles los correspondientes metacrilatos. Tambien son utiles los acrilatos y metacrilatos aromaticos, por ejemplo, acrilato de bencilo y acrilato de ciclobencilo.

Opcionalmente, uno o mas comonomeros etilenicamente insaturados se puede polimerizar con los monomeros de acrilato o metacrilato; la cantidad concreta de comonomero se selecciona en funcion de las propiedades deseadas del polimero. Un grupo de comonomeros util incluye los que tienen una temperatura de transicion vitrea del homopolimero mayor que la temperatura de transicion vitrea del homopolimero de acrilato. Los ejemplos de comonomeros adecuados comprendidos en este grupo incluyen acido acrilico, acrilamida, metacrilamida, acrilamida sustituida tales como N,N- dimetil acrilamida, acido itaconico, acido metacrilico, acrilonitrilo, metacrilonitrilo, acetato de vinilo, N-vinil pirrolidona, acrilato de isobornilo, acrilato de cianoetilo, N-vinilcaprolactama, anhidrido maleico, hidroxialquilacrilatos, N,N-dimetil aminoetil (met)acrilato, N,N-dietilacrilamida, acrilato de beta-carboxietilo, esteres vinilicos de los acidos neodecanoico, neononanoico, neopentanoico, 2-etilhexanoico, o propionico (por ejemplo, comercializados por Union Carbide Corp. de Danbury, CT con la designacion “Vynates”, cloruro de vinilideno, estireno, viniltolueno, y eteres de alquilvinilo.

Un segundo grupo de comonomeros monoetilenicamente insaturados que se pueden polimerizar con los monomeros de acrilato o metacrilato incluye aquellos que tienen una temperatura de transicion vitrea del homopolimero inferior a la temperatura de transicion vitrea del homopolimero de acrilato. Los ejemplos de comonomeros adecuados comprendidos en esta clase incluyen acrilato de etiloxi etoxietilo (Tg = -71 °C) y un acrilato de metoxipolietilenglicol col 400 (Tg = -65 0C; comercializado por Shin Nakamura Chemical Co., Ltd. con la designacion “NK Ester AM-90G”).

Una segunda clase de polimeros util para la matriz de polimero de la espuma incluye polimeros insolubles en acrilato. Los ejemplos incluyen resinas de polimero semicristalino tales como poliolefinas y copolimeros de poliolefina (por ejemplo, basados en monomeros que tienen entre 2 y 8 atomos de carbono tales como polietileno de baja densidad, polietileno de alta densidad, polipropileno, copolimeros de etileno-propileno, etc.), poliesteres y copoliesteres, poliamidas y copoliamidas, homopolimeros y copolimeros fluorados, oxidos de polialquileno (por ejemplo, oxido de polietileno y oxido de polipropileno) alcohol polivinilico, ionomeros (por ejemplo, copolimero de etileno-acido metacrilico neutralizado con base) y acetato de celulosa. Otros ejemplos de polimeros insolubles en acrilato incluyen polimeros amorfos que tienen un parametro de solubilidad (medido segun la tecnica de Fedors) inferior a 8 o mayor de 11 tal como poliacrilonitrilo, cloruro de polivinilo, poliuretanos termoplasticos, epoxidos aromaticos, policarbonato, poliesteres amorfos, poliamidas amorfas, copolimeros ABS, aleaciones de oxido de polifenileno, ionomeros (por ejemplo, copolimeros de etileno-acido metacrilico neutralizado con sal), eslastomeros fluorados, y polidimetilsiloxano.

Una tercera clase de polimeros util para la matriz de polimero de la espuma incluye elastomeros que contienen grupos activables mediante radiacion ultravioleta. Los ejemplos incluyen polibutadieno, poliisopreno, policloropreno, y copolimeros en bloque de estireno y dienos (por ejemplo, SBR), y caucho de monomero de etileno-propileno-dieno.

Una cuarta clase de polimeros util para la matriz de polimero de la espuma incluye los adhesivos sensibles a la presion y los adhesivos de fusion en caliente preparados a partir de monomeros no fotopolimerizables. Dichos polimeros pueden ser polimeros adhesivos (es decir, polimeros que son inherentemente adhesivos), o polimeros que no sean inherentemente adhesivos pero que puedan formar composiciones adhesivas cuando se mezclan con agentes de pegajosidad. Los ejemplos especificos incluyen poli-alfa-olefinas (por ejemplo, poliocteno, polihexeno, y polipropileno atactico), adhesivo basado en copolimero de bloques (por ejemplo, di-bloque, tri-bloque, bloque en estrella y combinaciones de los mismos) cauchos naturales y sinteticos, adhesivos de silicona, etileno-acetato de vinilo, y mezclas de adhesivos estructurales que contienen epoxido (por ejemplo, mezclas de epoxi-acrilato y epoxi-poliester).

Las microesferas expansibles muestran una envoltura flexible termoplastica polimerica y un nucleo que incluye un liquido y/o un gas que se expande al calentar. Preferiblemente, el material del nucleo es una sustancia organica que tiene un punto de ebullicion inferior al de la temperatura de reblandecimiento de la envoltura polimerica. Los ejemplos de los materiales nucleo adecuados incluyen propano, butano, pentano, isobutano, neopentano, y combinaciones de los mismos.

La seleccion de la resina termoplastica para la envoltura polimerica afecta a las propiedades mecanicas de la espuma. De acuerdo con ello, las propiedades de la espuma se pueden ajustar mediante la seleccion adecuada de microesferas, o usando mezclas de diferentes tipos de microesferas. Por ejemplo, las resinas que contienen acrilonitrilo son utiles cuando se desea una resistencia a la traccion y una resistencia cohesiva elevadas, especialmente si el contenido en acrilonitrilo es al menos 50% en peso de la resina, mas preferiblemente al menos 60% en peso, e incluso mas preferiblemente al menos 70% en peso. En general, tanto la resistencia a la traccion como la cohesiva aumentan con el contenido en acrilonitrilo. En algunos casos, es posible preparar espumas que tengan mayor resistencia a la

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traccion y cohesiva que la matriz de polimero sola, incluso aunque la espuma tenga una densidad inferior a la matriz. Esto proporciona la capacidad de preparar articulos de alta resistencia y baja densidad.

Los ejemplos de resinas termoplasticas adecuadas que se pueden utilizar como envoltura incluyen los esteres de acido acrilico y metacrilato tales como poliacrilato; copolimero de acrilato-acrilonitrilo; y copolimero de metacrilato- acido metacrilico. Tambien se pueden usar los polimeros que contienen cloruro de vinilideno tales como el copolimero de cloruro de vinilideno-metacrilato, cloruro de vinilideno-acrilonitrilo, copolimero de acrilonitrilo-cloruro de vinilideno-metacrilonitrilo-acrilato de metilo, y copolimero de acrilonitrilo-cloruro de vinilideno-metacrilonitrilo- metacrilato de metilo, pero no se prefieren cuando se desea una elevada resistencia. En general, cuando se desea una elevada resistencia, la de la microesfera preferiblemente no tiene mas de 20% en peso de cloruro de vinilideno, mas preferiblemente no mas de 15% en peso de cloruro de vinilideno. Incluso mas preferidas para aplicaciones de alta resistencia son las microesferas que esencialmente no tienen unidades de cloruro de vinilideno.

Los ejemplos de microesferas polimericas expansibles comerciales incluyen las comercializadas por Pierce Stevens (Buffalo, NY) con las designaciones “F30D,” “F80SD,” y “F100D.” Son tambien adecuadas las microesferas polimericas expansibles comercializado por Akzo-Nobel con las designaciones “Expancel 551,” “Expancel 461,” y “Expancel 091.” Cada una de estas microesferas presenta una envoltura que contiene acrilonitrilo, ademas, las microesferas F80SD, F100D, y Expancel 091 no tienen esencialmente unidades de cloruro de vinilideno en la envoltura.

La cantidad de microesferas expansibles se selecciona en funcion de las propiedades deseadas del producto de espuma. En general, cuanto mayor sea la concentracion de microesferas, menor sera la densidad de la espuma. En general, la cantidad de microesferas esta comprendida de aproximadamente 0,1 partes en peso a aproximadamente 50 partes en peso (basado en 100 partes de resina de polimero), mas preferiblemente de aproximadamente 0,5 partes en peso a aproximadamente 20 partes en peso.

La espuma tambien puede incluir numerosos aditivos adicionales. Los ejemplos de aditivos adecuados incluyen agentes de pegajosidad, (por ejemplo, esteres de rosina, terpenos, fenoles y resinas de hidrocarburos alifaticas, aromaticas, o mezclas de resinas de hidrocarburos sinteticas alifaticas y aromaticas), plastificantes, pigmentos, tintes, microesferas no expansibles de vidrio o polimericas, agentes de refuerzo, silice hidrofoba o hidrofila, carbonato de calcio, agentes rigidizantes, retardantes de la llama, antioxidantes, particulas polimericas finamente molidas tales como poliester, nilon o polipropileno, y combinaciones de los mismos. Tambien se pueden anadir agentes de soplado quimicos. Los agentes se anaden en cantidad suficiente para obtener las propiedades finales deseadas.

Las propiedades del articulo se pueden ajustar combinando una o mas composiciones de polimero con la espuma. Estas composiciones adicionales pueden tomar diferentes formas, incluidas capas, tiras, etc. Se pueden usar composiciones tanto espumadas como no espumadas. Una composicion se puede unir directamente a la espuma o bien indirectamente, por ejemplo, a traves de un adhesivo independiente. En algunas realizaciones, la composicion de polimero adicional se une a la espuma de forma extraible, dichas composiciones se pueden rasgar en forma de tiras posteriormente a partir de la espuma.

Los ejemplos de articulos que presentan combinaciones de una espuma y una o mas composiciones de polimero adicionales se muestran en las Figs. 4-6. En referencia a la Fig. 4, se muestra un articulo 200 que presenta una pluralidad de tiras 202 de espuma dispuestas en un modelo y combinadas con una capa 204 de polimero diferente. La densidad de las tiras 202 es diferente de la densidad de la capa 204 de polimero que rodea las tiras.

La Fig. 5 representa graficamente otro articulo 300 en el que una pluralidad de tiras 302 de espuma estan dispuestas en un modelo y se combinan dentro de una capa 304 de polimero separada. La capa 304, a su vez; esta unida a otra capa 306 de polimero por su cara opuesta. La densidad de las tiras 302 es diferente de la densidad de la capa 304 que rodea las tiras.

La Fig. 6 representa graficamente otro articulo 400 en el que una pluralidad de tiras 402 de espuma estan incluidas en una estructura multicapa que presenta capas 404, 406, y 408. La densidad de las tiras 402 es diferente de la densidad de las capas 404, 406, y 408.

Preferiblemente, las composiciones de polimero adicionales estan unidas al nucleo de la espuma mediante coextrusion de la composicion extrudible que contiene microesferas con una o mas composiciones de polimero extrudibles, como se describe mas detalladamente a continuacion. El numero y tipo de composiciones de polimero se selecciona en funcion de las propiedades deseadas del articulo final que contiene la espuma. Por ejemplo, en el caso de nucleos de espuma no adhesiva, puede ser deseable combinar el nucleo con una o mas composiciones de polimero adhesivas para formar un articulo adhesivo. Otros ejemplos de composiciones de polimero preparadas mediante coextrusion incluyen composiciones de polimero de modulo relativamente elevado para trasmitir rigidez al articulo (polimeros semicristalinos tales como poliamidas y poliesteres), composiciones de polimero de modulo relativamente bajo para aumentar la flexibilidad del articulo (por ejemplo, cloruro de polivinilo plastificado), y composiciones de espuma adicionales.

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Proceso de extrusion

En referencia a la Fig. 7, se muestra un proceso de extrusion para preparar un articulo que incluye una espuma de polimero que presenta una matriz de polimero y una pluralidad de microesferas de polimero expansible. Segun el proceso, la resina de polimero se alimenta inicialmente a un primer extrusor 10 (tipicamente un extrusor de un solo tornillo) que reblandece la resina y la tritura en particulas pequenas adecuadas para extrusion. La resina de polimero formara en su caso la matriz de polimero de la espuma. La resina de polimero se puede anadir al extrusor 10 de cualquier forma conveniente incluidos, granulos, lingotes, paquetes, tiras y cuerdas.

A continuacion, las particulas de resina y resto de aditivos excepto las microesferas expansibles se alimentan a un extrusor 12 (por ejemplo, un extrusor de un solo tornillo o de doble tornillo) en un punto inmediatamente anterior a la seccion de amasado del extrusor. Tras combinarse, las particulas de resina y los aditivos se alimentan a la zona de amasado del extrusor 12 donde se mezclan bien. Las condiciones de mezclado (por ejemplo, velocidad del tornillo, longitud del tornillo y la temperatura) se seleccionan para conseguir un mezclado optimo. Preferiblemente, el mezclado se lleva a cabo a una temperatura insuficiente para ocasionar la expansion de la microesfera. Es tambien posible utilizar temperaturas superiores a la temperatura de expansion de la microesfera, en cuyo caso, la temperatura se disminuye tras el mezclado y antes de anadir las microesferas.

Cuando no se necesita mezclado, por ejemplo, cuando no hay aditivos, se puede omitir la etapa de amasado. Ademas, cuando la resina de polimero ya esta en una forma adecuada para la extrusion, la primera etapa de extrusion se puede omitir y la resina se anade directamente al extrusor 12.

Una vez que las particulas de resina y los aditivos se han mezclado adecuadamente, las microesferas polimericas expansibles se anaden a la mezcla resultante y se mezclan en fundido para formar una composicion extrudible expansible. El fin de la etapa de mezclado en fundido es preparar una composicion extrudible expansible en la que las microesferas polimericas expansibles y otros aditivos, en la medida presente, se distribuyen de forma practicamente homogenea en la totalidad de la resina de polimero fundida. Tipicamente, la operacion de mezclado en fundido utiliza un bloque amasador para obtener un mezclado adecuado, aunque tambien se pueden utilizar elementos transportadores simples. La temperatura, presion, velocidad de cizallamiento, y tiempo de mezclado utilizado durante el mezclado en fundido se seleccionan para preparar esta composicion extrudible expansible sin ocasionar la expansion o la rotura de las microesferas; una vez rotas, las microesfera no pueden expandirse para crear una espuma. Las temperaturas, presiones, velocidades de cizallamiento, y tiempos de mezclado especificos se seleccionan en funcion de la composicion particular a procesar.

Tras el mezclado en fundido, la composicion extrudible expansible se lleva a la boquilla 14 de extrusion (por ejemplo, una boquilla de contacto o caida) a traves de una longitud del conducto 18 de transferencia usando una bomba 16 de engranajes que actua como una valvula para controlar la presion de la boquilla y prevenir por tanto la expansion prematura de las microesferas. La temperatura en el interior de la boquilla 14 se mantiene preferiblemente a practicamente la misma temperatura que la temperatura en el interior de la conduccion 18 de transferencia; y se selecciona de tal forma que esta a la temperatura, o por encima de la temperatura, necesaria para producir la expansion de las microesferas expansibles. Sin embargo, aunque la temperatura dentro de la conduccion 18 es suficiente para producir la expansion de las microesferas; la presion relativamente elevada dentro de la conduccion de transferencia evita su expansion. Una vez que la composicion entra en la boquilla 14, sin embargo, la presion cae. La caida de presion, acoplada con la transferencia de calor desde la boquilla; produce la expansion de las microesferas y la composicion se espuma en el interior de la boquilla. La presion en el interior de la boquilla continua cayendo adicionalmente a medida que la composicion se acerca a la salida, contribuyendo adicionalmente a la expansion de las microesferas dentro de la boquilla. El caudal de polimero a traves del extrusor y la abertura de salida de la boquilla se mantienen de tal forma que a medida que la composicion de polimero se procesa a traves de la boquilla, la presion en la cavidad de la boquilla sigue siendo suficientemente baja para permitir la expansion de las microesferas expansibles antes de que la composicion de polimero alcance la abertura de salida de la boquilla.

La forma de la espuma depende de la forma de la abertura de salida de la boquilla 14. Aunque se pueden producir una variedad de formas, la espuma se produce tipicamente en forma de una lamina continua o discontinua. La boquilla de extrusion puede ser una boquilla de caida, una boquilla de contacto, boquilla de perfil, boquilla anular, o una boquilla de colada, por ejemplo, como se describe en Extrusion Dies: Design & Engineering Computation, Walter Michaelis, Hanser Publishers, New York, NY, 1984, que se ha incorporado como referencia en la presente memoria en su totalidad.

Puede ser preferible que todas las microesferas expansibles esten al menos parcial o completamente expandidas antes de que la composicion de polimero salga de la boquilla. Al ocasionar la expansion de las microesferas polimericas expansibles antes de que la composicion salga de la boquilla, la espuma extrudida resultante se puede producir con tolerancias de densidad y espesor (calibre) estrechas. Una tolerancia estrecha se define como una desviacion estandar en la direccion de la maquina (o longitudinal) y en la direccion perpendicular a la banda (o transversal) de la densidad o el espesor sobre la densidad o el espesor promedio (o/x), respectivamente. El valor de o/x que se puede obtener segun la presente invencion puede ser inferior a aproximadamente 0,2, inferior a aproximadamente 0,1, inferior a aproximadamente 0,05, e incluso inferior a aproximadamente 0,025. Sin ninguna intencion de limitar, las tolerancias estrechas que se pueden obtener segun la presente invencion se evidencia por los siguientes ejemplos.

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Como se muestra en la Fig. 7, la espuma se puede combinar opcionalmente con un revestimiento 20 dispensado desde un rodillo 22 de alimentacion. Los materiales adecuados para el revestimiento 20 incluyen recubrimientos desprendibles, peliculas de poliester (por ejemplo, peliculas de tereftalato de polietileno), y peliculas de poliolefina (por ejemplo, peliculas de polietileno). El revestimiento y la espuma se laminan despues conjuntamente entre una pareja de rodillos prensadores 24. Tras la laminacion, o despues de la extrusion pero antes de la laminacion, la espuma se expone opcionalmente a la radiacion derivada de una fuente 26 de haz de electrones para reticular la espuma; tambien se pueden utilizar otras fuentes de radiacion (por ejemplo, haces de iones y radiacion ultravioleta). La reticulacion mejora la resistencia cohesiva de la espuma. Tras la exposicion, el estratificado se enrolla en un rodillo receptor 28.

Si se desea, la lisura de una o ambas de las superficies de espuma se puede aumentar utilizando un rodillo de agarre para presionar la espuma contra un rodillo de enfriamiento una vez que la espuma sale de la boquilla 14. Tambien es posible estampar en relieve un diseno sobre una o ambas superficies de la espuma poniendo en contacto la espuma con un rodillo disenado a medida que sale de la boquilla 14 usando tecnicas de microrreplicacion convencionales, tales como, por ejemplo, las descritas en las patentes US-5.897.930 (Calhoun y col.), US-5.650.215 (Mazurek y col.) y la publicacion de patente PCT WO 98/29516A (Calhoun y col.), todas ellas incorporadas a la presente memoria como referencia. El modelo de replicacion se puede seleccionar entre una amplia gama de formas geometricas y tamanos, dependiendo del uso deseado de la espuma. La superficie practicamente lisa de la espuma extrudida permite la microrreplicacion de la superficie de la espuma con un alto grado de precision y exactitud. Dicha elevada calidad de microrreplicacion de la presente superficie de la espuma tambien esta facilitada por la capacidad de la espuma para resistir el aplastamiento por la presion ejercida sobre la espuma durante el proceso de microrreplicacion. Las tecnicas de microrreplicacion se pueden utilizar sin aplastar significativamente la espuma porque la espuma incluye microesferas expansibles que no colapsan bajo la presion del rodillo de microrreplicacion, en comparacion con los agentes de espumacion como el gas.

El proceso de extrusion se puede utilizar para preparar un articulo “espumado en su sitio”. Dichos articulos encuentran aplicacion por ejemplo, como juntas de obturacion u otros articulos de llenado de huecos, articulos amortiguadores de vibraciones, hojas de respaldo para cinta adhesiva, hojas de respaldo para laminas retrorreflectantes, colchones antifatiga, respaldo de articulos abrasivos, marcas adhesivas para senalizacion elevada sobre el pavimento, etc. Los articulos de espumacion en su sitio se pueden preparar controlando cuidadosamente la presion y la temperatura dentro de la boquilla 14 y conduccion 18 de transferencia de forma que la expansion de las microesferas no se produzca en una extension apreciable. El articulo resultante se coloca a continuacion en la zona deseada, por ejemplo, un area rebajada o superficie abierta y se calienta, o se expone, a una temperatura suficientemente elevada para ocasionar la expansion de las microesferas.

Los articulos de espumacion en su sitio se preparan incorporando un agente de soplado quimico tal como 4,4'- oxibis (bencenosulfonilhidrazida) en la composicion extrudible expansible. El agente de soplado se puede activar despues de la extrusion para producir una expansion adicional, permitiendo de esta forma que el articulo rellene el area donde se ha colocado.

El proceso de extrusion tambien se puede usar para preparar espumas con diseno que tengan areas de diferentes densidades. Por ejemplo, mas adelante del punto en el que el articulo sale de la boquilla, el articulo se puede calentar selectivamente, por ejemplo, usando un rodillo disenado o una mascara de infrarrojos, para producir la expansion de las microesferas en las zonas designadas del articulo.

La espuma tambien se puede combinar con una o mas composiciones de polimero adicionales, por ejemplo, en la forma de capas, tiras, varillas, etc., preferiblemente mediante coextrusion de composiciones de polimero extrudible adicionales con las composiciones extrudibles que contienen microesferas. La Fig. 7 ilustra un proceso de coextrusion preferido para producir un articulo que muestra una espuma intercalada entre un par de capas de polimero. Tal como se muestra en la Fig. 7, la resina de polimero se anade opcionalmente a un primer extrusor 30 (por ejemplo, un extrusor de tornillo simple) donde se reblandece y mezcla en fundido. La resina mezclada en fundido se alimenta a continuacion a un segundo extrusor 32 (por ejemplo, un extrusor de tornillo simple o tornillo doble) en donde se mezclan con los aditivos deseados. La composicion extrudible resultante se lleva hasta las camaras correctas de la boquilla 14 mediante la conduccion 34 de transferencia usando una bomba 36 de engranajes. El articulo resultante es un articulo con tres capas que tiene un nucleo de espuma que tiene una capa de polimero en cada una de sus caras principales.

Tambien es posible realizar el proceso de coextrusion de tal forma que se produzca un articulo de dos capas, o de forma tal que se produzcan articulos que tengan mas de tres capas (por ejemplo, 10-100 capas o mas), equipando la boquilla 14 con un bloque de alimento adecuado, o usando una boquilla que tenga varios vanos o varios colectores. Tambien se pueden incluir capas de adhesivo de coextrusion, capas de imprimacion o capas de barrera para potenciar la adhesion entre las capas o para reducir la difusion a traves de la construccion. Ademas, los inventores pueden mejorar la adhesion entre las capas de una construccion que tiene multiples capas (por ejemplo, A/B) de diferentes composiciones mezclando una fraccion del material A con la capa B (A/AB). Dependiendo del grado de adhesion entre capas, variara la concentracion de A en la capa B. Los articulos de espuma multicapa tambien se pueden preparar estratificando capas de polimero adicionales sobre el nucleo de espuma, o sobre cualesquiera capas de polimero coextrudida una vez que el articulo sale de la boquilla 14. Otras tecnicas que se pueden usar incluyen revestir la espuma extrudida (es decir, extrudato) con tiras u otras estructuras discretas.

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Se pueden realizar tecnicas de procesamiento posterior sobre la espuma, que pueden incluir estratificacion, gofrado, recubrimiento por extrusion, recubrimiento con disolvente, u orientacion, para transmitir propiedades superiores. Las espumas se pueden orientar uniaxialmente o multiaxialmente (es decir, estirarse en una o mas direcciones) para producir estructuras de espuma que incluyan microhuecos entre medias, o una separacion de la matriz de espuma y las microesferas expansibles (veanse los Ejemplos 85-92). Las Figs. 12a-12d muestran microfotografias SEM de la microestructura de la espuma del Ejemplo 86, antes (Figs. 12a y 12b) y despues (Fig. 12c y 12d) de la orientacion uniaxial. Las Figs. 12a y 12c son vistas en seccion transversal de la microestructura de la espuma tal como se observa en la direccion de la maquina (MD). Esto es, en las Figs. 12a y 12c, la espuma se corto perpendicular a la direccion del flujo de la espuma a medida que sale de la boquilla y observada en la direccion del flujo. Las Figs. 12b y 12d son vistas en seccion transversal de la microestructura de la espuma tal como se observa en la direccion perpendicular a la banda (CD). Esto es, en las Figs. 12b y 12d, la espuma se corto paralela a la direccion del flujo de la espuma a medida que sale de la boquilla y observada en la direccion perpendicular del flujo.

La seleccion de la matriz de espuma, tipo/concentracion de microesferas expansibles y condiciones de orientacion pueden afectar la capacidad de producir materiales de espuma con microhuecos. Las condiciones de orientacion incluyen la temperatura, direccion(ones) de estiramiento, velocidad de estiramiento, y grado de estiramiento (es decir, relacion de orientacion). Se cree que la adhesion interfacial entre la matriz de espuma y las microesferas expansibles deberia ser tal que permitiera cierta desunion alrededor de las microesferas tras el estiramiento (es decir, la orientacion). Tambien se cree que puede ser preferible una mala adhesion interfacial. Ademas, se ha encontrado deseable que la matriz de espuma pueda experimentar una elongacion relativamente alta (por ejemplo, al menos 100%). La orientacion de las muestras de espuma puede producir una reduccion en la densidad de la espuma (por ejemplo, hasta aproximadamente 50%) debido a la formacion de microhuecos entre la matriz de espuma y las microesferas durante la orientacion. Los microhuecos pueden permanecer despues del proceso de estiramiento (orientacion) o bien pueden desaparecer (es decir, colapsar, pero la interfase permanece no unida). Ademas, la deslaminacion entre la matriz de espuma y las microesferas, con o sin una reduccion notable en la densidad, puede dar como resultado una alteracion significativa de las propiedades mecanicas de la espuma (por ejemplo, aumento en la flexibilidad, reduccion en la rigidez, un aumento en la suavidad de la espuma, etc.). Dependiendo de la aplicacion final de la espuma, se pueden seleccionar la gama de materiales y las condiciones de orientacion para generar las propiedades deseadas.

Puede ser deseable que la composicion de polimero extrudible sea reticulable. La reticulacion puede mejorar la resistencia cohesiva de la espuma. Puede ser deseable que la reticulacion del polimero extrudible se inicie como minimo entre la etapa de mezclado en fundido y la salida del polimero por la abertura de la boquilla, antes, durante o despues de la espumacion, tal como mediante el uso de energia termica (es decir, endurecimiento activado por calor). De forma alternativa o adicional, la composicion de polimero extrudible se puede reticular tras salir de la boquilla, como por ejemplo, mediante exposicion a radiacion termica, actinica o ionizante, o combinaciones de las mismas. La reticulacion tambien se puede llevar a cabo con metodos de reticulacion quimica basados en interacciones ionicas. El grado de reticulacion se puede controlar para afectar las propiedades del articulo de espuma terminado. Si el polimero extrudido esta estratificado, como se describe en la presente memoria, el extrudato de polimero se puede retircular antes o despues de la estratificacion. Los agentes de reticulacion termica adecuados para la espuma pueden incluir epoxidos y aminas. Preferiblemente, las concentraciones son lo suficientemente bajas para evitar una reticulacion excesiva o la formacion de gel antes de que la composicion salga de la boquilla.

Uso

Los articulos que contienen espuma son utiles en una variedad de aplicaciones que incluyen, como ejemplo y como limitacion, aplicaciones en la industria aeroespacial, automovilistica y dispositivos medicos. Las propiedades de los articulos se adaptan para satisfacer las demandas de las aplicaciones deseadas. Los ejemplos particulares de aplicaciones incluyen articulos amortiguadores de vibraciones, apositos medicos, hojas de respaldo para cinta adhesiva, hojas de respaldo para laminas retrorreflectantes, colchones antifatiga, marcas adhesivas para senalizacion elevada sobre el pavimento, junta de obturacion y selladores.

La invencion se describira ahora adicionalmente mediante los siguientes ejemplos.

Ejemplos

Metodos de ensayo

Rugosidad superficial

La topologia superficial en funcion del desplazamiento se midio mediante un perfilometro de triangulacion con laser (Cyberscan 200, comercializado por Cyberoptics de Minneapolis, MN). Todas las mediciones se recogieron a temperatura ambiente usando un laser de HeNe (654 nm) con una resolucion del selector de intervalo de puntos de 1 micrometro (PRS-40). El laser se programo para desplazarse por la muestra en saltos discretos de 25 micrometros con un total de 50 saltos (longitud total = 1250 micrometros). El tamano de la muestra fue de

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1250 x 1250 micrometros. Los datos de rugosidad se nivelaron restando un ajuste de regresion lineal de los datos y colocando el promedio a cero. La rugosidad superficial, Ra, se calculo mediante la siguiente relacion matematica:

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en donde Ra es la rugosidad superficial, Lm es la longitud total de desplazamiento, y z es la altura a un desplazamiento de x.

Adhesion con despegado a 90°

Una lamina adhesiva con espuma sensible a la presion se estratifico sobre una lamina de 0,127 mm de espesor de aluminio anodizado. Se recorto una tira de cinta que media 1,27 cm por 11,4 cm de la lamina, y se aplico a un sustrato metalico que estaba pintado con una composicion de pintura para automoviles formada por una base y un recubrimiento transparente (RK-7072 de DuPont Co.). A continuacion, la tira se desenrollo usando un total de cuatro pasadas de un rodillo metalico de 6,8 kg. La muestra se envejecio a una de las siguientes condiciones antes de someterse a ensayo:

1 hora a temperatura ambiente (22 0C)

3 dias a temperatura ambiente (22 0C)

7 dias a 70 0C.

5 dias a 100 0C y 100% de humedad

Tras el envejecimiento, el panel se monto en un modulometro Instron™ de forma que la cinta se estiraba con un angulo de 90 grados a una velocidad de 30,5 cm por minuto. Los resultados se determinan en libras por 1 centimetro (0,5 pulgadas), y se convirtieron a Newtons por decimetro (N/dm).

Adhesion con despegado en T

Este ensayo se realizo segun la norma ASTM D3330-87 salvo en lo especificado. Una tira de la cinta de espuma que media 11,43 cm por 1,27 cm de ancho se estratifico entre dos tiras de aluminio anodizado (10,16 cm por 1,59 cm de anchura por 0,127 mm de espesor). La muestra de ensayo estratificada se acondiciono durante al menos 1 hora a temperatura ambiente (22 0C), y a continuacion se sometio a ensayo para determinar la resistencia cohesiva con un modulometro Instron™ con despegado a 180° y una velocidad de la cruceta de 77,42 centimetros por minuto (30,48 pulgadas por minuto). Los resultados del ensayo se registraron en libras por 1,27 centimetros (/ pulgada), y los resultados se convirtieron a Newton/decimetro (N/dm).

Traccion y elongacion

Este ensayo se realizo segun la norma ASTM D412-92 salvo en lo especificado. Se recorto una muestra de la espuma en forma de “hueso de perro” con una anchura de 0,635 mm en la parte central. Los extremos de la muestra se pinzaron en un modulometro Instron y se separaron a una velocidad de la cruceta de 50,8 cm por minuto. El ensayo mide la tension maxima (en libras por pulgada cuadrada que se convirtieron a kilopascales [kPas]), la cantidad de elongacion o deformacion maxima (en % de la longitud original), y la energia maxima (en libras pie, que se convirtieron a julios (J).

Resistencia a cizallamiento estatico

imagen1

Una tira de 2,54 cm por 2,54 cm de cinta de espuma adhesiva sensible a la presion se estratifico sobre un panel de aluminio anodizado de 0,51 mm de espesor que media aproximadamente 2,54 cm por 5,08 cm. Un segundo panel del mismo tamano se coloco sobre la cinta de forma que hubiera un solapamiento de 2,54 cm, y los extremos de los paneles se extendieron opuestamente entre si. A continuacion, la muestra se lamino con un rodillo metalico de 6,8 kg de forma que el area total de contacto del panel fuera de 2,54 cm por 2,54 cm. El panel preparado se acondiciono a temperatura ambiente, es decir, a aproximadamente 22 0C, durante al menos 1 hora. Despues, el panel se colgo en un horno a 70 0C y se coloco a 2 grados de la vertical para evitar el modo de fallo por despegado. Una pesa de 750 gramos se colgo del extremo libre de la muestra. Se registro en minutos el tiempo necesario para que la muestra pesada se cayera del panel. De no producirse el fallo en 10.000 minutos, el ensayo se interrumpio y los resultados se registraron como 10.000+minutos.

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Composicion de 1 masa fundida

Se preparo una composicion de adhesivo sensible a la presion por mezcla de 90 partes de IOA (acrilato de isooctilo), 10 partes de AA (acido acrilico), 0,15 partes de 2,2 dimetoxi-2-fenilacetofenona (Irgacure™ 651 comercializado por Ciba Geigy) y 0,03 partes de IOTG (tioglicolato de isooctilo). La composicion se introdujo en envases que median aproximadamente 10 cm por 5 cm por 0,5 cm de espesor tal como se ha descrito en la patente US-5.804.610, presentada el 28 de agosto de 1997, concedida el 8 de septiembre de 1998 e incorporada como referencia en la presente memoria. La pelicula de envasado fue un copolimero de etileno-acetato de vinilo de 0,0635 de espesor (VA-24 Film comercializado por CT Film de Dallas, TX.) Los envases se sumergieron en un bano de agua, y al mismo tiempo, se expusieron a radiacion ultravioleta a una intensidad de 3,5 milivatios por centimetro cuadrado y una energia total de 1627 milijulios por centimetro cuadrado medido en unidades NIST para formar un adhesivo sensible a la presion envasado. El adhesivo resultante tuvo una IV (viscosidad intrinseca de aproximadamente 1,1 decilitros/gramo, un Mx de 5,6 x105 g/mol y un Mn de 1,4 x 105 g/mol.

Composicion 2 de masa fundida

Se preparo un adhesivo envasado siguiendo el procedimiento de la Composicion 1 de masa fundida salvo que se usaron 97 partes de IOA y 3 partes de AA.

Composicion 3 de masa fundida

Se preparo un adhesivo envasado siguiendo el procedimiento de la Composicion 1 de masa fundida salvo que se usaron 80 partes de IOA y 20 partes de AA.

Composicion 4 de masa fundida

Se preparo una Composicion de masa fundida de adhesivo sensible a la presion que tenia 96 partes de IOA y 4 partes de acido metacrilico siguiendo el procedimiento descrito en la patente US-4.833.179 (Young y col.) incorporada como referencia en la presente memoria en su totalidad.

Composicion 5 de masa fundida

Se preparo un adhesivo envasado siguiendo el procedimiento de la Composicion 1 de masa fundida salvo que se usaron 46,25 partes de acrilato de isooctilo, 46,25 partes de acrilato de n-butilo (nBA), y 7,5 partes de acido acrilico. Los adhesivos envasados se compusieron a continuacion en un extrusor de doble tornillo con 17% del agente de pegajosidad Escorez™ 180 (comercializado por Exxon Chemical Corp.) para formar la Composicion 5 de masa fundida.

Composicion 6 de masa fundida

Se preparo una Composicion de masa fundida adhesiva siguiendo el procedimiento de la Composicion 5 de masa fundida, salvo que la composicion adhesiva envasada tenia 45 partes de IOA, 45 partes de nBA y se usaron 10 partes de AA.

Composicion 7 de masa fundida

Se preparo una Composicion de masa fundida adhesiva siguiendo el procedimiento de la Composicion 1 de masa fundida, salvo que la composicion de los envases tambien incluia 0,25 partes de acriloxibenzofenona por cien partes de acrilato.

Composicion 8 de masa fundida

Se preparo una composicion de masa fundida que tenia 90 partes de IOA y 10 partes de AA siguiendo el procedimiento del Ejemplo 1 de la patente US-5.637.646 (Ellis), incorporado como referencia en la presente memoria en su totalidad.

Composicion 9 de masa fundida

Se preparo una composicion de masa fundida que tenia 95 partes de IOA y 5 partes de AA siguiendo el procedimiento de la Composicion 1 de masa fundida.

Composicion 10 de masa fundida

Se preparo una composicion de masa fundida que tenia 90 partes de acrilato de 2-etilhexilo y 10 partes de AA siguiendo el procedimiento de la Composicion 1 de masa fundida.

Proceso de extrusion

La composicion de masa fundida se alimento a un extrusor de tornillo simple de 51 mm (Bonnot) y se mezclo. Las temperaturas del extrusor y de la manguera flexible a la salida del extrusor se ajustaron a 93,3 °C, y el caudal de salida se

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controlo mediante una bomba de engranajes Zenith. El adhesivo mezclado se alimento seguidamente a un extrusor de doble tornillo corrotatorio con tres puertos de aditivo (Werner Pfleider) que funcionaba a una velocidad de tornillo de 200 rpm con un caudal de aproximadamente 10 libras/hora (4,5 kilogramos/hora). La temperatura de todas las zonas del extrusor de doble tornillo se configuro a las temperaturas especificas indicadas en los ejemplos especificos. Se anadieron las microesferas polimericas expansibles corriente abajo en el tercer puerto de alimentacion a aproximadamente los tres cuartos del cilindro del extrusor. Las temperaturas de la manguera y la boquilla se ajustaron a las temperaturas indicadas en los ejemplos especificos. El extrudato se bombeo a una caida de vacio de 15,24 cm en la boquilla y se afino hasta un espesor de 1,016 mm. Las laminas de espuma resultantes tuvieron un espesor de aproximadamente 1 mm. La lamina extrudida se moldeo sobre un rodillo de enfriamiento ajustado a 7,2 °C, enfriado a aproximadamente 25 °C, y despues se transfirio sobre un recubrimiento desprendible de polietileno de 0,127 mm de espesor.

Ejemplos 1-5

Se prepararon laminas de espuma de los Ejemplos 1-5 usando la Mezcla fundida de composicion 1 en el proceso anteriormente descrito usando cantidades variables de microesferas polimericas expansibles que tienen una composicion de la envoltura que contienen acrilonitrilo y metacrilonitrilo (F100D comercializado por Pierce Stevens, Bufalo, NY). Las cantidades de las microesferas en partes en peso por 100 partes de composicion adhesiva (EMS - pph) se muestran en la Tabla 1. Las temperaturas del extrusor se configuraron a 93,3 °C, y las temperaturas de la boquilla y la manguera se configuraron a 193,3 0C. Tras enfriar, las hojas de espuma extrudida se transfirieron a una pelicula de polietileno de 0,127 mm de espesor y se reticularon mediante una unidad de procesamiento mediante haz de electrones (ESI Electro Curtain) que funcionaba a una tension de aceleracion de 5E-14 J (300 keV) y a una velocidad de 6,1 metros por minuto. La dosis medida del haz de electrones fue 40.000 Gray (Gy) (4 megaRads [mrads]). Todas las espumas fueron pegajosas. Las laminas de espuma de los Ejemplos 1, 2, 4, y 5 se unieron (por ejemplo, se laminaron) sobre una pelicula de adhesivo bicapa usando la presion de un rodillo de agarre para formar una cinta. La primera capa de la pelicula adhesiva se preparo disolviendo 10 partes de poliamida (Macromelt 6240 de Henkel) en una mezcla disolvente de 50 partes de isopropanol y 50 partes de n-propanol, revistiendo la solucion sobre un recubrimiento desprendible, y secando en un horno a 121 0C durante aproximadamente 15 minutos. La segunda capa de la pelicula adhesiva fue un adhesivo sensible a la presion basado en disolvente que tenia una composicion de 65 partes de IOA, 30 partes de acrilato de metilo y 5 partes de AA preparado segun el metodo descrito en Re24906 (Ulrich), incorporado a la presente memoria por referencia. A continuacion se coloco un recubrimiento desprendible sobre el adhesivo sensible a la presion basado en disolvente y la cara de poliamida de la pelicula adhesiva se estratifico mediante presion sobre la espuma. Las cintas se sometieron al ensayo de despegado del adhesivo a 90°, adhesion con despegado en T, traccion y elongacion, y resistencia al cizallamiento estatico. Los resultados del ensayo y las densidades de la espuma de todos los ejemplos se muestra en la Tabla 1.

La espuma del Ejemplo 1 tenia una rugosidad superficial (Ra) de 29 micrometros.

Ejemplo 6

Se preparo una lamina de espuma siguiendo el procedimiento del Ejemplo 3 salvo que las temperaturas del extrusor se configuraron a 121 0C, y las temperaturas de la boquilla y la manguera se configuraron a 177 0C. Tras enfriar, la espuma se reticulo con una dosis de 80.000 Gy (8 mrads).

Ejemplos 7-9

Se prepararon cintas de espuma revestidas con adhesivo sensible a la presion siguiendo el procedimiento del Ejemplo 1, salvo que las temperaturas del extrusor se configuraron a 121 0C y las cantidades de las microesferas fueron 6, 8, y 10 pph para los Ejemplos 7, 8, y 9 respectivamente.

Ejemplos 10-13

Se prepararon laminas de espuma siguiendo el procedimiento de Ejemplo 3, salvo que las temperaturas del extrusor se configuraron a 82 0C, las temperaturas de la boquilla y la manguera se configuraron a 104 0C, y segun las condiciones especificadas a continuacion.

Para el Ejemplo 10, se utilizaron 2 pph de microesferas polimericas expansibles (F50D comercializado por Pierce Stevens) y el caudal del extrusor fue 4,08 kg por hora.

Para el Ejemplo 11, se utilizaron 2 pph de microesferas polimericas expansibles que tenian una composicion de la envoltura que contenia acrilonitrilo, cloruro de vinilideno, y metacrilato de metilo (microesferas encapsuladas Expancel 461 comercializadas por Akzo Nobel).

Para el Ejemplo 12, se utilizaron 2 pph de microesferas polimericas expansibles que tenian una composicion de la envoltura que contenia acrilonitrilo, cloruro de vinilideno, y metacrilato de metilo (microesferas encapsuladas Expancel 461 comercializadas por Akzo Nobel), las temperaturas del extrusor se configuraron a 93,9 °C, y las temperaturas de la

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boquilla y la manguera se configuraron a 193.3 Se midio la separacion libre promedio de la espuma. La rugosidad superficial (Ra) fue 14 micrometros, y una parte de la espuma se muestra en la Figura 1 (a) y 1 (b).

El Ejemplo 13 se preparo siguiendo el procedimiento del Ejemplo 12, salvo que se usaron 2 pph de microesferas polimericas expansibles que tenian una envoltura que contenia acrilonitrilo, metacrilonitrilo, y metacrilato de metilo (microesferas F80SD comercializadas por Pierce Stevens) y las temperaturas del extrusor se configuraron a 93.3 0C. Adicionalmente, se mezclaron 0,15 partes en peso por diez partes de acrilato de 2,4-bis(triclorometil)-6- 4-metoxifenil)-s-triazina con las microesferas polimericas expansibles y se anadieron al extrusor. La espuma resultante se reticulo con una lampara de vapor de mercurio con 500 milijulios/centimetro cuadrado de energia (unidades NIST). La espuma tenia una rugosidad superficial (Ra) de 33 micrometros.

Ejemplos 14-15

Se prepararon cintas de espuma de adhesivo sensible a la presion siguiendo los procedimientos de los Ejemplos 2 y 3, respectivamente, salvo que las temperaturas del extrusor se configuraron a 121 0C y se anadio un 10% en peso de un agente de pegajosidad fundido (Escorez™ 180 obtenido de Exxon Chemical Co.) al primer puerto del cilindro del extrusor. El caudal del extrudato fue de 4,08 kg por hora de acrilato mezclado, y 0,45 kg por hora del agente de pegajosidad. La espuma enfriada se reticulo con una dosis de 80.000 Gy (8 mrads).

Ejemplo 16

Se preparo una cinta de espuma de adhesivo sensible a la presion siguiendo el procedimiento del Ejemplo 2 salvo que se mezclaron 0,2 partes por cien partes de acrilato de un agente de soplado quimico (de 4,4' oxibis(bencenosulfonilhidrazida) obtenida como Celogen OT de Uniroyal Chemical Co.) con las microesferas y se anadieron al extrusor.

Ejemplo 17

Se preparo una cinta de espuma de adhesivo sensible a la presion siguiendo el procedimiento del Ejemplo 2 salvo que las temperaturas del extrusor se mantuvieron a 110 0C. Se anadio una mezcla de 50 partes en peso de microesferas polimericas expansibles F80SD y 50 partes en peso de un agente de soplado quimico mixto (BIH, una mezcla al 85% de bicarbonato sodico y 15% de acido citrico, comercializada por Boehringer-Ingelheim) a una velocidad de 2 pph. El caudal del extrusor fue 3,54 kg por hora. La espuma resultante se reticulo como en el Ejemplo 1 con una dosis de 60.000 Gy (6 mrads).

Ejemplo 18

Se preparo una lamina de espuma siguiendo el procedimiento del Ejemplo 3 salvo que se anadieron 1,6 pph de microesferas polimericas expansibles F80SD, asi como 0,4 pph de burbujas de vidrio (S-32 comercializadas por Minnesota Mining & Manufacturing Company). Las microesferas y las burbujas de vidrio se mezclaron entre si antes de anadirse al extrusor.

La espuma tuvo una rugosidad superficial (Ra) de 24 micrometros en una superficie principal y de 21 micrometros en la otra superficie principal.

Ejemplos 19-20

Se prepararon laminas de espuma siguiendo los procesos de extrusion anteriores usando la Composicion 3 de masa fundida y 2 pph de microesferas polimericas expansibles (F80SD). Las temperaturas del extrusor se configuraron a 110 0C, y las temperaturas de la boquilla y la manguera se configuraron a 193 0C. La velocidad de alimentacion del extrusor fue 3,58 kg/h. El Ejemplo 20 tambien incluyo un plastificante (Santicizer 141 comercializado por Monsanto) y que se alimento al extrusor a 0,36 kg/h. Las espumas se reticularon siguiendo el procedimiento del Ejemplo 1. El Ejemplo 19 se estratifico adicionalmente sobre el adhesivo pelicular del Ejemplo 1.

Ejemplo 21

Se preparo una lamina de espuma siguiendo el procedimiento del Ejemplo 20 salvo que la Composicion 4 de masa fundida se alimento directamente al extrusor de doble tornillo, y se utilizaron 4 pph de microesferas polimericas expansibles F80SD.

Ejemplos 22-27

Se prepararon laminas de espuma de adhesivo sensible a la presion que tenian el adhesivo pelicular del Ejemplo 2 siguiendo el procedimiento del Ejemplo 2 salvo que se usaron microesferas polimericas expansibles F80 en lugar de F100D y las temperaturas del extrusor se configuraron a 104 0C. Los aditivos tambien se anadieron en el primer puerto del extrusor en el tipo y cantidad de cada ejemplo de la siguiente forma:

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Ejemplo 22 -10% en peso del extrudato de polietileno (Engage™ 8200 comercializado por Dow Chemical Co.) se anadio al extrusor a una velocidad de 0,45 kg/h en el primer puerto.

Ejemplo 23 - 20% en peso del extrudato del copolimero de bloques de estireno-isopreno-estireno (Kraton™ D1107 comercializado por Shell Chemical Co.) se anadio al extrusor a una velocidad de 0,9 kg/h. La espuma tuvo una rugosidad superficial (Ra) de 25 micrometros en una superficie principal y de 19 micrometros en la otra superficie principal.

Ejemplo 24 - Como el Ejemplo 23 salvo que no se estratifico ningun otro adhesivo a la espuma.

Ejemplo 25 - 25% en peso del extrudato de poliester (Dynapol ™ 1402 (comercializado por Huls America) se anadio al extrusor a una velocidad de 1,13 kg/h.

Ejemplo 26 - Como el Ejemplo 25 salvo que no se estratifico ningun otro adhesivo a la espuma.

Ejemplo 27

Se preparo una espuma de adhesivo sensible a la presion usando la Composicion 7 de masa fundida y 2 pph de microesferas polimericas expansibles (F80SD). Las temperaturas del extrusor se configuraron a 104 0C y las temperaturas de la boquilla y la manguera se configuraron a 193 °C. La espuma resultante se enfrio y se reticulo con una dosis de haz de electrones de 40.000 Gy (4 mrads) a una tension de aceleracion de 5E-14 Julios (J) (300 kilo-electronvoltios [Kev]).

Ejemplo 28

Se preparo una lamina de espuma en monocapa siguiendo el procedimiento del Ejemplo 3 salvo que se utilizo una boquilla de coextrusion con un vano de 25,4 cm de anchura en lugar de una boquilla de caida, la temperatura del extrusor se configuro a 104 0C, y se utilizaron microesferas polimericas expansibles F80SD. No se produjo flujo de material a traves de los vanos de salida. La espuma enfriada se reticulo con una dosis de haz de electrones de 60.000 Gy (6 mrads) a una tension de aceleracion de 5E-14 J (300 Kev).

Ejemplo 29

Se preparo una lamina de espuma siguiendo el procedimiento del Ejemplo 28 salvo que se utilizo la Composicion 2 de masa fundida.

Ejemplo 30

Se preparo una lamina de espuma siguiendo el procedimiento del Ejemplo 29 salvo que se utilizaron microesferas polimericas expansibles F100D.

Ejemplos 31-33

Se prepararon laminas de espuma siguiendo el procedimiento del Ejemplo 28 salvo que los vanos exteriores estaban abiertos y una capa de la Composicion 5 de masa fundida se coextruyo sobre cada superficie principal de la lamina de espuma. El espesor de la capa de la Composicion 3 fue 50 micrometros, 100 micrometros y 150 micrometros (es decir, 2 milesimas, 4 milesimas y 6 milesimas) para los Ejemplos 31, 32 y 33, respectivamente. Las temperaturas del extrusor y la manguera para las capas adicionales se configuro a 117 0C. La lamina de espuma del Ejemplo 31 tuvo una rugosidad superficial (Ra) de 24 micrometros.

Ejemplo 34

Se preparo una lamina de espuma siguiendo el procedimiento de Ejemplo 31, salvo que las temperaturas del extrusor se configuraron a 93,3 °C, y las temperaturas de la boquilla y la manguera se configuraron a 171 y se anadio un agente de pegajosidad. La velocidad de alimentacion del extrusor fue 4,08 kg/h para la Composicion 1 y 0,45 kg/h para el agente de pegajosidad (Escorez™180). La Composicion 5 de masa fundida se extruyo simultaneamente hasta un espesor de 100 micrometros sobre cada superficie principal de la espuma. El material compuesto coextrudido se reticulo con un haz de electrones a una tension de aceleracion de 4,41 E-14 J (275 Kev) y una dosis de 80.000 Gy (8 mrads).

Ejemplo 35

Se preparo una lamina de espuma siguiendo el procedimiento del Ejemplo 34 salvo que en lugar del agente de pegajosidad, se anadio polietileno de baja densidad (Dowlex™2517 comercializado por Dow Chemical Co.)) al extrusor a una velocidad de alimentacion de 1,36 kg/h y la Composicion 1 se alimento a una velocidad de 3,18 kg/h. La Composicion 6 de masa fundida se extruyo simultaneamente hasta un espesor de 50 micrometros sobre cada superficie principal de la espuma. El material compuesto coextrudido resultante se enfrio y se reticulo con un haz de electrones a una tension de aceleracion de 4E-14 J (250 Kev) y una dosis de 60.000 Gy (6 mrads).

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Ejemplos 36-37

Se prepararon laminas de espuma de adhesivo sensible a la presion siguiendo el procedimiento del Ejemplo 31 salvo que las microesferas utilizadas fueron una mezcla 50/50 de microesferas F80SD y F100D y las temperaturas del extrusor se configuraron a 93 0C, y las temperaturas de la boquilla y la manguera se configuraron a 171 0C. El Ejemplo 36 se reticulo con una tension de aceleracion del haz de electrones de 4E-14 J (250 Kev) y una dosis de 60.000 Gy (6 mrads). Los vanos exteriores de la boquilla se abrieron para el Ejemplo 37 y la espuma se coextruyo con una capa de polietileno de baja densidad (Dowlex™2517) de 0,15 mm de espesor en una de las superficies principales de la espuma. Tras enfriar, la capa de polietileno se pudo retirar del adhesivo. Este ejemplo ilustra la espuma de adhesivo sensible a la presion con un revestimiento. Ademas, el material compuesto bicapa se puede reticular con un haz de electrones para unir permanentemente la espuma al polietileno.

Ejemplo 38

Se preparo una lamina de espuma de adhesivo sensible a la presion siguiendo el procedimiento del Ejemplo 28 salvo que la Composicion 8 de masa fundida se alimento directamente al extrusor de doble tornillo.

Ejemplo 39

Se preparo una lamina de espuma de adhesivo sensible a la presion siguiendo el procedimiento del Ejemplo 19 salvo que se utilizo la Composicion 9 de masa fundida y la velocidad de alimentacion del extrusor fue 4,5 kg/h.

Ejemplos 40-42

Se prepararon laminas de espuma extruyendo la Composicion 1 con copolimero de etileno acetato de vinilo (EVA). El EVA usado en los Ejemplos 40, 41, y 42 fueron Elvax™250 (indice de fundido de 25, contenido en acetato de vinilo del 28%), Elvax™260 (indice de fundido de 6,0, contenido en acetato de vinilo del 28%), y Elvax™660 (indice de fundido de 2,5, contenido en acetato de vinilo del 12%) respectivamente. Todos los EVA estan comercializados por DuPont Co. La Composicion 1 se alimento al extrusor a una velocidad de 2,7 kg/h y el EVA se alimento a una velocidad de 1,8 kg/h. Se uso una carga de 3 pph de microesferas polimericas expansibles F100D. Las temperaturas del extrusor se configuraron a 104 °C y las temperaturas de la boquilla y la manguera se configuraron a 193 0C. Adicionalmente, los Ejemplos 40 y 41 se coextruyeron con una capa de Composicion 1 de masa fundida de 0,064 mm de espesor en ambas superficies principales de la espuma. Todas las espumas coextrudidas se reticularon con una tension de aceleracion del haz de electrones de 5E- 14 J (300 Kev) y una dosis de 60.000 Gy (6 mrad). La rugosidad superficial (Ra) del Ejemplo 40 fue 27 micrometros.

Ejemplo 43

Se preparo una lamina de espuma no adherente siguiendo el procedimiento del Ejemplo 40 excepto que solamente se extruyo EVA (Elvax™ 250) con 3 pph de microesferas polimericas expansibles (F100D). La rugosidad superficial (Ra) fue 23 micrometros en una superficie principal de la espuma y de 27 micrometros en la otra superficie principal.

Ejemplo 44

Se preparo una lamina de espuma siguiendo el procedimiento del Ejemplo 40 salvo que en lugar de EVA, se utilizo un polietileno de alta densidad (Dowlex™IP-60 comercializado por Dow Chemical Co.). Las velocidades de alimentacion de la Composicion 1 y el polietileno fueron 3,63 kg/h y 0,91 kg/h, respectivamente.

Ejemplo 45

Se preparo una lamina de espuma siguiendo el procedimiento del Ejemplo 44 salvo que se utilizo un polietileno de baja densidad (Dowlex™2517). Las velocidades de alimentacion de la Composicion 1 y el polietileno fueron 3,18 kg/h y 1,36 kg/h, respectivamente.

Ejemplo 46

Se preparo una lamina de espuma siguiendo el procedimiento del Ejemplo 44 salvo que la Composicion 9 de masa fundida se extruyo con un poliester (Dynapol™1157 comercializado por Huls) y 3 pph de microesferas polimericas expansibles (F80). La temperatura del extrusor se configuro a 93 0C y las temperaturas de la boquilla y la manguera se configuraron a 171 0C. Las placas finales de la boquilla se extruyeron a una temperatura de 199 0C para conseguir un espesor uniforme para la lamina. Las velocidades de alimentacion de la Composicion 9 y el poliester fueron 3,18 kg/h y 1,36 kg/h, respectivamente. La espuma resultante se enfrio y despues se reticulo con un haz de electrones a una tension de aceleracion de 4,41 E-14 J (275 Kev) y una dosis de 60.000 Gy (6 mrads).

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Ejemplo 47

Se preparo una lamina de espuma no adherente siguiendo el procedimiento del Ejemplo 46 excepto que solamente se extruyo poliester (Dynapol™1157) con 4 pph de microesferas polimericas expansibles (F80SD). La espuma tuvo una rugosidad superficial (Ra) de 27 micrometros.

Ejemplo 48

Se preparo una lamina de espuma cilindrica de 2,54 cm de diametro siguiendo el procedimiento del Ejemplo 44 salvo que tanto la Composicion 1 de masa fundida como el polietileno de alta densidad se alimentaron al extrusor a una velocidad de 2,27 kg/h con 2 pph de microesferas polimericas expansibles (F80SD). La boquilla se extrajo de forma que la espuma se extruyo desde la manguera con forma cilindrica.

Ejemplo 49

Se preparo una lamina de espuma cilindrica de 1,27 cm de diametro siguiendo el procedimiento del Ejemplo 23 salvo que tanto la Composicion 1 de masa fundida como el copolimero de bloques se alimentaron al extrusor a una velocidad de 2,27 kg/h con 2 pph de microesferas polimericas expansibles (F80SD). La boquilla se extrajo y la espuma se extruyo desde la manguera con forma cilindrica.

Ejemplos 50-52

Se preparo una lamina de espuma del Ejemplo 50 alimentando un copolimero de bloques estireno-isopreno-estireno (Kraton™ D1107) al extrusor de doble tornillo del Ejemplo 1 a una velocidad de alimentacion de 1,8 kg/h. Se alimento un agente de pegajosidad (Escorez™ 1310 LC, comercializado por Exxon Chemical Co.) en el primer puerto a una velocidad de alimentacion de 1,8 kg/h y se alimentaron microesferas polimericas expansibles (F80SD) en el tercer puerto a una velocidad de 2 partes por cien partes del copolimero de bloques y el agente de pegajosidad. Las temperaturas del extrusor se configuraron a 121 0C y las temperaturas de la boquilla y la manguera se configuraron a 193 0C. La espuma adhesiva resultante tuvo una densidad de 539,2 Kg/m3 (33,7 lbs/ft3). La muestra tenia propiedades de liberacion activada por estiramiento (es decir, era desprendible mediante estiramiento) tales como las descritas por Bries y col. en la patente US-5,507.464, que se incorporado como referencia en la presente memoria.

En el Ejemplo 51, se preparo una lamina de espuma siguiendo el procedimiento del Ejemplo 51 salvo que se utilizaron 8 pph de microesferas polimericas expansibles F80SD. La espuma resultante tuvo una densidad de 264 kg/m3 (16,5 lb/pie cubico).

En el Ejemplo 52, se preparo una lamina de espuma siguiendo el procedimiento del Ejemplo 51 salvo que el copolimero de bloques era estireno-etileno-butileno-estireno (Kraton G1657 comercializado por Shell Chemical Co.) y el agente de pegajosidad fue Arkon P-90 (comercializado por Arakawa Chemical USA). La espuma adhesiva resultante tuvo una densidad de (590,4 kg/m3 (36,9 lb/pie cubico). Esta muestra tambien tenia propiedades de liberacion con estiramiento activadas, como se ha descrito en los anteriores documentos de patente estadounidense y solicitud PCT publicada de Bries y col.

Ejemplo 53

Se preparo una lamina de espuma siguiendo el procedimiento del Ejemplo 31 salvo que las temperaturas del extrusor se configuraron a 93 0C, y las temperaturas de la boquilla y la manguera se configuraron a 171 0C. La espuma se coextruyo sobre una capa de adhesivo de 0,1 mm sobre cada una de las superficies principales de la lamina. El adhesivo fue un copolimero de bloques estireno-isopreno-estireno adherente (HL2646 comercializado por HB Fuller). La espuma resultante tuvo una densidad de 464 kg/m3 (29 lb/pie cubico).

Ejemplos 54-57

Las espumas se prepararon por alimentacion del polihexeno con una viscosidad intrinseca de 2,1 al extrusor de doble tornillo a una velocidad de 4,5 kg/h y microesferas polimericas expansibles (F1 00D) a una velocidad de 2 pph para el Ejemplo 54 y 4 pph para el Ejemplo 55. Se prepararon laminas de los Ejemplos 56 y 57 siguiendo el procedimiento de los Ejemplos 54 y 55, respectivamente; salvo que el polihexeno se alimento al extrusor a una velocidad de 3,31 kg/h y se alimento un agente de pegajosidad (Arkon P-115 comercializado por Arakawa Chemical USA); al primer puerto a una velocidad de 1,63 kg/h, y las microesferas polimericas expansibles se mezclaron con 0,3 pph de 2,4-bis(triclorometil)-6-4-metoxifenill)-s-triazina antes de anadirse al extrusor.

Ejemplo 58

La Composicion 1 de masa fundida se proceso en un extrusor de tornillo simple Bonnet de 10,16 mm. El extrusor se hizo funcionar a temperatura ambiente, basandose solamente en el calor generado mecanicamente para reblandecer y mezclar la composicion. La mezcla se alimento a la Zona 1 de un extrusor de doble tornillo (extrusor

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de doble tornillo corrotatorio Berstorff [ZE-40] de 40 mm) en donde se mezclo con las microesferas polimericas expansibles (F100). Se utilizo un diseno de tornillo de mezcla convencional con un amasado hacia delante en la Zona 2, un amasado hacia atras en la Zona 4, Zona 6, y Zona 8 con elementos transportadores autolimpiantes en el resto de las zonas. La velocidad del tornillo fue de 125 rpm, dando como resultado presiones de funcionamiento de 52,7 kilopascales y caudales totales de 11,3 kg/h. Las temperaturas del extrusor se configuraron a 104 0C, y las temperaturas de la boquilla y la manguera se configuraron a 193 0C. Este perfil de temperatura evito la expansion durante el mezclado y minimiza la rotura de las microesferas polimericas expansibles. El caudal del extrudato se controlo mediante una bomba de engranajes Normag. Las microesferas polimericas expansibles se alimentaron a la Zona 7 del extrusor de doble tornillo usando un alimentador Gehricke (GMD-60/2) a velocidades de 0,23 kg/h. Una boquilla de caida de 15,24 cm de anchura afinada a 1 mm se hizo funcionar a 193 0C. La banda se colo sobre un rodillo de laminacion enfriado y se estratifico sobre un recubrimiento desprendible a una velocidad de 1,5 metros por minuto. Tras el recubrimiento, la lamina de espuma se reticulo mediante haz de electrones usando un equipo ESI Electro Curtain a una dosis de 80.000 Gy (8 mrad) y un voltaje de aceleracion de 5E-14 J (300 keV). La espuma resultante se muestra en la Figura 2(a) y 2(b). La espuma tenia una rugosidad superficial (Ra) de 37 micrometros.

Ejemplos de referencia 59-61

Estos ejemplos ilustran espumas que son adecuadas para usar en una aplicacion de espumacion en su sitio. Se preparo una lamina de espuma del Ejemplo 59 siguiendo el procedimiento del Ejemplo 3 salvo que contenia 10 pph de microesferas polimericas expansibles F80SD y las temperaturas del extrusor, manguera y boquilla se configuraron, todas ellas, a 88 °C para minimizar la expansion de la espuma en la boquilla. La espuma no se reticulo y tuvo una densidad de 880 kg/m3 (55 lb/pie cubico). T ras posterior calentamiento a una temperatura de 193 0C durante cinco minutos, la densidad se redujo a 208 kg/m3 (13 libras/pie cubico). Se preparo una espuma del Ejemplo 60 siguiendo el procedimiento del Ejemplo 59 salvo que se utilizo la Composicion 2 de masa fundida y las temperaturas del extrusor, manguera y boquilla se configuraron, todas ellas, a 104 °C. Tras enfriar, la espuma tuvo una densidad de 960 kg/m3 (60 lb/pie cubico). Tras posterior calentamiento a una temperatura de 193 °C durante cinco minutos, la densidad se redujo a 240 kg/m3 (15 lb/pie cubico). Se preparo una lamina de espuma del Ejemplo 61 siguiendo el procedimiento del Ejemplo 59 salvo que el poliester (Dynapol™1157) se alimento al extrusor a una velocidad de 9 kg/h, y las temperaturas del extrusor, manguera y boquilla se configuraron, todas ellas, a 110 °C. La lamina de espuma de 1,14 mm de espesor se reticulo con una tension de aceleracion del haz de electrones de 4,41 E-14 (275 Kev) y una dosis de 60.000 Gy (6 mrad).

Tabla 1

Ej: EMS pph Densidad de la espuma Kg/m3 Adhesion despegado a 90° -N/dm Despegado en T Traccion y elongacion Minutos de Cizallamiento en solapamiento



: 1 h 1 0C 3 dias 21 0C 7 dias 70 0C 5 dias 100/100 N/dm Tension maxima KPas Elong % Energia maxima Julios

1
1: 745,6 150,5 210 *843,5 269,5 399 758 730 1,36 10.000+

2
2: 668,8 150,5 217 *728 301 353,5 896 645 1,50 10.000+

3: 2 668,8 133 224 *598,5 353,5 353,5 896 725 1,77 10.000+

4: 3 608 143,5 217 *682,5 280 339,5 965 548 1,50 10.000+

5: 4 561,6 136,5 206,5 *612,5 332,5 203 896 499 1,28 10.000+

6: 3 672 122,5 213,5 *672 203 262,5 1172 508 1,24 10.000+

7: 6 NP 206,5 126 112 112 NP 621 201 0,39 10.000+

8
8: NP 77 84 66,5 77 NP 586 57 0,08 10.000+

9: 10 NP 77 56 56 56 NP 689 49 0,08 10.000+

10: 2 782,4 80,5 101,5 *479,5 171,5 217 689 700 0,82 10.000+

11: 2 812,8 91 115,5 437,5 217 231 827 699 1,09 10.000+

12: 2 584 115,5 192,5 *605,5 273 231 1393 413 1,50 10.000+

13: 2 516,8 157,5 283,5 *420 241,5 213,5 634 491 0,82

14: 2 651,2 171,5 231 *717,5 311,5 357 827 612 1,41 10.000+

15: 2 651,2 171,5 259 *703,5 *388,5 339,5 827 667 1,46 10.000+

16: 2 572,8 175 234,5 *595 *483 294 552 595 1,01 10.000+

17: 1 608 77 101,5 *577,5 164,5 262,5 4020 623 1,31 10.000+

18: 1,6 524,8 119 157,5 *430,5 *448 189 1027 513 1,63 10.000+

19: 2 715,2 73,5 101,5 *507,5 308 245 4254 489 3,67 10.000+

20: 2 672 52,5 *290,5 *528,5 *525 185,5 1751 652 2,45 10.000+

21: 4 436,8 80,5 77 *203 189 42 586 283 1,36 10.000+

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Tabla 1



: 1 h 21 0C 3 dias 21 0C 7 dias 70 0C 5 dias 100/100 N/dm Tension maxima KPas Elong % Energia maxima Julios

22: 2 NP 185,5 269,5 *434 273 NP 552 504 0,73

23: 2 NP 150,5 213,5 *486,5 280 NP 655 583 0,10 10.000+

24: 2 NP 154 210 *640,5 *528,5 NP NP NP NP 10.000+

25: 2 NP 157,5 220,5 *504 357 NP 620,55 490 0,08 10.000+

26: 2 NP 178,5 *469 *448 *430,5 NP NP NP NP 10.000+

27: 2 NP 154 164,5 *588 241,5 NP 620,55 618 0,83 10.000+

28: 2 620,8 154 217 *458,5 *479,5 NP NP NP NP 10.000+

29: 2 587,2 91 87,5 *434 112 NP NP NP NP 10.000+

30: 2 624 77 87,5 *392 112 NP NP NP NP 10.000+

31: 2 624 192,5 252 *451,5 *395,5 NP NP NP NP 10.000+

32: 2 680 196 238 *469 *455 NP NP NP NP 10.000+

33: 2 713,6 189 248,5 *500,5 *430,5 NP NP NP NP 10.000+

34: 2 624 210 255,5 *483 *427 262,5 400 725 1,08 10.000+

35: 2 528 52,5 52,5 189 52,5 140 1703 193 0,82 10.000+

36: 2 432 80,5 101,5 259 147 133 621 370 0,54 10.000+

37: 2 NP NP NP NP NP NP NP NP NP NP

38: 2 400 157,5 *269,5 *161 185,5 126 496 221 0,27 10.000+

39: 2 534,4 87,5 171,5 *451,5 276,5 262,5 641 56 1,09 10000+

* Indica separacion de la espuma; NT-muestra no sometida a ensayo o datos no disponibles

Eiemolos 62-70 y Eiemolo comparativo C1

Las espumas adhesivas sensibles a la presion se prepararon siguiendo el procedimiento del Ejemplo 3 variando cantidades de microesferas polimericas expansibles mostradas en la Tabla 2. Las temperaturas del extrusor se configuraron a 104 °C, y las temperaturas de la boquilla y la manguera se configuraron a 193 0C. Los Ejemplos 6266 contenian microesferas F100D y los Ejemplos 67-70 contenian microesferas F80SD. El Ejemplo comparativo C1 no contenia microesferas. No se reticulo ninguno de los ejemplos. Los datos de los ensayos de traccion (tension maxima), elongacion y cizallamiento en solapamiento muestran que las propiedades de la espuma se pueden controlar mediante la cantidad de microesferas expansibles, y que la adicion de las microesferas aumento la resistencia de la espuma por encima de la misma composicion que no contiene microesferas. El ensayo de cizallamiento en solapamiento utilizado es el mismo que el descrito anteriormente, salvo que la muestra media 2,54 cm x 1,27 cm usando 9,8 N (carga de 1000 g) a 25 0C.

Tabla 2

Ejemplo: EMS Pph Densidad Kg/m3 Tension maxima Kpas Elong % Minutos de cizallamiento en solapamiento

62: 2 590,6 634,34 1064 122

63: 4 445,9 661,92 518 169

64: 6 361,5 655,025 515 166

65: 8 296 682,605 185 129

66: 10 268,1 634,34 169 113

67: 2 535,5 524,02 940 122

68: 4 400,8 0 148

69: 6 293 579,18 283 117

70: 8 233,3 730,87 90 83

C1: 0 971,7 544,7 1867 82

Ejemplo 71

Se preparo una espuma de adhesivo sensible a la presion siguiendo el procedimiento del Ejemplo 28 salvo que se utilizaron 5 pph de microesferas polimericas expansibles F100D junto con la Composicion 2 de masa fundida y se anadio un agente de pegajosidad de hidrocarburo (Foral™85 comercializado por Hercules, Inc. de Wilmington, Delaware). La composicion de masa fundida se alimento al extrusor a una velocidad de 2,9 kg/h y el agente de

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pegajosidad se alimento al extrusor a una velocidad de 1.7 kg/h. Las temperaturas del extrusor se configuraron a 93 y las temperaturas de la boquilla y la manguera se configuraron a 177 °C. La espuma resultante tuvo un espesor de aproximadamente 0,38 mm, y posteriormente se reticulo con una dosis de haz de electrones de 80.000 Gy (8 mrad) a una tension de aceleracion de 5E-14 J (300 Kev). La espuma adhesiva se estratifico sobre una lamina retrorreflectante descrita en la patente US-5.450.235 (Smith y col.), incorporada como referencia en la presente memoria en su totalidad.

La lamina retrorreflectante adhesiva se aplico a temperatura ambiente a un cilindro de polietileno (obtenido de Traffix Devices, Inc. de San Clemente, California). El cilindro se introdujo en un horno a aproximadamente 49 0C durante 3 dias. El cilindro se extrajo del horno y se mantuvo a temperatura ambiente durante aproximadamente 24 horas. A continuacion, el cilindro se coloco en un camion a aproximadamente -1 0C durante una semana. La lamina con el adhesivo evaluado no mostro ninguna deslaminacion ni pandeo del cilindro al finalizar el periodo de prueba.

Coextrusion con inclusiones

Adhesion con despegado

Las muestras de coextrusion con inclusiones se estratifico sobre una pieza de 0,127 mm de espesor de aluminio anodizado. Se recorto una tira de la cinta que media 1,27 cm por 11,4 cm de la lamina, y se aplico a un sustrato de acero inoxidable. A continuacion, la tira se lamino usando un total de cuatro pasos usando un rodillo metalico de 6,8 kg. Las muestras se envejecieron durante 1 dia a 22 0C, humedad relativa de 50%. Tras el envejecimiento, el panel se monto en un modulometro Instron de forma que la cinta se estiro con un angulo de 90 grados a una velocidad de 30,5 cm por minuto (12 pulgadas/minuto). Las muestras se sometieron a ensayo en la direccion de la maquina (es decir, la direccion en la que la espuma sale de la boquilla, o MD), siendo la direccion de despegado paralela a los filamentos, y en la direccion perpendicular de la banda (es decir, la direccion perpendicular de flujo o CD), siendo la direccion de despegado perpendicular a los filamentos. Los resultados se determinaron en libras por 1 centimetro (0,5 pulgadas) y se convirtieron a Newton por cm (N/cm).

Traccion y elongacion

Este ensayo se realizo segun la norma ASTM D412-92 salvo en lo especificado. Se recorto una muestra de la espuma en forma de “hueso de perro” con una anchura de 2,54 cm en la parte central. Los extremos de la muestra se pinzaron en un modulometro Instron y se separaron a una velocidad de la cruceta de 30,5 cm/min (12 pulgadas por minuto). El ensayo mide la tension maxima (en libras por pulgada cuadrada que se convirtieron a kilopascales [kPas]), y la cantidad de elongacion o deformacion maxima (en % de la longitud original).

Resistencia a cizallamiento estatico

Una tira de 2,54 cm por 2,54 cm de cinta de espuma adhesiva sensible a la presion se estratifico sobre un panel de acero inoxidable de 0,51 mm de espesor que media aproximadamente 2,54 cm por 5,08 cm. Un segundo panel del mismo tamano se coloco sobre la cinta de forma que hubiera un solapamiento de 2,54 cm, y los extremos de los paneles se extendieron opuestamente entre si. A continuacion, la muestra se lamino con un rodillo metalico de 6,8 kg de forma que el area total de contacto del panel fuera de 2,54 cm por 2,54 cm. El panel preparado se acondiciono a temperatura ambiente, es decir, a aproximadamente 22 0C, durante al menos 24 horas. Despues, el panel se colgo en un horno a 25 0C y se coloco a 2 grados de la vertical para evitar el modo de fallo por despegado. Una pesa de 1000 gramos se colgo del extremo libre de la muestra. Se registro en minutos el tiempo necesario para que la muestra pesada se cayera del panel. Las muestras de resistencia a cizallamiento estatico se sometieron a ensayo hasta el fallo, y cada muestra ensayada mostro un fallo de fractura cohesiva.

Ejemplos 72-84

Se prepararon muestras de espuma que contenian filamentos termoplasticos incluidos mediante extrusion continua realizada con una boquilla de coextrusion especificamente disenada tal como se describe en la solicitud de patente estadounidense presentada el 30 de julio de 1999 titulada POYMERIC ARTICLES HAVING EMBEDDED PHASES, que cita a s siguientes inventores: Scott G. Norquist, Dennis L. Krueger, Alan J. Sipinen, Robert H. Menzies, Thomas P. Hansch en, Ronald P. Leseman, Sharon N. Mitchell, James C. Nygard, Victor P. Thalacker y Jan Ockeloen, asignada al mismo cesionario que la presente solicitud, y que tiene un numero de referencia de apoderado 54324USA4A, que se ha incorporado a la presente memoria por referencia en su totalidad. Un diagrama esquematico de estas muestras se presenta en la Fig. 4. La matriz de espuma continua consistio en Composicion 1 de masa fundida con una concentracion de IOTG de 0,1% en peso y 2 pph de microesferas expansibles F100D. El adhesivo se anadio a la zona 1 de un extrusor de doble tornillo con mezcla completa Leistritz™ de 34 mm comercializado por American Leistritz Extruder Corp., Somerville, New Jersey, provisto de una bomba de engranajes. Las microesferas se anadieron con un alimentador Gericke (GMD-60) en la zona 9 del extrusor de doble tornillo. El perfil de temperatura del extrusor de doble tornillo fue: zona 1 = 93 °C (200 0F) y zonas 2-12 = 104 °C (220 0F). La configuracion de tornillo de este extrusor tuvo dos secciones de amasado antes de la adicion de las microesferas, y una seccion de amasado despues de la adicion de las microesferas, mientras que el resto del tornillo eran elementos de transporte. El extrusor de doble tornillo tenia una velocidad de tornillo de 100 rpm, una velocidad de la bomba de engranajes de 7 rpm, y una presion de cabeza de 9,1 MPa (1320 psi) que

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proporcionaron caudales de 13,6 kg/h (30 Ib/h). El material filamentoso fue un copolimero de polietileno-polieocteno (Engage™ 8200) que se alimento a la boquilla de coextrusion mediante un extrusor de tornillo simple de 32 mm (1,25 pulgadas) Killion™ (Modelo KTS-125 comercializado por Davis-Standard Killion Systems, Cedar Grove, Nueva Jersey) con un cociente entre la longitud y el diametro de 24:1 y tres zonas de cilindro, que se hicieron funcionar con un perfil de temperatura de zona 1 - 193 °C (380 0F), zona 2 - 210 °C (410 0F) y zonas 3 y 4 -232 0C (450 0F). El tornillo tenia un elemento de mezclado Saxton con una relacion compresion 3:1. El extrusor de 32 mm se hizo funcionar a 10 rpm con una presion de cabeza de 5,1 MPa (740 psi) que proporciono caudales de.9 Kg/h (2 lb/h). Los filamentos se coextruyeron de forma que quedaron incluidos en la espuma usando una boquilla Cloeren™ bicapa con varios colectores de 45 cm (18 pulg.) de anchura (comercializada como el Modelo 96-1502 de Cloeren Co., Orange, Texas) que se habia modificado. Los vanos se vaciaron tal como se muestra en el documento anteriormente incorporado con numero de expediente del apoderado 54324USA4A, y el borde principal, o punta, se recorto para conseguir un colector de vano. La punta del vano tenia orificios circulares, cada uno de ellos con un diametro de 508 micrometros (20 milesimas) y, con una separacion de 4,1 mm (0,160 pulgadas) y se extendio desde la punta del vano 2,5 mm (0,100 pulgadas) en el interior del flujo de la boquilla. La boquilla se hizo funcionar a 193 °C (380 0F). La espuma se colo sobre un revestimiento de papel a una velocidad de salida de 1,2 m/min (4 fpm) dando como resultado un espesor global de 625 micrometros (25 milesimas). Posteriormente, las muestras se endurecieron con un haz de electrones usando un instrumento de haz electronico ESI Electrocure con una tension de aceleracion de 5E-14 J (300 keV) y dosis de 6 megarads.

El Ejemplo 72 se preparo usando las condiciones anteriormente mencionadas con una matriz de espuma que consiste en la Composicion 1 de masa fundida (IOTG=0,1%) y 2 pph de F100D. Ningun filamento estuvo presente. Esto se llevo a cabo sin poner en funcionamiento el extrusor satelite KTS-125.

El Ejemplo 73 se preparo siguiendo el procedimiento del Ejemplo 1, salvo que la concentracion de F100D fue 4 pph.

El Ejemplo 74 se preparo en las condiciones anteriormente mencionadas, con una matriz de espuma de la Composicion 1 de masa fundida (IOTG=0,1%) con 2 pph de F100D. Los filamentos consistieron en un elastomero de poliolefina Engage 8200 de Dow™ al 10% en peso.

El Ejemplo 75 se preparo en las condiciones anteriormente mencionadas, con una matriz de espuma de la Composicion 1 de masa fundida (IOTG=0,1%) con 2 pph de F100D. Los filamentos consistieron en un elastomero de poliolefina Engage 8200 de Dow™ al 20% en peso.

El Ejemplo 76 se preparo en las condiciones anteriormente mencionadas, con una matriz de espuma de la Composicion 1 de masa fundida (IOTG=0,1%) con 2 pph de F100D. Los filamentos consistieron en un elastomero de poliolefina Engage 8200 de Dow™ al 30% en peso.

El Ejemplo 77 se preparo en las condiciones anteriormente mencionadas, con una matriz de espuma de la Composicion 1 de masa fundida (IOTG=0,1%) con 4 pph de F1000. Los filamentos consistieron en un elastomero de poliolefina Engage 8200 de Dow™ al 10% en peso.

El Ejemplo 78 se preparo en las condiciones anteriormente mencionadas, con una matriz de espuma de la Composicion 1 de masa fundida (IOTG=0,1%) con 4 pph de F100D. Los filamentos consistieron en un elastomero de poliolefina Engage 8200 de Dow™ al 20% en peso.

El Ejemplo 79 se preparo en las condiciones anteriormente mencionadas, con una matriz de espuma de la Composicion 1 de masa fundida (IOTG=0,1%) con 2 pph de F100D. Los filamentos consistieron en un elastomero termoplastico Kraton D 1107 de Shell al 10% en peso.

El Ejemplo 80 se preparo en las condiciones anteriormente mencionadas, con una matriz de espuma de la Composicion 1 de masa fundida (IOTG=0,1%) con 2 pph de F100D. Los filamentos consistieron en un elastomero termoplastico Kraton D 1107 de Shell al 20% en peso.

El Ejemplo 81 se preparo en las condiciones anteriormente mencionadas, con una matriz de espuma de la Composicion 1 de masa fundida (IOTG=0,1%) con 2 pph de F1000. Los filamentos consistieron en un elastomero termoplastico Kraton D 1107 de Shell al 30% en peso.

El Ejemplo 82 se preparo en las condiciones anteriormente mencionadas, con una matriz de espuma de la Composicion 1 de masa fundida (IOTG=0,1%) con 4 pph de F100D. Los filamentos consistieron en polipropileno Escorene 3445 de Exxon al 10% en peso.

El Ejemplo 83 se preparo en las condiciones anteriormente mencionadas, con una matriz de espuma de la Composicion 1 de masa fundida (IOTG=0,1%) con 4 pph de F100D. Los filamentos consistieron en polipropileno Escorene 3445 de Exxon al 20% en peso.

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El Ejemplo 84 se preparo en las condiciones anteriormente mencionadas, con una matriz de espuma de la Composicion 1 de masa fundida (IOTG=0,1%) con 4 pph de F100D. Los filamentos consistieron en polipropileno Escorene 3445 de Exxon al 30% en peso.

Tabla 3

Ejemplo n.°: Densidad g/cm3 Adhesion despegado MD, N/cm Adhesion despegado CD, N/cm Cizallamiento estatico MD (minutos) Tension Max a rotura KPas) Elong. Max a rotura, (%)

72: 0,7348 16,5 13,7 88 650 720,0

73: 0,6496 13,9 15,3 166 641 546,7


: 0 0

74: 0,777 14,5 20,0 98 1055 441,3

75: 0,804 9,8 11,0 95 2050 986,7

76: 0,8007 8,9 10,4 138 3233 941,7

77: 0,6788 16,9 13,5 164 784 720,0

78: 0,709 12,2 18,4 233 2245 989,7


: 0 0 0

79: 0,7624 10,6 13,6 124 809 823,3

80: 0,7948 15,1 15,5 1050 880,0

81: 0,7848 12,8 14,0 273 1108 873,3


: 0 0 0

82: 0,6449 12,9 11,7 171 1342 4,6

83: 0,6785 9,2 19,4 120 3918 7,2

84: 0,698 8,8 17,2 193 6260 6,8

Discusion de la Tabla 3 y las Figuras 8-10

La Tabla 3 muestra un resumen de los resultado de la densidad, adhesion durante el despegado, resistencia a cizallamiento estatico y traccion/elongacion para los Ejemplos 72-84. Solamente las muestras de coextrusion con inclusiones no reticuladas se evaluaron para determinar la resistencia al cizallamiento estatico. Solamente las muestras reticuladas se evaluaron para determinar la densidad, adhesion durante el despegado, y traccion/elongacion.

La Fig. 8 muestra la fuerza de despegado aplicada en una direccion (MD) paralela a la direccion del filamento en funcion del desplazamiento, para los Ejemplos 73, 77 y 78. Esta Figura demuestra que a medida que aumenta el material filamentoso de 0 a 20% en peso, la adhesion durante el despegado permanece esencialmente constante. La Fig. 9 presenta la fuerza de despegado aplicada en una direccion (CD) perpendicular a la direccion del filamento en funcion del desplazamiento, para los Ejemplos 73, 77 y 78. El Ejemplo 73 no muestra estructura, mientras que el Ejemplo 77 y 78 muestran un comportamiento totalmente diferente que se caracteriza por una frecuencia y amplitud caracteristicas. La frecuencia entre maximos en los Ejemplos 77 y 78 es exactamente la distancia entre los filamentos, resaltar que este periodo no cambia con la concentracion. Sin embargo, la amplitud entre los minimos y los maximos cambia de forma importante a medida que aumenta la concentracion de filamentos de 10 a 20%. Ademas, los valores de adhesion en la direccion CD son mayores que en la MD. Asi, mediante la manipulacion de la concentracion de filamentos y la distancia entre los filamentos, es posible disenar la conducta de despegado con diferentes calidades, tanto en la direccion paralela como en la direccion perpendicular a la direccion del filamento.

Las Figuras 10 muestran la fuerza de despegado aplicada en una direccion (MD) paralela a la direccion del filamento en funcion del desplazamiento, para los Ejemplos 72, 79, 80 y 81. Esta Figura demuestra que a medida que aumenta el material filamentoso de 0 a 30% en peso, la adhesion de despegado se reduce ligeramente. La Fig. 11 presenta la fuerza de despegado aplicada en una direccion (CD) perpendicular a la direccion del filamento en funcion del desplazamiento, para los Ejemplos 72, 79, 80 y 81. El Ejemplo 72 no muestra estructura, mientras que el Ejemplo 79, 80 y 81 muestran un comportamiento totalmente diferente que se caracteriza por una frecuencia y amplitud caracteristicas. La frecuencia entre maximos en los Ejemplos 79, 80 y 81 es exactamente la distancia entre los filamentos, resaltar que este periodo no cambia con la concentracion. Sin embargo, a diferencia de la Figura 9, la amplitud de la fuerza entre los maximos y los minimos no cambia a medida que la concentracion de filamentos aumenta. Por tanto, el tipo de filamento tambien tiene importancia para determinar las caracteristicas de la relacion matematica entre la fuerza de despegado y el desplazamiento. Sin pretender imponer ninguna teoria, los inventores creen que a medida que las propiedades del filamento son mas diferentes de la matriz de espuma, la amplitud entre los maximos y los minimos aumenta.

Otras propiedades unicas que no se pueden obtener mediante un sistema de espuma monocomponente pero que se pueden obtener mediante la coextrusion con inclusiones de estructuras discretas incluidas pueden incluir, por ejemplo, el rasgado manual de la longitud a lo largo y entre los filamentos, el desmontaje al estirar, la mejora en las propiedades de traccion, la adhesion hecha a medida (veanse las Figs. 9 y 11 y la correspondiente descripcion).

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

La coextrusion con inclusiones de filamentos termoplasticos en materiales de espuma puede aumentar de forma importante la fuerza de traccion y las propiedades de elongacion de los materiales. Estas propiedades se pueden manipular seleccionando el material optimo para el filamento, asi como la concentracion de filamentos, para producir propiedades de traccion que varian de alta tension/baja elongacion a baja tension/elevada elongacion. El comportamiento de adhesion en la direccion tanto paralela como perpendicular a la direccion de los filamentos se puede manipular cambiando el material del filamento, la separacion entre filamentos, y la concentracion de filamentos.

Espuma orientada, Ejemplos 85-92

Se prepararon muestras de espuma de una capa (B) y de tres capas (ABA) como en el Ejemplo 1 anterior, salvo en lo que se indica a continuacion. La capa A es una capa de piel adhesiva sensible a la presion no espumada formada usando la Composicion 10 de masa fundida. La capa B es una capa espumada formada con la Composicion 10 de masa fundida, varios componentes constituidos por mezclas de polimeros termoplasticos, y varias microesferas expansibles comercializada por Pierce Stevens, Buffalo, NY. La capa A tenia aproximadamente 0,06 milimetros (2,5 milesimas) de espesor, y la capa B tenia aproximadamente 1,02 milimetros (40 milesimas) de espesor. Las temperaturas del extrusor se configuraron a 93.3 0C, y las temperaturas de la boquilla y la manguera se configuraron a 176,7 0C. Los componentes de la mezcla termoplastica se anadieron en diferentes concentraciones en la zona 1, la Composicion 10 de masa fundida se anadio en la zona 3, y las microesferas expansibles se anadieron en la zona 9. El material adhesivo sensible a la presion de las capas A se alimento usando un extrusor de tornillo simple (SSE) Bonnot de 5 cm (2").

Tanto la capa A como la capa B se bombearon desde los extrusores a un bloque alimentador multicapa usando una manguera flexible de 1,27 cm (0,5 pulgadas) de DE. Las capas A y B se combinaron en una disposicion ABA usando un bloque alimentador de tres capas Cloeren (Cloeren Company, Orange, TX, Modelo: 96-1501) con un tapon selector de ABA. Tras combinar las capas en el bloque alimentador, los materiales se conformaron en una lamina plana usando una boquilla de 25,4 cm (10") de anchura Ultraflex 40 (Extrusion Dies Incorporated, Chippawa Falls, WI). Tanto el bloque de alimentacion como la boquilla se hicieron funcionar a temperaturas de aproximadamente 176 0C. La construccion ABA salio de la boquilla y se colo sobre un tambor de colada de acero inoxidable de temperatura controlada mantenido a 7 0C. Tras el enfriamiento, la espuma se transfirio a un revestimiento de polietileno de 0,127 mm de espesor y se recogio en un carrete de pelicula. Las construcciones de espuma de una sola capa se fabricaron desconectando el SSE Bonnot. Las muestras de espuma se orientaron uniaxialmente a una relacion en el intervalo de 2,5:1 a 8:1 (es decir, se estiraron en el intervalo de 2,5 a 8 veces su longitud) a temperatura ambiente.

El Ejemplo 85 se preparo usando las condiciones anteriormente mencionadas con una matriz de espuma que consiste en un 80% en peso de la Composicion 1 de masa fundida, un 20% de Engage 8200 de Dow y 4 pph de F100D. No habia capas de piel adhesiva (es decir, capas A). Las muestras de espuma no reticulada se orientaron uniaxialmente o se estiraron 2,5 veces su longitud original (relacion 2,5:1) a temperatura ambiente.

El Ejemplo 86 se preparo siguiendo el procedimiento del Ejemplo 85 salvo que la composicion de la matriz de espuma fue el 40% en peso de la Composicion 1 de masa fundida, 60% en peso de Engage 8200 de Dow, y 4 pph de F100D.

El Ejemplo 87 se preparo usando las condiciones anteriormente mencionadas con una matriz de espuma que consiste en un 25% en peso de la Composicion 10 de masa fundida, un 75% de Kraton D 1107 de Shell y 4 pph de F80SD. No habia capas de piel adhesiva. Las muestras de espuma no reticulada se orientaron uniaxialmente a una relacion de 8:1 a temperatura ambiente.

El Ejemplo 88 se preparo usando las condiciones anteriormente mencionadas con una matriz de espuma que consiste en un 50% en peso de la Composicion 10 de masa fundida, un 50% de Elvax 260 de DuPont y 4 pph de F80SD. Estaban presentes capas de piel de Composicion 10 de masa fundida (ABA). Las muestras de espuma no reticulada se orientaron uniaxialmente a una relacion de 2,8:1 a temperatura ambiente.

El Ejemplo 89 se preparo siguiendo el procedimiento del Ejemplo 88 salvo que la composicion de la matriz de espuma fue el 50% en peso de la Composicion 10 de masa fundida, 50% en peso de Elvax 260 de DuPont, y 6 pph de F80SD. Estas muestras tuvieron una elongacion minima y no se pudieron orientar a temperatura ambiente.

El Ejemplo 90 se preparo siguiendo el procedimiento del Ejemplo 88 salvo que la composicion de la matriz de espuma fue el 50% en peso de la Composicion 10 de masa fundida, 50% en peso de Elvax 260 de DuPont, y 9 pph de F80SD. Estas muestras tuvieron una elongacion minima y no se pudieron orientar a temperatura ambiente.

El Ejemplo 91 se preparo usando las condiciones anteriormente mencionadas con una matriz de espuma que consiste en un 50% en peso de la Composicion 10 de masa fundida, un 50% de Kraton D 1107 de Shell y 4 pph de F80SD. Estaban presentes capas de piel de Composicion 10 de masa fundida (ABA). Las muestras de espuma no reticulada se orientaron uniaxialmente a una relacion de 6:1 a temperatura ambiente.

El Ejemplo 92 se preparo siguiendo el procedimiento del Ejemplo 91 salvo que la composicion de la matriz de espuma fue el 50% en peso de la Composicion 10 de masa fundida, 50% en peso de Kraton D 1107 de Shell, y

5

10

15

20

25

30

35

40

6 pph de F80SD. Estaban presentes capas de piel de Composicion 10 de masa fundida (ABA). Las muestras se orientaron uniaxialmente a una relacion de 6:1 a temperatura ambiente.

Tabla 4

Ejemplo n.°: Densidad, g/cm3 Tipo/relacion de orientacion Densidad final, g/cm3

85: 0,5249 LO-2,5:1 0,4518

86: 0,523 LO-2,5:1 0,33

87: 0,3382 LO-8:1 0,3489

88: 0,3907 LO-2,75:1 0,3605

89: 0,3067 No se puede orientar -

90: 0,2231 No se puede orientar -

91: 0,3552 LO-6:1 0,3835

92: 0,2933 LO-6:1 0,3136

Reticulacion termica, Ejemplos 93-96

En el Ejemplo 93, 100 partes de la Composicion 10 de masa fundida se mezclaron con 2 partes de microesferas expansibles F80 y 5 partes del agente de reticulacion N,N,N',N tetrakis(2-hidroxietil) adipamida (comercializado como Primid XL-552 por EMS Chemie) y se extruyo a traves de una boquilla, a una temperatura inferior a la temperatura de activacion del reticulante, hasta un espesor de aproximadamente 1 mm. La espuma resultante tuvo una pequena cantidad de particulas de gel, pero no inhibio la formacion y la extrusion de la espuma. La espuma se estratifico sobre una recubrimiento desprendible revestido con silicona, y se enfrio. Un segundo recubrimiento desprendible revestido de silicona se estratifico sobre el adhesivo, y el material laminado se horneo en un horno configurado a 177 °C durante 30 minutos. Tras enfriar, las muestras se sometieron al ensayo de adhesion con despegado a 90° segun el ensayo anteriormente descrito, salvo que las muestras se aplicaron a un sustrato metalico recubierto con pintura de automoviles DCT5002, y el envejecimiento se vario de la siguiente forma. Resultados de ensayo en Newton/decimetro tras el envejecimiento:

20 minutos a 22 0C - 37,8 N/dm

3 dias a 22 0C - 90,0 N/dm

3 dias a 100 °C/100% de humedad - 186,3 N/dm

3 dias a 70 0C - 565 N/dm

En los Ejemplos 94-96, los adhesivos se prepararon segun el procedimiento del Ejemplo 93, salvo que los agentes de reticulacion y las composiciones utilizadas fueron las siguientes:

En el Ejemplo 94, 50,7 gramos de Composicion 10 de masa fundida, 1,1 gramos de microesferas expansibles F80, y 5 gramos de eter de diglicidilo de bisfenol A (comercializado como Epon™828 por Shell Chemical Co.).

En el Ejemplo 95, 39 gramos de Composicion 10 de masa fundida, 0,8 gramos de microesferas expansibles F80, 4 gotas de un epoxido cicloalifatico (comercializado como SarCat K126 por Sartomer), 1 gota de tris-2,4,6- (dimetilaminometil)fenol (comercializado como K-54 por Anchor Corp).

En el Ejemplo 96, 39,2 gramos de Composicion 10 de masa fundida, 0,8 gramos de microesferas expansibles F80, 0,1 gramos de N,N,N',N tetrakis(2-hidroxietil)adipamida disuelta en 2 gotas de agua.

Otras realizaciones se incluyen en las siguientes reivindicaciones.

Claims

10

15 2.
3.

20
4.
5.

25
6. 7.

30

35

40

REIVINDICACIONES

Una espuma de polimero que comprende una matriz de polimero y una pluralidad de microesferas polimericas expansibles, pudiendose obtener dicha espuma de polimero mediante

a) mezclado en fundido de una composicion de polimero y una pluralidad de microesferas polimericas expansibles en las condiciones de proceso, que incluyen temperatura, medicion y velocidad de cizallamiento, seleccionadas para formar una composicion extrudible expansible;

b) extrudir la composicion a traves de una boquilla para formar una espuma de polimero;

c) en donde la mayoria de las microesferas polimericas expansibles estan al menos parcialmente expandidas antes de que la composicion de polimero salga de la boquilla.

La espuma de polimero segun la reivindicacion 1 en donde la totalidad de las microesferas polimericas expansibles esta al menos parcialmente expandida antes de que la composicion de polimero salga de la boquilla.

La espuma de polimero segun la reivindicacion 1 o 2 que es una espuma adhesiva.

La espuma de polimero segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 en donde el polimero es un polimero o copolimero adhesivo de acrilato o metacrilato.

Un articulo que comprende la espuma de polimero segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4.

El articulo segun la reivindicacion 5 que es un articulo adhesivo.

Un metodo para preparar una espuma de polimero segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 que comprende

(a) mezclado en fundido de una composicion de polimero y una pluralidad de microesferas, una o mas de las cuales es una microesfera polimerica expansible,

en las condiciones de proceso, que incluyen temperatura, presion y velocidad de cizallamiento, seleccionadas para formar una composicion extrudible expansible;

(b) extrudir la composicion a traves de una boquilla para formar una espuma de polimero; y

(c) expandir al menos parcialmente la mayoria de las microesferas polimericas expansibles antes de que la composicion de polimero salga de la boquilla.